2017年河南工业大学化学化工学院816化工原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 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。
2. 流体在管内作层流流动,如流量不变,若仅增大管径,则摩擦系数变,直管阻力变_____。
【答案】大;小
【解析】若流量不变,管径增大,则雷诺数
变小,在层流时
变大。直管阻力
因为流速的变化较管径大得多,管径增大,流速变小,所以变小。
3. 某精馏塔在操作时,加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料,且保持F , , R,D 不变,
则此时塔顶物料浓度_____,塔底物料浓度
【答案】增加;增加
【解析】q 变大,进料线斜率大于零,导致精馏段操作线上移,精馏段和提馏段操作线斜率不变,所以 增大,而提馏段操作线也要上移,则增大。
4. 写出三种非循环型蒸发器的名称:①_____②_____③_____,写出五种循环型蒸发器的名称:①_____②_____③_____④_____⑤_____。
【答案】升膜蒸发器;降膜蒸发器;刮板蒸发器;中央循环管式蒸发器;悬筐式蒸发器;外热式蒸发器;列文式蒸发器;强制循环蒸发器
5. 有一台单效蒸发器,原来的加热介质为压力为0.5MPa 的饱和蒸汽,沸点加料,若改用压力为0.4MPa 的饱和蒸汽加热,其生产强度将_____,原因是_____;单位蒸汽消耗量将_____,原因是_____。
【答案】下降;传热温差减小;基本不变;两种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同
6. 三支长度相等的并联管路,管径的比为1:2:3, 若三支管的流动摩擦系数均相等,则三支管的体积流量之比为_____。
【答案】
_____
。
7. 在吸收过程中,若L 增大,m 减小,则吸收因数A 将_____,出塔气体将_____,传质单元
数
将_____
【答案】増大;减小;减小
8. 在长为L ,高为H 的降尘室中,
颗粒沉降速度为_____倍。
【答案】
,气体通过降尘室的水平速度为u ,则颗
粒在降尘室内沉降分离的条件是_____,若将该降尘室增加2层水平隔板,则其生产能力为原来的
二、简答题
9. 过滤常数K 与哪些因素有关?
【答案】滤饼性质
滤浆性质
推动力
温度等。
10.什么叫精馏操作?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。
11.恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?
【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段,在此阶段,对流传热系数和传质系数不变,水分恒定速率汽化,汽化的是非结合水,水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。
12.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。
13.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。
14.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。
15.简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。
【答案】(1)加快互溶液体的混合;(2)使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的
液体中;(3)使气体以气泡的形式分散于液体中;(4)使固体颗粒在液体中悬浮;(5)加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
16.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。
17.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。
18.什么是填料塔的传质单兀尚度和等板尚度HETP?
【答案】传质单元高度
填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度(HETP ):
填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
三、计算题
19.用一板框压滤机在恒压下过滤某一悬浮液,过滤面积为过滤介质阻力可忽略不计。试求:
(1)若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液? (2)若其它情况不变,但过滤时间缩短为2小时,可得多少滤液? (3)若在原表压下过滤4小时后,再用液与水性质相近。
【答案】(1)由于忽略过滤介质阻力由上式可知:A 加倍时则(2)当
则
水洗涤滤饼,洗涤时间(h )又为多少?假设滤
过滤操作4小时后得滤液
20.用填料吸收塔处理低浓度气体混合物,现因生产要求希望气体处理量增大但吸收率不下降,有人说只要按比例增大吸收剂的流量(即L/G不变)就能达到目的,这是否正确?
G 的增加比率相同,【答案】由于L 、因此减少,又S 不变,故
的增加比率不及G 的増加比率,从而下降,导致
增加
,
上升(因为,吸、m 不变)
收率下降。因此按比例增大L 达不到要求。若要维持吸收率不下降,L 的增大比率要超过G 的增