2018年吉林省培养单位东北地理与农业生态研究所818化工原理[专业硕士]考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 溶质渗透理论中的
含义是什么?已知D ,
如何表达?
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间,即每隔时间,液体发生一次完全的混合。己知D ,
2. 要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?
【答案】可采取改变气固接触方式,减小物料尺寸,提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。
3. 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?
【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,对传递相同热负荷而言,需较小的传热面积,节省设备费用。此外,逆流热流体出口温度
可接近冷流体进口温度
对相同热负荷而言,对相同热负荷而
需加热剂少;同样,就冷流体而言,逆流体出口温度可接近热流体进口温度言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小。
二、计算题
4. 一列管式换热器,壳程120°C 的蒸汽冷凝放热,将壳程中20°C 的空气加热到80°C ,若将该换热器改为双管程,其他条件不变,设空气作完全湍流,物性随温度的变化可忽略,此时空气的出口温度为多少?
【答案】当由单管程改为双管程时,流速变为原来的2倍,传热系数发生变化。 当由单管程改为双管程时,
由于管内湍流流动,
即整理得
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解得
5. 常压下,湿空气在温度为20°C , 湿度为0.01kg 水气/kg绝干空气的状态下被预热至120°C 后进入等焓干燥器,废气出口湿度为0.03kg 水气/kg绝干空气,物料的含水量由20%干燥至5%(均为湿基含水量),物料的处理量为1000kg/h, 求:
(1)废气的出口温度(3)预热器的加热量【答案】已知干气,
干气
解得
(2
)
. 水/kg干物料
干物料
蒸发的水量W 为
(1)等焓干燥过程
,所以
(2)绝干空气的消耗量L (
kg 绝干空气
/h)
;
(2)进干燥器前空气的焓为
预热器的加热量为
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6. 某三元物系的溶解度曲线及平衡联结线如图所示,用纯溶剂S 对100kg 进料进行单级萃取,液体混合物含溶质A 为30%,含溶剂S 为0(皆为质量分数),试求:
(1)萃取液可达到的最大浓度为多少?
(2)要使萃取液浓度达到最大,溶剂用量为多少?此时溶质A 的萃余率(3)要求根据解题步骤在图上作出相应的线段。
为多少?
图
【答案】(1)作图, 画切线,得(2)画ER 线和FS 线,作图得M 点
图中读得
(3)如图所示。
7. 绝对压强为143kPa 的饱和水蒸气通入蛇管加热器,某有机液体在蛇管外沸腾,已知每平方米加热面的蒸发量为0.1kg/s,冷凝给热系数
汽化潜热为800kJ/kg,试求:
(1)沸腾表面的温度为多少;
(2)欲将蒸发量增加1倍,加热蒸汽的压强应为多少。 【答案】(1)143kPa 的饱和水蒸气的温度液体和加热面,当压强一定时,沸腾给热系数可表示为
管外侧污垢热阻
蒸汽侧的污垢热阻和管壁热阻可忽略不计。
有机液体的沸点
设沸腾表面的壁温为则对于特定