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2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题

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2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题(一) . 2 2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题(二)13 2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题(三)22 2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题(四)32 2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题(五)44

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一、简答题

1. 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。

2. 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(管子和壳体热胀冷缩程度不同),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。

3. 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。

二、计算题

4. 在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下:空气进入预热器的温度为15°C ,湿,,含量为0.0073kg7jC/kg绝干气焓为35kJ/kg绝干气空气进干燥器的温度为90°C , 焓为109kJ/kg绝干气,空气出干燥器温度为(按干燥产品计),试求:

(1)绝干空气的消耗量(kg 绝干气/h); (2)进预热器前风机的流量(附湿空气比容计算公式:

【答案】已知

干气

干气

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湿含量为0.023kg7jC/kg绝干气,进干燥器物料含水量为

0.15kg7K/kg绝干料,出干燥器物料含水量为0.01kg7jC/kg绝干料,干燥器生产能力为237kg/h

);

(3)预热器加入热量(kW )(预热器热损失可忽略)。

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水/kg干物料

干物料/h

(1)蒸发的水量为

(2)湿空气的比容为

进预热器前风机的流量

3)

5. 在25

°C 下用正丁醇(S )萃取间苯二酚(A )-水(B )溶液中的间苯二酚。原料液进料量为lkg/s,其中含有间苯二酚作范围内的相平衡关系为

要求最终的萃余相中含间苯二粉低于0.002, 试求逆流萃取操作时所需的理论级数。 【答案】多级逆流萃取流程如图所示。

图多级逆流萃取流程

取整个萃取设备为控制体,物料衡算式如下。 总物料衡算溶质A 物料衡算溶剂S 物料衡算其中:总物料衡算溶质A 物料衡算

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(质量分数,下同)。操作采用的溶剂比为0.1, 已知在操

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溶剂S 物料衡算由题中给出

根据式(1)至式(4)联立求解,可得

再对第1级萃取设备作物料衡算和平衡关系,可得

根据式(5)至式(10)联立求解,可得

同理,对第2级萃取设备作物料衡算和平衡关系,联立求解,可得

由题中所给关系式即可知所需理论级数为3。

6. 分离如图所示的低浓度气体吸收-解吸系统,已知吸收塔的传质单元高度传质单元高度统的相平衡关系为

kmol/h,各有关浓度(摩尔分数)如下:

=0.15x,解吸系统的相平衡关系为

及液体出口浓度

则吸收塔的气体出口浓度

试求:(1)吸收塔的气体出口浓度

从而解得

解吸塔的吸收系

处理气体量G=1000kmol/h, 吸收剂循环量L=150kmol/h, 解吸气体流量

(2)吸收塔的填料层高度H 及解吸塔的填料层高度(3)实际操作时,若解吸气体流量改为少?(设L 、G 、

均不变,

不变)

又为多

【答案】(1)做总物料衡算

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