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2018年华北电力大学(北京)能源动力与机械工程学院826化工原理考研基础五套测试题

  摘要

一、填空题

1. 试写出浮阀塔的三种不正常操作情况:(1) _____;(2) _____;(3) _____。

【答案】严重漏液;严重气泡夹带;降液管液泛;严重雾沫夹带;液相不足(任选三)

【解析】浮阀塔属于板式塔,板式塔的异常操作现象包括:漏液、雾沫夹带、液泛等。

2. 空气等温增湿过程,使得气体的焓_____,湿球温度_____。

【答案】增大 升高

【解析】气体的焓

温度等温增湿过程,t 不变,H 增大,I 增大。湿球等温增湿,湿球温度升高。

3. 能以相同的吸收率且部分地吸收由零到m 的所有波长范围的辐射能的物体称为_____;反射率等于1的物体称为_____;透过率等于1的物体称为_____;吸收率等于1的物体称为_____。

【答案】灰体;白体;透热体;黑体

4. 间歇精馏的特点:①_____;②_____;③_____。对于恒定回流比的间歇精馏过程,其馏出液组成_____,对于恒定馏出物组成的间歇精馏过程,其回流比_____。

【答案】间歇精馏为非定态过程;间歇精馏时全塔均为精馏段,没有提馏段;塔内的存液量对精馏过程及产品持产量和质量均有影响;不断降低;不断增大

5. 气体吸收计算中,传质单元高度是表示_____的一个参量,而传质单元数是表示_____的参量。

【答案】传质设备性能好坏(设备效率);材料分离难易程度(吸收难易程度)

【解析】传质单元高度反映传质阻力的大小、填料性能的优劣及润湿情况的好坏。传质单元数反映的是吸收 过程的难易程度。

6. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,进料组成

组成

【答案】63.2

7. 往复泵的流量取决于_____,而压头取决于_____。

【答案】泵的几何尺寸与活塞的往复次数;管路特性

【解析】往复泵的流量只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关,而压头与管路特性有关。

第 2 页,共 63 页 (摩尔分数,下同),要求塔顶得到不小于0.95的产品,则塔顶馏出液的最大流量为_____kmol/h。

二、简答题

8. 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 ,

9. 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。

10.简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理,用途和特点。

【答案】(1)萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取,将绝大部分的化合物提取出来的方法。

多用于提纯和分离。

(2)吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。

主要用途有:①制取产品;②分离混合气体;③气体净化等。

(3)精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气液两相逆向多级接触,在 热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁 移,使混合物得到不断分离的过程成为精馏。

特点是传热、传质过程同时进行。

(4)比较:①吸收和萃取一般不需要外部能量,精馏需要加热和冷凝;

②吸收和萃取都引入第三种物质,普通精馏不引入第三种物质,有些特殊精馏引入第三种物质;

③吸收一般为气液,气固,液固相间的操作,萃取多为液液相间的操作。

三、计算题

11.在逆流操作的填料塔内,用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。已知:吸收剂用量为最小用量的1.5倍,气相总传质单元高度

收率为90%。

试求:(1)所需填料层高度。

(2)在填料塔内,若将混合气的流率増加10%, 而液量及气液相进口浓度不变,试计算A 组分的回收率。已知:

第 3 页,共 63 页 操作条件下的平衡关系为y=mx,要求A 组分的回【答案】(1)是常规型计算

已知,因此只用计算 (用吸收因数法)

(2)是典型的对比运算型题目。新旧工况虽然气量或液量变化,但是填料层高度H 仍相同,因此

由题意原工况气量变化引起成立。 变化,故

所以

所以

所以 新工况

这说明气量的增加,会引起回收率下降。

12.用泵将贮液池中常温下的水送至吸收塔顶部,贮液池水面维持恒定,各部分的相对位置如图所示。输水管的直径为

为排水管出口喷头连接处的压强为65kPa (表压),送水量试求泵的有效功率。

水流经全部管道(不包括喷头)的能量损失为

【答案】在和两截面间列伯努利方程

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