2018年北京科技大学冶金与生态工程学院819化工原理概论考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1 根据理论泵的比例定律,,,离心泵的转速增加1倍则流量是原来的_____倍压头是原来的_____.倍。
【答案】2; 4
2. 吸收操作能够进行的条件是_____
【答案】大于;小于
【解析】当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由气相向液相转移,即发生吸收 过程;当气相中溶质的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由液相向气相转移,即发生脱吸(解吸)。
3. 某连续精馏塔,进料状态
(摩尔比),进料组成
(摩尔分率),回流比
为
R=2,且知提馏段操作线方程的截距为零。则提馏段操作线方程的斜率为_____,馏出液组成_____。
【答案】0.75;0.8
4. 干燥器内部无补充加热的情况下,进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定,则气体离开干燥器的温度越_____,干燥器的热效率越_____; 气体离开干燥器的湿度率越_____。
【答案】高;低;大;高
越_____,干燥器的热效
脱吸操作能够进行的条件是_____
二、简答题
5. 什么是理论板?用图解法求理论板层数时,为什么一个梯级代表一层理论板?
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次,表示气、液两相达到一次平衡,因此代表一层理论板。
6. 欲提高填料吸收塔的回收率,应从哪些方面着手?
【答案】(1)降低操作温度或增大压力,可使吸收速率提高,使回收率提高;(2)在保证不发生“液泛”的前提下,适当増大气速;(3)适当增大吸收剂的用量(增大喷淋密度),可使回收率提高(但会导致操作费增大,溶液浓度x 下降);(4)喷淋液体应均匀,并保证填料被充分润湿;(5)可适当增加填料层高度。
7. 何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水?它们之间有何相互关系?
【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时,与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量
低于
的水分称为平衡水,高于
的水分称为自由水。
物料中大于
的那
当气体为饱和气体时,与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为部分水分称为非结合水,小于
水量,结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。
的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含
三、计算题
8. 在逆流操作的填料塔内,用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。已知:吸收剂用量为最小用量的1.5倍,气相总传质单元高度收率为90%。
试求:(1)所需填料层高度。
(2)在填料塔内,若将混合气的流率増加10%, 而液量及气液相进口浓度不变,试计算A 组分的回收率。已知:
已知,因此只用计算
(用吸收因数法)
(2)是典型的对比运算型题目。新旧工况虽然气量或液量变化,但是填料层高度H 仍相同,因此
由题意原工况
气量变化引起
成立。
变化,故
所以
所以
所以
新工况
【答案】(1)是常规型计算
操作条件下的平衡关系为y=mx,要求A 组分的回
这说明气量的增加,会引起回收率下降。
9. 现有两台单壳程单管程的传热面积均为
钢管组成,壳程为流量为
以湍流方式通过管内。
的列管式空气加热器,每台加热器均由64
根
空气入口温度
的饱和水蒸气冷凝(冷凝潜热
(1)若两台换热器并联使用,通过每台换热器的空气流量均等,
此时空气的对流给热系数为
求空气的出口温度
及水蒸气的总冷凝量
为多少?
及水蒸气的总冷凝量
为多少?
忽略热损失。
(2)若两台换热器改为串联使用,问此时空气出口温度假定空气的物性不随温度压力而变化,视为常量,【答案】(1)换热器并联,热量衡算因为
所以
则
(2)换热器串联
水蒸气的总冷凝量
减
平均温度差为代入热量
水蒸气冷凝量
10.在一连续干燥器中盐类结晶,每小时处理湿物料为1000kg ,经干燥后物料的含水量由少至时湿度
(均 为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度(1)水分蒸发量W (kg 水/h);
(2)空气消耗量L (kg 绝干气/h), 原湿空气消耗量(3)干燥产品量(kg/h) 【答案】(1)
为0.009kg 7K/kg绝干气,离开干燥器
为0.039kg 水/kg 绝干气,假定干燥过程中物料损失,试求:
(kg 原空气/h);