2018年河北科技大学化学与制药工程学院807化工原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 用相平衡常数m 表达的亨利定律表达式为_____,在总压为101.3kPa 下,20°C 时,氨在空气中的分压为114mmHg , 与之平衡的氨水摩尔分数为0.12, 此时m=_____。
【答案】y=mx; 1.25
2. 流体在管内作层流流动,如流量不变,若仅增大管径,则摩擦系数变,直管阻力变_____。
【答案】大;小
【解析】若流量不变,管径增大,则雷诺数变小,在层流时
变大。直管阻力
因为流速的变化较管径大得多,管径增大,流速变小,所以变小。
3. 双组分液液萃取分离时,根据相律,其自由度为_____,当两相平衡时,组成占有一个自由度,则_____和_____可自由选择。
【答案】3; 温度;压力
4. 气体通过颗粒床层的流动,当床层表观气速大于起始流化速度且小于带出速度时,随气速增加,床层空隙率_____,床层降压_____。
【答案】增大;不变
【解析】固定床阶段压降增大;而当为流化床阶段,表观气速大于等于起始流化速度,床层空隙率増大,但压降不变。
二、简答题
5. 冬天,室外温度为2°C ,刮着风,潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰?为什么?
【答案】可能会结冰,因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度,当湿球温度低于0°C就会结冰。
6. 什么是填料塔的传质单兀尚度
【答案】传质单元高度和等板尚度HETP? 填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度(HETP ):填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
7. 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?原因何在?
【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高,降尘室出口气体的含尘量增加。因为:
(1)黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加;
(2)密度减小、气体质量不变则体积流量増加,停留时间减少。
三、计算题
8. 在三级错流萃取装置中,以纯异丙醚为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸水溶液中提取醋酸。已知原料液的处理量为2000kg , 每级的异丙醚用量为800kg , 操作温度为20°C , 试求:
(1)各级排出的萃取相和萃余相的量和组成;
(2)若用一级萃取达到同样的残液组成,则需多少千克萃取剂?
20°C 时醋酸(A )-水(B )-异丙醚(S )的平衡数据见表。
表-320°C 时醋酸(A )-水(B )-异丙醚(S )的平衡数据(质量分数/%)
【答案】由平衡数据在直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,如图1所示。由原料组成在图中确定原料相点F 。由物料衡算确定一级萃取物系的组成
由此可确定一级萃取物系点
取相点氏
和萃余相点R , 。由杠杆规则可得
由图2可读得一级萃取相和萃余相的组成为
的位置。借助辅助曲线,通过试差作图可由确定一级萃取的萃
由的量及组成,以及所加萃取剂的量,
通过物料衡算可求得二级萃取的物系点
与一级萃取计算方法相同可得
与二级萃取计算相同,可得三级萃取计算结果
(2)若采用一级萃取达到同样的萃取效果,则萃取物系点为图2中的N 点。由杠杆规则可得
图1