2018年江南大学化学与材料工程学院802化工原理(含实验)考研基础五套测试题
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2018年江南大学化学与材料工程学院802化工原理(含实验)考研基础五套测试题(一).... 2 2018年江南大学化学与材料工程学院802化工原理(含实验)考研基础五套测试题(二).. 13 2018年江南大学化学与材料工程学院802化工原理(含实验)考研基础五套测试题(三).. 24 2018年江南大学化学与材料工程学院802化工原理(含实验)考研基础五套测试题(四).. 33 2018年江南大学化学与材料工程学院802化工原理(含实验)考研基础五套测试题(五).. 44
一、简答题
1. 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。
2. 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。
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。
二、计算题
4. —连续操作的常压精馏塔,用于分离A (轻组分)-B (重组分)混合物。已知原料液中含A 组分
(摩尔分率,下同),进料温度50°C ,要求达到产品A 组分含量
该物系的相对挥发度为2.5, 实际操作回流比为1.95。试计算:
(1)A 组分的回收率; (2)最小回流比; (3)提馏段操作线;
(4)若塔顶第一块板下降的浓度为0.9, 求该塔板以气相组成表示的默弗里板效率Emv 。(由
平衡数据已知
时,A 、B 混合液的泡点为95.2°C, 定性温度下,
原料液的平均比热,千摩尔气化潜热r=8800kcal/kmol).
【答案】(1)由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得:
塔釜馏出
液A 组分含量
即
解得:
(2)故
,进料为过冷液体。
q
线方程为:
由a=2.5得相平衡方程为:
联立方程①②并解得:则
(3)q=1.2 回流比R=1.95
所以,提馏段操作线方程为
(4)精馏段操作线方程为
由相平衡方程
得:
5.
用精馏塔分离某二元理想溶液,泡点进料,进料浓度为浓度最大可达多少?并写出精馏段、提馏段两段的操作线方程。
【答案】当理论板数为无穷多时,夹紧点出现的可能性有三个。
可能一:夹紧点出现在塔顶处,即
此时,
可见,这是不可能的。
可能二:夹紧点出现在进料板处,即两段操作线、
q 线、平衡线等四线交于一点。 因为
q=l,所以
又精馏段操作线方程为
代入数据解得
这也不可能。
此时有,
(摩尔分率)。若采出率(馏
出液之比)D/F=40%,回流比为3, 相对挥发度为2.5, 当所需理论板数为无穷多时,则塔顶馏出液
可能三:夹紧点出现在塔底处,即解得
这就是塔顶馏出液的最大浓度。此时精馏段操作线方程为
提馏段操作线方程为