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2017年东北电力大学化学工程学院873化工原理考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 已知某湿物料量为150kg/h, 水分含量为20%,现要将其干燥到含水2%, 需要脱除的水量应为_____kg/h。

【答案】27.55

2. 物料的平衡水分一定是_____水分;物料的非结合水分一定是_____水分。

【答案】结合;自由

3. 若被输送的流体黏度增高,则离心泵的压头_____,流量_____,效率_____,轴功率_____。

【答案】降低;减少;降低;増加

4. 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。

【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别,使其得以分离。

【解析】对于挥发度相近的物系,夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。

5. 蒸发过程中哪两种情况可以引起蒸发器内沸点升高:_____、_____; 多效蒸发的优点是:_____。

【答案】溶液蒸汽压下降,加热管内液柱静压力;提高了经济效益(加热蒸汽的利用率)。

【解析】溶液的沸点升高与溶液类别、组成和操作压力有关。多效蒸发时,蒸发等量的水分所需的加热蒸汽较单效时少,从而提高了蒸汽利用率,即经济效益。

6. 冷、热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90°C ,出口温度为50°C , 冷水进口温度为15°C ,出口温度为53°C ,若冷、热水的流量相同,则热损失占传热量的_____%。(冷、热水的物性数据可视为相同)

【答案】5

7. 对于给定的连续精馈塔,当进料和产品取出率不变时,增加回流比意味着流体在塔内的循环量_____,产品的浓度_____。

【答案】增加 增高

【解析】当回流比增大时,塔板数也随之增大,流体在塔内的循环次数增加,因而产品更纯。

8. 往复泵是依靠的往复运动,依次开启和,从而吸入_____和_____排出液体。其流量只与_____有关,而与_____无关。

【答案】活塞;吸入阀;排出阀;泵本身的几何尺寸和泵的往复次数;泵的压头及管路特性

9. 含尘气体在降尘室内除尘(尘粒均为球形,且沉降在stokes 区),理论上能使流量为V 的气体中颗粒直径

【答案】2.04

10.旋桨式搅拌器适用于黏度_____的液体,而大叶片低转速搅拌器适用于黏度_____的液体。

【答案】小于 大于 的颗粒100%除去,现要求将同样气量中的的颗粒100%除去,则降尘室的底面积应为原来的_____倍。

二、简答题

11.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

12.简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些?

【答案】萃取剂的选择性好,萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好,萃取剂与稀释剂有较大的密度差,使萃取相和萃余相容易分离,萃取剂容易回收,化学性质稳定,无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。

13.什么叫精馏操作?举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

【答案】精馏操作是指利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触, 在热能驱动和相平衡关系的约束下, 使得易挥发组分不断从液相往气相中转移, 而难挥发组分却由气相向液相中迁移, 使得混合物得到不断分离的过程。

应用:产品的分离提纯。

14.搅拌器应具有哪两种功能?强化搅拌的工程措施有哪些?

【答案】搅拌器的两个功能:(1)总体流动;(2)强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程

措施:(1)提高转速;(2)加挡板,消除打漩,增加阻力;(3)偏心安装搅拌器;(4)装导流筒。

15.什么是膜分离过程,膜分离过程的特点是什么?

【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同,经半透膜的渗透作用,改变混合物的组成,使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:

(1)两个产品(指截留物和透过物)通常是互溶的;

(2)分离剂是半透膜;

(3)往往难以实现组分间的清晰分离。

16.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。

17.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。

18.离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么?应如何消除?

【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵,则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵像被“气体”缚住一样,称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。

当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁像被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。

19.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)

20.在连续干燥器前用预热器加热空气,被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项?干燥器热效率定义为哪些项之比?

【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:

汽化水分消耗的热量;

随废气放空。 干燥热效率定义为

加热产品消耗的热量;补偿设备热损失消耗的热量;

三、计算题