2017年安徽中医药大学化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 溶质渗透理论中的含义是什么？已知D , 如何表达？
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,
3． 简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
4． 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
二、计算题
5． 某湿物料用热空气进行干燥，空气的初始温度为20°C ，初始湿含量为0.006kg 水/kg绝干空气，为保证干燥产品的质量，空气进入干燥器的温度不得高于90°C 。若空气的出口温度选定为60°C ，并假定为理想干燥过程，试求：（1）将空气预热至最高允许温度即90°C 进入干燥器，蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各为多少？热效率为多少？（2）若将干燥器出口气体的2/3回流至入口与新鲜空气混合，并同样使气体的入口温度为90°C , 蒸发每千克水分所需要的空气量、供热量及热效率各有何变化？
【答案】（1）对于理想干燥过程，气体状态的变化是等焓的，即
蒸发每千克水所需要的空气量为
蒸发每千克水所需供热量为
此干燥过程的热效率为
（2）由图可知，采用废气再循环流程
最终排出干燥器的干空气量等于新鲜干空气量V ，而循环干空气量为2V
。入口气体温度
绝干空气不变。
因为是理想干燥器，所以进出干燥器气体的焓相等。
混合点的物料衡算式为将已知的
代入，且
（kg 水/kg绝干空气）
混合点的焓衡算式为则有
或
将已知数据代入，可求出蒸发每千克水所需要的空气量
联立式①、式②解得
蒸发每千克水所需要的热量为
此干燥过程的热效率
图
6． 如图1所示，采用离心泵将排出管线的尺寸均为
的水从水池送至高位水槽，已知吸入管路的总长度（包
管内流体流动的摩擦因子为0.024, 其它数据如图2所示，试求:
； ）
括局部阻力的当量长度，下同）为50m ，出口阀半开时排出管线的总长度为270m ，吸入管线和
（1）泵入口处真空表读数是多少；
（2）管路中泵的压头、有效功率及轴功率（泵的效率可取为（3）若该泵的特性曲线可以表示为的流量和压头；
（4）定性分析出口阀由半开到全开时泵出口压力表和入口真空表的变化，并图示泵工作点的变化。
（压头H 的单位为m ，流量Q
的单位是
，）试求泵出口阀全开时（此时泵排出管线包括局部阻力损失当量长度在内的总长度为100m ）
图1
【答案】（1）由已知条件可知
对水池液面和泵入口处列柏努利方程经化简为:
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