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2018年北京市培养单位过程工程研究所818化工原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 什么是填料塔的传质单兀尚度

【答案】传质单元高度

和等板尚度HETP?

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。

2. 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因,即化学吸收的优点。

【答案】(1)化学反应提高了吸收的选择性; (2)加快吸收速度,从而减小设备容积;

(3)反应増加了溶质在液相的溶解度,减少吸收剂用量;

(4)反应降低了溶质在气相中的平衡分压,可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。

3. 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)。

二、计算题

4. 某厂在单壳程双管程列管换热器中,用130°C 的饱和水蒸气将乙醇水溶液从25°C 加热到80°C ,列管换热器由

,长3m 的钢管所构成,乙醇水溶液处理量为36000kg/h,

并在管内流动,饱和水蒸气在管间冷凝。已知:钢的导热系数为

乙醇水溶液在定性温度下的密度为黏度为1.2cP , 比热为导热系数为

水蒸气的冷凝传热系数为确定:

(1)此换热器能否完成任务?

(2)若乙醇水溶液处理量增加20%,在溶液进口温度和饱和水蒸气温度不变情况下,仍在原换热器中加热乙醇水溶液,则乙醇水溶液的出口温度变为多少(乙醇水溶液的物性可视为不变)?

,在操作条件下,垢层热阻和热损失可忽略不计,试

【答案】⑴

故可以完成任务。 (2)

整理得

解得

5. —定量的液体在圆形直管内作层流流动。若管长不变,而管径减至原有的1/2, 问因摩擦阻力而产生的压降为原有的若干倍。

【答案】由摩擦阻力而产生的压降计算公式如下:

当管径发生变化时,如题意知

其中流量不变则流速变为原来的4倍,

变为原来的0.5倍,代入公式得:

6. 用离心泵将某溶液由反应槽送往一密闭高位槽,如图所示。两槽液面的高度可认为不变,液,,位差10m 管路总当量长度为200m (包括所有直管和局部阻力的当量长度)管路均为钢管。已知孔板流量计流量系数为0.61,孔截面积与管道截面积比为0.2。U 形压差计读数R=600mm, 指示剂为水银。管路摩擦系数为0.025, 反应槽上真空表的读数为强计读数为密度为

(表压)泵的效率65%,试求泵的轴功率?(溶液密度近似

高位槽上压

水银

【答案】对于孔板流量计有:

管道面积

空截面积

带入流量计算公式为:

对两槽间列柏努利方程为:

代入数值为: