2018年华北理工大学化学工程学院812化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1. 颗粒的自由沉降是指_____。
【答案】颗粒间不发生碰撞、接触等相互影响下的沉降作用
2. 颗粒的重力沉降和离心分离均借助于颗粒与流体之间的_____才能实现分离过程;含颗粒流体进入旋风分离器时,切向进入方式的分离效果径向进入_____。
【答案】密度差;大于
【解析】沉降分离的原理:在外力场的作用下,利用分散相和连续相之间的密度差,使之发生相对运动而实现非均相混合物的分离;切向速度越大,越大,分离效果越好。
3. 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。
4. 已分析测得连续精馏塔中某四股物料的浓度组成分别为0.62,0.70,0.75,0.82,
试找出
(塔板序列自下往上)的对应值
,_____。
【答案】0.82;0.75;0.7;0.62
5. 液体在填料塔中流下时,造成较大尺度上的分布不均匀性的原因有:_____和_____。
【答案】初始分布不均匀;填料层内液流的不均匀性
6. 在板框过滤机中,若滤饼不可压缩,介质阻力不计,当过滤压差增加一倍时,其过滤速率为原来的_____倍。
【答案】2
7. 由干燥速率曲线可知,恒速干燥段除去的水分是_____,降速干燥段除去的水分是_____。
【答案】非结合水;结合水
_____
,
_____,
_____
,
8. 某连续精馏塔,进料状态(摩尔比),进料组成(摩尔分率),回流比
为
R=2,且知提馏段操作线方程的截距为零。则提馏段操作线方程的斜率为_____,馏出液组成_____。
【答案】0.75;0.8
9. 转子流量计应安装在段的管路上,已知某流量计的转子为不锈钢,在测量密度为1.2kg/m3的空气流量时的最大量程为
若测量密度为
的氨气流量,则在流量计校正系数假设不
变的前提下,该流量计的最大量程近似为_____
【答案】介质流向自下而上、无振动的垂直;500
【解析】根据《压力管道设计审批人员培训教材》里面的规定,转子流量计必须安装在介质流向自下而上、无振动的垂直管道上。安装时要保证流量计前应有不小于5倍管子内径的直管段,且不小于300mm 。在流量计校正系数假设不变的前提下,
10.对逆流操作的填料塔,液体自塔_____部进入,在填料表面呈_____状流下。
【答案】上;膜
11.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。
12.在长为L ,高为H 的降尘室中,颗粒沉降速度为,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_____倍。
【答案】
二、计算题
13.常压板式精馏塔连续分离苯-甲苯溶液,塔顶全凝器,泡点回流,塔釜间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47,进料量为150kmol/h,组成为0.4(摩尔分率),饱和蒸汽进料q=0, 操作回流比为4, 塔顶苯的回收率为97%,塔底甲苯的回收率为95%,求:
(1)塔顶、±荅底产品的浓度; (2)精馏段和提馏段操作线方程; (3)操作回流比与最小回流比的比值。 【答案】(1)
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物料衡算得
:
由①②③④式解得:D=62.7kmol/h, W=87.3kmol/h
(2)精馏段操作线方程
q=0,则
所以提馏段操作线方程为
q=0,而且
因为α=2.47
, 所以相平衡方程为
可得:
则
14.拟在一填料塔内用清水吸收含氨1.5%(体积%)的气体混合物(余为惰性气体),混合气体流率为传质系数
为
入口清水流率为
操作条件下相平衡关系为y=0.8x, 总
要求氨的吸收率不低于99%, 试求所需的填料层高度。若清水量
增大,其余设计条件不变,试定性分析所需的填料层高度将如何变化。
【答案】由题知,