2017年沈阳化工大学能源与动力工程学院808化工原理(2)(含实验)考研题库
● 摘要
一、填空题
1. 在流化床操作中,流化的类型有_____和_____。
【答案】聚式流化;散式流化
2. 密度为
【答案】揣流;、黏度为 的水在直径为50mm 的圆管内流动,平均流速为1m/s,则管内水的流型为_____,管中心流速为_____。
3. 已分析测得连续精馏塔中某四股物料的浓度组成分别为0.62,0.70,0.75,0.82,
试找出
(塔板序列自下往上)的对应值,
_____。
【答案】0.82;0.75;0.7;0.62
4. 导热的机理是_____,符合定律_____,表达式为_____;
对流换热的机理是_____,符合定律_____,表达式为_____;
辐射换热的机理是_____,符合定律_____,表达式为_____。
【答案】
导热的机理是物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递。导热符合傅里叶定律,表达式为 _____,_____,_____
,
对流换热的机理是流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程。对流换热符合牛顿冷却定律,表达式为
定律,表达式为 辐射换热的机理是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。辐射换热符合:斯蒂芬-玻尔兹曼
【解析】根据传热机理的不同,热传递可分为热传导、热对流、热辐射3种基本方式,传热时可依靠其中的一种或几种方式同时进行。
5. 蒸发过程中哪两种情况可以引起蒸发器内沸点升高:_____、_____; 多效蒸发的优点是:_____。
【答案】溶液蒸汽压下降,加热管内液柱静压力;提高了经济效益(加热蒸汽的利用率)。
【解析】溶液的沸点升高与溶液类别、组成和操作压力有关。多效蒸发时,蒸发等量的水分所需的加热蒸汽较单效时少,从而提高了蒸汽利用率,即经济效益。
6. 悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用;作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。
【答案】重力,浮力,阻力;惯性离心力,向心力,阻力
【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中,如果颗粒的密度大于流体的密度,则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用,即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒,重力和浮力是恒定的,而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时,如果颗粒的密度大于流体的密度,则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似,惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用,即惯性离心力、向心力(与重力场中的浮力相当,其方向为沿半径指向旋转中心)和阻力(与颗粒径向运动方向相反,其方向为沿半径指向中心)。
7. 往复泵的流量取决于_____,而压头取决于_____。
【答案】泵的几何尺寸与活塞的往复次数;管路特性
【解析】往复泵的流量只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关,而压头与管路特性有关。
8. 精馏塔设计时采用的参数均为定值,若降低塔顶回流液的温度,则所需理论板数将_____。
【答案】减小
二、简答题
9. 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。
10.简述化工生产中进行蒸发操作的目的。
【答案】(1)获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品;
(2)脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加以冷却,析出固体产物,即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质;
(3)脱除杂质。
11.简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。
【答案】固体物料在恒速干燥阶段终了时的含水量称为临界含水量,临界含水量不但与物料本身的结构、分散程度有关,也受干燥介质(流速、温度、湿度)的影响。物料分散越细,临界含水量越低。等速干燥阶段的干燥速率越大,临界含水量越高。
12.恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?
【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段,在此阶段,对流传热系数和传质系数不变,水分恒定速率汽化,汽化的是非结合水,水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。
13.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍?
【答案】全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷,是选择最适宜回流比的依据;一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
14.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。
15.什么是膜分离过程,膜分离过程的特点是什么?
【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同,经半透膜的渗透作用,改变混合物的组成,使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:
(1)两个产品(指截留物和透过物)通常是互溶的;
(2)分离剂是半透膜;
(3)往往难以实现组分间的清晰分离。
16.流体黏度的意义是什么?流体黏度对流体流动有什么影响?
【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量,它的意义是相邻流体层在单位接触面积上,速度梯度为1时,内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下,流体的黏度越大,所产生黏性也越大,液体阻力也越大。
17.要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?
【答案】可采取改变气固接触方式,减小物料尺寸,提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。
18.何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下
【答案】选择性系数定义如下:
,溶物系) 当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互
三、计算题
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