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2018年河北工业大学化工学院854化工原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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。

3. 物料干燥过程分为几个阶段?各阶段的特点?

【答案】物料干燥过程分为三个阶段,即预热段,恒速干燥段和降速干燥段。 (1)预热段:物料吸收气体的热量温度升高,湿含量变化不大。

(2)恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变,气体传给物料的热量全部用于水分的汽化,干燥速率恒定。

(3)降速干燥段:物料温度上升,干燥速率逐渐减小,气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化,其余用于物料的升温。

二、计算题

4. 平均粒径为0.3mm

的氯化钾球形颗粒在单层圆筒形流化床干燥器中进行流化干燥。固体密度

取流化速度为颗粒带出速度的78%, 试求适宜的流化速度。干燥介质可按60°C

的常压空气查取物性参数。

【答案】设操作在斯托克斯区进行,查得

核算

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60°C 常压空气

故假设有误,重新核算。 假设操作在艾仑区进行,则

解得

核算流化速度

5. 如图所示,离心泵将真空锅中面位差10m ,真空锅上真空表读数为管路上装有一孔板流量计,孔板直径(指示液为水银,动能之和为

当地大气压为

泵能否正常运转?

(1)水在管路中的流速; (2)泵出口处压力表读数(3)若该泵的允许汽蚀余量为

的水通过直径为100mm 的管路,送往敞口高位槽,两液

泵进口管上真空表读数孔流系数为求:

在出口

, U 形压差计读数R=170mm

,假设成立。

)。已知管路全部阻力损失为44J/kg,泵入口管段能量损失与

【答案】(1)水在孔板孔径处的流速为

根据质量守恒方程,管路的流速

(2)自真空锅液面至高位槽液面列出机械能衡算式

将数据代入

忽略压力表

与真空表

之间的高位差以及此间管段的流体阻力损失,则

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所以

(3)计算泵的允许安装高度,20°C时水的饱和蒸汽压

泵的实际安装高度为

大于允许安装高度,故泵不能够正常工作。

6. 某双组分混合物含有溶质A 为25%,拟采用单级萃取,在操作温度下所得的溶解度曲线如图1所示,,加入溶剂S 后所得萃取液中A 的含量试求:

(1)此萃取过程的溶剂比假定分配系数

仍为1.0, 此时的

选择性系数6及萃余液中A 的含量和

为多少。

此操作范围内溶质A 的分配系数心=1.0。

(2)若降低萃取温度,所得溶解度曲线如图2所示。若要求萃余液中A 的含量与(1)相同,

1

图2

【答案】(1)根据已知条件,在相图上确定表征原料组成的点F 和萃取液组成的点单级萃取,两相处于平衡状态,敬

与溶解度曲线的交点E 为萃取相。又因为

通过E 点作水平线与溶解度曲线交于R ,即为萃余相。

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对于