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2017年石河子大学化工原理复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些?

【答案】蒸发器流体循环速度提高,可增大传热系数,从而传热速率高,并可减少溶液在加热管内析出晶体,且可减轻传热表面的污垢积存。

3. 为什么说全回流时,所需的理论板数最少?

【答案】全回流时,操作线与y-x 图的对角线相重合,此时的操作线偏离平衡线最远,即传质推动力最大,故要达到一定的分离要求时,其所需的理论板数最少。

4. 冬天,室外温度为2°C ,刮着风,潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰?为什么?

C 就会【答案】可能会结冰,因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度,当湿球温度低于0°结冰。

二、计算题

5. 如图所示为一测量气体的装置,在操作条件下,气体的密度为封管中水上升高度H=42mm时,求气体通过ab 段的流速和流量。

黏度为

ab

管段内径为10mm ,锐孔阻力的当量长度为10m ,其他阻力忽略不计。假设气体密度不变,当水

【答案】在ab 管段两端口内侧两截面间列能量衡算式

假设为层流

验证

属于层流,假设成立。

6. 某填料塔用清水逆流吸收氨,混合气体流量为平衡关系为

气相体积总传质系数

含氨6%(体积分数),当液气比为

C ,最小液气比的1.3倍时,吸收率可达98%。已知塔径为1.4m , 操作压强为101.3kPa ,温度为20°

试求:(1)出塔液相浓度; (2)所需填料层高度;

(3)若将吸收剂改为含氨0.15%(摩尔分数)的水溶液,而气体流量、进出口组成、液体出塔组成和

均不变,填料层高度应怎样变化?

所以

【答案】⑴

所以

7. 如图所示,在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物,塔顶采用全凝器,泡点回流,塔底间接蒸汽加热。原料处理量为4000kg/h,组成为0.4(苯的质量分数,下同),要求塔顶馏出液组成为0.96,苯的回收率不低于98%,泡点进料。已知体系的相对挥发度

(1)塔顶产品量D (kmol/h)、塔底残液量W (kmol/h)及组成(2)自塔顶算起的第二板的下降液体中苯的组成; (3)离开最后一块塔板的液体中苯的组成;

(4)因长期操作,再沸器内结垢,试问对塔顶、塔底产品质量有何影响?写出分析过程(假设此时F 、D 、q 、

不变)。为维持塔顶、塔底产品质量不变,应采取何种措施?并说明理由。

实际回流比为最小回

流比的1.5倍。已知苯、甲苯的摩尔质量分别为78.11g/mol和92.13g/mol。试求:

即增加填料层高度4.1m 。

【答案】(1)塔顶产品量D (kmol/h)、塔底残液量W (kmol/h)及组成

所以

(2)自塔顶算起的第二板的下降液体中苯的组成。 泡点进料,

据总物料衡算