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2018年北京市培养单位生态环境研究中心818化工原理考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 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。

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. 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

若雷诺数相同,且密度

二、计算题

4. 用泵将贮槽中的石油,经

的管子输送到高位槽,油的流率为

粘度为

如图,两槽

液位差为20m ,管子总长为450m (含各种管件及阀门的当量长度)。试计算输送50°C 石油所需的有效功率。设两槽液位恒定不变,50°C 石油的密度为

【答案】对于此流体输送系统:

由此判断流体处于层流运动则有:

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对于总管路的阻力损失:

对两槽液面列柏努利方程为:

5. 某湿空气总压力79.98kPa ,温度为35°C ,测得露点为15°C , 试求

:(1)该空气的湿度;(2)若采用干湿球温度计测此空气的温度,湿球温度计的读数应为多少?

【答案】(1)将湿空气等湿降温至露点,空气刚好达到饱和状态,故空气中的水汽分压等于水在空气露点下的饱和蒸气压。

由饱和水蒸气表查得,水在15°C时的饱和蒸气压为1.705kPa , 故此空气的湿度为

(2)若采用干湿球温度计测定该空气湿度,湿球温度计的读数应满足以下诸式:

湿球温度计算式为空气湿度计算式为

水的饱和温度与蒸气压关系式汽化潜热与温度的关系式

显然,必须通过试差计算,方能求得湿球温度。 设

相应的汽化潜热由式②求得

由式①求得湿球温度为

因此计算值与假定值基本相符,故以上计算有效。

由水蒸气表查得相应的饱和蒸气压

v~(相当于利用式③、式④)。

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6. 槽内盛有20吨重油,拟用图所示装置在4h 内将其从20%加热至80°C , 加热介质为120°C 的饱和水蒸气,在加热过程中,传热系数的平均值为

,重油的比热容为

才能满足要求?(槽内重油因搅拌而温度均一,忽略热损失)

泵的输送量为

。试求换热器应具有多大的换热面积

【答案】设m 为槽内油的质量(kg )

,根据题意,由热平衡方程和总传热速率方程得

化简得

由瞬间热平衡方程得

将式①代入上式得

变量置换

将已知数据代入,积分得

为泵的输油能力(kg/h),T 为饱和蒸汽的温度,

分离变量得