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2017年广州大学化工原理复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 请简述萃取操作的基本原理。如图所示,说明萃取相图中各点、区、线的含义。

A 、B 、S 、P 点;①、②区;

线

【答案】萃取是指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)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。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。

A 溶质, B 稀释剂,S 溶剂,P 辅助曲线与溶解度曲线的交点 ①均相区,②两相区

联结线,P-Q 辅助曲线。

2. 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体,原本操作正常的离心泵本身完好,但无法泵送液体,试分析导致故障的可能原因有哪些。

【答案】槽内液面下降;吸入管堵塞;液体温度上升;容器内压强下降;泵入口侧漏气。

3. 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。

【答案】主要标准有:生产能力;塔板效率;塔板压强降;操作弹性。

4. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空表指示真空度很高,他分析后做出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因?(水温太高,真空表坏了,吸入管路堵塞,排出管路堵塞),为什么?

【答案】排出管路堵塞。

因为水温太高可能造成汽蚀,出水管不出水,但泵进口处真空表指示真空度很高,说明水温太高,错;真空表坏了不会导致出水管不出水;吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾,故排出管路堵塞,正确。

二、计算题

5. 在如图管路系统中,用离心泵将径均为

的油品由容器A 送往罐B , 全部管线的直

今测得泵前后压力表读数分别为81kPa 及486kPa (两压力表之间的垂直距离

孔流系数

孔内径为25mm 。在操作过程

很小,可忽略)。容器A 液面上方表压为64.8kPa , 罐B 则与大气相通,孔板处U 管压差计的读数R 为200mm (指示剂为汞

,中,A 、B 液面及其上方的压强均保持不变,油品在管内的流动处于阻力平方区,摩擦系数为0.03。

试求:

(1)管路中流体的流量

(2)自A 至B 全部管线的总当量长度(包括局部阻力的当量长度)。

【答

知:

(1)孔板流量计孔处流速:

将数据代入得:

管路中流量

(2)在1、2之间列机械能恒算式有

代入数据

A 、B 之间机械能衡算

代入数据解得:

6. 有一套管换热器,由

流量为5000kg/h,由60°C 冷却到30°C ,对流给热系数平均热容为

比热容为

(1)冷却水的用量; (2)所需套管长度; (3)若将换热器的内管改为【答案】(1)根据热量衡算,有

在定性温度下水的黏度为

试求:

的钢管组成。甲醇在内管中流动,

冷却水在环隙中流

导热系数为

动,其入口温度为20°C ,出口温度拟定为35°C 。忽略热损失、管壁及污垢热阻,且已知甲醇的

的钢管,其他条件不变,求此时所需的套管长度。

则冷却水的用量为

(2)根据热量衡算和传热速率方程,有

其中,K 为以传热外表面积为基准的传热系数,

为套管换热器内管外径,则

要求

必须先确定是逆流还是并流,题目没有明确说明流向,但由已知条件可知

只有逆流才可能出现这种情况,故可断定本题必为逆流,于是

由于管壁及污垢热阻可略去,因此以传热外表面积为基准的K 为

其中,

甲醇在内管侧的已知,

冷却水在环隙侧的求

要先求冷却水的流速

冷却水在环隙中的流速

故冷却水在环隙中的对流给热系数为

未知。求

必须先求冷却水环隙流动的

环隙当量直径