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2017年青海大学化工学院906化工原理考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 以下膜分离过程的传递机理分别为,微滤:_____,反渗透:_____,膜蒸馏:_____。

【答案】筛分模型;溶解-扩散模型;以温差引起的水蒸气压差为传质推动力的膜分离过程

【解析】膜分离过程的主要传递机理有:①溶解-扩散模型;②孔模型;③筛分模型;④优先吸附-毛细管流 动模型。溶解-扩散模型适用于渗透蒸发、气体膜分离和反渗透等;筛分模型适用于超滤、微滤等;优先吸附-毛细管流动模型适用于反渗透脱盐、渗透蒸发脱水和气体分离脱水蒸气等。

2. 多级萃取的优点是_____,缺点是_____。

【答案】可以将混合物分离的更彻底;溶剂用量大、流程复杂、投资高

3. 某低浓度气体吸收过程,已知:相平衡常数为m=l,气膜和液膜的体积吸收系数分别为

则该吸收过程为_____控制过程。气膜阻

力占总阻力的百分数为_____,该气体为_____溶气体。

【答案】气膜;88.9%; 易溶

4. 保持搅拌雷诺数不变,由此准则搅拌器放大应满足:_____。 【答案】

5. 在一卧式列管换热器中,利用水蒸气冷凝加热某种液体,应安排水蒸气走_____程,换热器顶部设置排气阀是为了_____。

【答案】壳;防止发生堵塞

【解析】水蒸气宜走壳程,以便于及时排除冷凝液,且蒸汽较清洁,它对清洗无要求。

6. 一条简单管路,当管道上游的阀门被关小,则下游的压强将_____,而管道总的阻力损失将_____。

【答案】减小;不变

7. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,进料组成

组成

【答案】63.2 (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。

8. 气体通过颗粒床层的流动,当床层表观气速大于起始流化速度且小于带出速度时,随气速增加,床层空隙率_____,床层降压_____。

【答案】增大;不变

【解析】固定床阶段压降增大;而当为流化床阶段,表观气速大于等于起始流化速度,床层空隙率増大,但压降不变。

9. 以下两种蒸馏方式,当在原料液组成一定且得到的液相分率也相同时,则平衡蒸馏的塔顶产品组成比简单蒸馏的组成_____,其原因为_____。

【答案】小,因为简单蒸馏的气相组成多是与开始阶段较高的液相组成成平衡的,而平衡蒸馏的气相组成只能与最终 较低的液相组成平衡。

【解析】若气化率相同,简单蒸馏较平衡蒸馏可获得更好的分离效果。若要求两种蒸馏保持相同的分离程度, 则简单蒸馏的气化率较平衡蒸馏时的大。

10.对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度T ,湿球温度是_____。 【答案】

对于饱和空气 【解析】对于不饱和空气

和露点间的关系

二、简答题

11.将60°C 的湿泥坯(砖)放入80°C 的热空气流中干燥,空气的湿球温度为50°C ,试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化(假设空气量很大,其温度与湿度均保持不变)。

【答案】该题为恒定干燥条件,开始时,湿泥坯中含有较多的非结合水,这部分非结合水先被干燥,温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥,此过程为恒

;完全干燥时,达到平衡含水量,泥定干燥阶段;然后温度会由50°C不断升高(进入降速阶段)

坯的温度达到热空气流的温度80°C。

12.吸附分离常用的吸附剂有哪些?

【答案】(1)活性炭;

(2)硅胶;

(3)活性氧化铝;

; (4)各种活性土(如漂白土、酸性白土)

(5)合成沸石和天然沸石分子筛;

(6)吸附树脂。

13.在萃取过程中,采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程,工业上有时会采用脉冲萃取塔(包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔),其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器,迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水,经有机溶剂萃取处理后放,萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺,塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂,假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素,分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔,哪种较为合适?请说明理由; 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。

【答案】综合考虑技术、经济等因素,应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物,而填料塔的填料之间缝隙较小,在液体含有悬浮物的情况下阻力较大,易堵塞,不利于进行后续操作,同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。

脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合,有利于萃取过程的进行,缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定,同时能耗大大増加。

14.何谓蒸发设备的生产强度?

【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量,是衡量蒸发器性能的一个重要指标。

15.往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象?为什么?

【答案】往复泵无“气缚”现象,因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题,任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。

16.在乙醇-水体系精馏实验中,如果增加塔的塔板数,在相同的操作条件下,是否可以得到99.5%(摩尔分数)的乙醇?为什么?

【答案】不可以得到99.5%(摩尔分数)的乙醇,因为:

(1)精馏实验中,在相同的操作条件下,如果增加塔的塔板数,塔顶的浓度会增大;

(2)由于乙醇水体系存在恒沸物,随着塔板数的增加,塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%(摩尔分数)。

17.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 ,

18.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。