2018年北京化工大学能源学院810化工原理[专业硕士]考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1. 液液精馏操作过程中进料状态参数q 的定义是:_____,其物理意义是:_____ (4)饱和蒸汽进料_____; (5)过热蒸汽进料_____。
【答案】参数g 的定义:物理意义:每1
进料,提馏段比精馏段液相增加的摩尔数。
【解析】从热量角度,q 值表示将lmol 进料变为饱和蒸汽所需的热量与原料液的千摩尔气化热的比值。
2. 在设计或研制新型气液传质设备时,要求设备具有_____、_____、_____。
【答案】传质效率高;生产能力大;操作弹性宽;塔板压降小;结构简单(以上答案中任选三个)
3. 沸腾传热可分为_____、_____和_____三个区域,而在工业生产中应维持在_____区内操作。
【答案】自然对流;膜状对流;核状对流;核状对流
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. 采用多效蒸发流程所得到的蒸汽经济性的提高是以_____为代价的。
【答案】降低生产能力
6. 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
7. 某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为
【答案】0.048m 【解析】当量直径
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, 在五种不同
进料状态下的q 值为:(1)冷液进料_____; (2)泡点液体进料_____; (3)气液混合物进料_____;
其当量直径d e 为_____.
二、简答题
8. 简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。
【答案】(1)加快互溶液体的混合;(2)使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中;(3)使气体以气泡的形式分散于液体中;(4)使固体颗粒在液体中悬浮;(5)加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
9. 什么是填料塔的传质单兀尚度和等板尚度HETP?
【答案】传质单元高度
填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度(HETP ):
填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
10.按照热能供给湿物料的方式,干燥可分为几类?并分别说明各自的特点。
【答案】按加热方式不同,干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。
(1)对流干燥是将干燥介质(气体)加热后,由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料,传热速率快;
(2)传导干燥,是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料,汽化的水分再由气体带走; (3)辐射干燥主要使用红外线热源加热物料,由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难,因此,主要用于薄层物料的干燥。
三、计算题
11.有一小型板框压滤机,滤框内的空间尺寸为积为
总框数为10个,在
(表
压)下恒压过滤某悬浮液,滤渣充满滤框所需要时间为2小时。已知每获得
滤液所得滤渣体
若洗涤水的粘度、表压分别与滤液的粘度、过滤的压强差相同。已知洗涤水的体积
为滤液体积的8%。每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间总和为0.4小时,若过滤介质阻力可忽略不计。试求:
(1)过滤常数K?
(2)板框压滤机的生产能力
【答案】(1)由题意可知,过滤面积为:
滤框的体积为:
则进行一个循环操作时所得的滤液量为:
过滤为恒压过滤且过滤介质阻力忽略不计则:
代入数值为:
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(2)对于恒压过滤
12.用纯溶剂作单级萃取
,己知萃取相中浓度比浓度
选择性系数P 。
【答案】⑴
因为即:所以(2)
13.某槽内盛有液体8000kg ,液体比热容为
槽内装有加热蒸汽盘管,管内通130°C
槽外表面
萃余相中浓度比
原料液
原料液量为100kg ,操作条件下,分配系数kA>l,
求:(1)萃取液与萃余液的量;(2)
的饱和水蒸气,槽内液体温度均匀,当该槽无热损失时,测得将液体从20°C 加热到80°C 需lh ,实际工作环境下,外界大气温度为20°C ,槽外壁对大气的给热系数积为
高温度
;(
2)实际情况下将液体从20°C 加热到80°C 需多少时间?
【答案】设某瞬间槽内液体温度为t , 取微元时间dr 做热量衡算,可得
实际工作环境下,
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槽壁热阻及垢层热阻均可忽略,
试求:
(1)实际工作环境下,槽内液体可能达到的最