2017年辽宁石油化工大学化学化工与环境学部911化工原理之化工原理考研强化模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 简述如何通过实验测定过滤常数。
【答案】(1)安装过滤设备,配料,在恒压测定不同时刻的滤液量V ; (2)利用(3)用
2. 溶质渗透理论中的
将数据整理得到
关系表;
; 数据作图(或数据拟合)
(4)将数据拟合成直线,根据直线斜率和截距求出过滤常数
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 ,
3. 试述传热和传质的区别和联系。
【答案】传热又称热传递,由于温度差引起的热量的转移;传质:物质内溶质存在浓度差而促使溶质向低浓度段转移的过程。两种方式一般是同时存在于某一体系内。
4. 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。
5. 简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
6. 评价板式塔塔板性能的标准有哪些?
【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
二、计算题
7. 拟在常压吸收塔中用清水吸收空气中的氨,已知入塔空气中氨气含量为1.3%,(体积百分比)要求氨的回收率为99%,已知塔内操作气流密度为
实际用水量为最小用水量的
,为
1.5倍,操作条件下的气液平衡关系可表示为y=i.2x,气体体积总传质系数
【答案】由题知,
已知X=x,Y=y,则最小液气比为:
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因为气、液相浓度都很小,可近似认为气、液流密度均为常数,且X=x,Y=y,计算填料层高度。
8. 重油和原油在单程套管换热器中呈并流流动,重油放热由至
降至
,原油吸热由
升
若维持两种油的初温和质量流量不变,而将两流体改为逆流流动,试求此时冷、热流体
的出口温度和此时的对数平均温度差。假设在两种流动情况下,流体的物性和总传热系数均不变化,热损失也可以忽略。
【答案】依题意,开始时原油重油并流,已知又
其中
代入得:
当将并流改为逆流时,初始温度不变
综上可以得出:解得:
此时对数平均温度差为
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9. 在常压干燥器中,将某物料从湿基含水量5%干燥到5%。干燥器的生产能力为7200kg 干料/h。己知物料进、出口温度分别为
,平均比热为1.8kJ/(
)。干燥介质为温度
, 。干
湿度0.007kg / kg干气的空气,经预热器加热至120℃后送入干燥器,出干燥器的温度为燥器中不补充热量,且忽略热损失,计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。
【答案】物料干基含水量
又即
干燥器不补充热量,且忽略热损失 则
即
而
将上式代入②中联立①③得
10.某湿物料用热空气进行干燥,空气的初始温度为20°C ,初始湿含量为0.006kg 水/kg绝干空气,为保证干燥产品的质量,空气进入干燥器的温度不得高于90°C 。若空气的出口温度选定为60°C ,并假定为理想干燥过程,试求:(1)将空气预热至最高允许温度即90°C 进入干燥器,蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各为多少?热效率为多少?(2)若将干燥器出口气体的2/3回流至入口与新鲜空气混合,并同样使气体的入口温度为90°C , 蒸发每千克水分所需要的空气量、供热量及热效率各有何变化?
【答案】(1)对于理想干燥过程,气体状态的变化是等焓的,即
蒸发每千克水所需要的空气量为
蒸发每千克水所需供热量为
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