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2018年华东理工大学资源与环境工程学院801化工原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 简述以雷诺数(Re )作为判据对流体流型的三种分类类型。

【答案】(1)当(2)当(3)当

时,为层流区;

时,有时出现层流,有时出现湍流,依赖于环境,为过渡区; 时,为湍流区。

2. 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。

3. 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。

二、计算题

4. 用叶滤机在等压条件下过滤某悬浮液,过滤开始后10分钟和20分钟,获得累积滤液量分别

(1)过滤常数(2)当量滤液量

所得滤饼须用1/5滤液体积的清水在相同压差下洗涤(洗涤水粘度与滤.

液粘度相同),每操作一个周期的辅助时间为15min ,问:

(3)叶滤机所能达到的最大生产能力? 【答案】(1)对于等压操作:

代入数值为:

解方程可求出:

(2)当量滤液量

(3)若生产能力最大,则辅助时间等于过滤时间加洗涤时间。则有:

叶滤机的洗涤速率等于过滤终了速率,

由以上各式可求出:

则生产能力为:

5. 一列管式换热器,壳程120°C 的蒸汽冷凝放热,将壳程中20°C 的空气加热到80°C ,若将该换热器改为双管程,其他条件不变,设空气作完全湍流,物性随温度的变化可忽略,此时空气的出口温度为多少?

【答案】当由单管程改为双管程时,流速变为原来的2倍,传热系数发生变化。 当由单管程改为双管程时,

由于管内湍流流动,

即整理得

解得

(摩尔

6. 在一连续常压精馏塔中分离某溶液,塔顶采用全凝器,塔底有再沸器;要求分率,下同),液在本题条件下的相

对挥发度为2; 假定恒摩尔流假定成立。试求:

已知此塔进料q 线方程为y=6x-l,采用回流比为最小回流比的2倍,溶

(1)精馏段操作线方程;

(2)若塔底产品量W=100kmol/h,求进料量F 和塔顶产品量D ; (3)提馏段操作线方程; (4)离开第二理论板的液相组成【答案】(1)q 线方程为:

由a=2得相平衡方程为:

联立方程①②并解得:则

操作回流比精馏段操作线方程

(2)q 线方程

由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得:

解得:

(3)

所以提馏段操作线方程为

(4)逐板计算法计算X 2