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2017年四川理工学院化学与制药工程学院804化工原理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、简答题

1. 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。

【答案】主要标准有:生产能力;塔板效率;塔板压强降;操作弹性。

2. 化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法?它们各有什么特点?

【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小,转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单,使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差,电流回归式计算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

3. 离心泵启动或关闭时,为什么要先关闭出口阀门?

【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流,以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流,对泵造成损害。

4. 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。

5. 什么叫全回流?全回流操作一般用在哪些场合?

【答案】精馏塔不进料也不出料,塔顶冷凝液全部回流,即全回流操作。全回流时,回流比为无穷大,达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程,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至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车,科研实验中采用全回流操作测定板效率。

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,可使回收率发生“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);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. 简述如何通过实验测定过滤常数。

【答案】(1)安装过滤设备,配料,在恒压测定不同时刻的滤液量V ; (2)利用(3)用

将数据整理得到

关系表;

; 数据作图(或数据拟合)

(4)将数据拟合成直线,根据直线斜率和截距求出过滤常数

8. 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。

9. 吸附分离常用的吸附剂有哪些?

【答案】(1)活性炭; (2)硅胶; (3)活性氧化铝;

; (4)各种活性土(如漂白土、酸性白土)(5)合成沸石和天然沸石分子筛; (6)吸附树脂。

10.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。

11.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。

12.在萃取过程中,采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程,工业上有时会采用脉冲萃取塔(包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔),其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器,迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水,经有机溶剂萃取处理后放,萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺,塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂,假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素,分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔,哪种较为合适?请说明理由; 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。

【答案】综合考虑技术、经济等因素,应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物,

而填料塔的填料之间缝隙较小,在液体含有悬浮物的情况下阻力较大,易堵塞,不利于进行后续操作,同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。

脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合,有利于萃取过程的进行,缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定,同时能耗大大増加。

二、计算题

13.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

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°C ,

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

所以

14.某叶滤机过滤面积为试计算:

(1)同样操作条件下仅将过滤面积增大1倍,过滤4h 后可得多少滤液; (2)同样操作条件下过滤1h 可获多少滤液; (3)在原操作条件过滤4h 后,用

与滤液物性相近的洗涤液在同样压差下进行洗涤,洗

【答案】⑴

即增加填料层高度4.1m 。

恒压下过滤某悬浮液,4h 后获滤液

过滤介质阻力可忽略,