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2017年四川理工学院材料与化学工程学院804化工原理考研仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些?

【答案】蒸发器流体循环速度提高,可增大传热系数,从而传热速率高,并可减少溶液在加热管内析出晶体,且可减轻传热表面的污垢积存。

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. 什么是理论板?用图解法求理论板层数时,为什么一个梯级代表一层理论板?

【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次,表示气、液两相达到一次平衡,因此代表一层理论板。

4. 何谓再结晶现象?

【答案】由于表面能的原因,小晶体溶解与大晶体成长会同时发生,这一现象称为再结晶现象。

5. 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。

6. 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿,热补偿的形式有哪些?

【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时,换热器内部将出现很大的热应力(管子和壳体,可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱,列管换热器要考虑热补偿,热补偿热胀冷缩程度不同)

的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。

7. 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。

8. 简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。

【答案】固体物料在恒速干燥阶段终了时的含水量称为临界含水量,临界含水量不但与物料本身的结构、分散程度有关,也受干燥介质(流速、温度、湿度)的影响。物料分散越细,临界含水量越低。等速干燥阶段的干燥速率越大,临界含水量越高。

9. 何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下

【答案】选择性系数定义如下:

当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互

,溶物系)

10.要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?

【答案】可采取改变气固接触方式,减小物料尺寸,提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。

11.在相同管径的两条圆形管道中,同时分别流动着油和清水相近,试判断油速大还是水速大,为什么?

【答案】油速大。因为

12.采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体,原本操作正常的离心泵本身完好,但无法泵送液体,试分析导致故障的可能原因有哪些。

【答案】槽内液面下降;吸入管堵塞;液体温度上升;容器内压强下降;泵入口侧漏气。

若雷诺数相同,且密度

二、计算题

13.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:

14.一正在运行中的精馏塔,因进料预热器内加热蒸汽压力降低致使进料q 值增大。若F 、、:R 、D 不变,则

【答案】(1)

将如何变化? 分析

因为q 増大、F 不变,所以

W=F-D,因为F 不变、D 不变,所以W 不变。 (2)

分析

因为R 不变,所以IVV 不变。

因为

(3)因为

分析

减小、

不变,所以提馏段分离能力增大,

结合

L=RDV=(R+l)D ,因为D 、R 不变,所以L 、V 不变。

增大、

增大。

增大、W 不变,所以减小。

不变,

可得

减小。