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2017年江西理工大学化学工程(专业学位)之化工原理考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 试述传热和传质的区别和联系。

【答案】传热又称热传递,由于温度差引起的热量的转移;传质:物质内溶质存在浓度差而促使溶质向低浓度段转移的过程。两种方式一般是同时存在于某一体系内。

3. 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。

4. 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?

【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,对传递相同热负荷而言,需较小的传热面积,节省设备费用。此外,逆流热流体出口温度

可接近冷流体进口温度

对相同热负荷而言,对相同热负荷而

需加热剂少;同样,就冷流体而言,逆流体出口温度可接近热流体进口温度言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小。

二、计算题

5. 在25°C 下用正丁醇(S )萃取间苯二酚(A )-水(B )溶液中的间苯二酚。原料液进料量为lkg/s,其中含有间苯二酚作范围内的相平衡关系为

要求最终的萃余相中含间苯二粉低于0.002, 试求逆流萃取操作时所需的理论级数。 【答案】多级逆流萃取流程如图所示。

图多级逆流萃取流程

取整个萃取设备为控制体,物料衡算式如下。 总物料衡算

(质量分数,下同)。操作采用的溶剂比为0.1, 已知在操

溶质A 物料衡算溶剂S 物料衡算其中:总物料衡算溶质A 物料衡算溶剂S 物料衡算由题中给出

根据式(1)至式(4)联立求解,可得

再对第1级萃取设备作物料衡算和平衡关系,可得

根据式(5)至式(10)联立求解,可得

同理,对第2级萃取设备作物料衡算和平衡关系,联立求解,可得

由题中所给关系式即可知所需理论级数为3。

从而解得

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: