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2018年河北工业大学化工学院854化工原理考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 简述以雷诺数(Re )作为判据对流体流型的三种分类类型。

【答案】(1)当(2)当(3)当

2. 溶质渗透理论中的

时,为层流区;

时,有时出现层流,有时出现湍流,依赖于环境,为过渡区; 时,为湍流区。

含义是什么?已知D ,

如何表达?

【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间,即每隔时间,液体发生一次完全的混合。己知D ,

3. 吸附分离常用的吸附剂有哪些?

【答案】(1)活性炭; (2)硅胶; (3)活性氧化铝;

(4)各种活性土(如漂白土、酸性白土); (5)合成沸石和天然沸石分子筛; (6)吸附树脂。

二、计算题

4. 采用吸收塔用洗油吸收煤气中的苯蒸气,吸收塔排出的吸收液用过热蒸汽解吸(见图)。已知入塔煤气中含苯2%(摩尔分数),在液气比为0.16、洗油入口苯含量为0.5%时,测得净化后煤气中苯的残余含量为0.1%。吸收塔操作的气液平衡关系式为0.365,平衡关系式为

解吸塔的气液比为

解吸后洗油中苯的含量要求降为0.5%,吸收塔为气相阻力控制,

解吸塔为液相阻力控制。现欲使吸收塔净化后煤气中的苯含量下降为0.05%,试求:

(1)保持洗油入口苯含量不变,增大吸收塔液气比能否达到要求?

(2)若保持洗油流量不变而降低洗油入口苯含量,达到要求时解吸塔的蒸汽消耗量需増加多少倍?

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【答案】(1)若保持洗油入口苯含量

-不变,

则吸收塔顶的气体平衡含量

故L/G再怎么增大也不能将净化后煤气中苯含量降至0.05%。 (2

)在原工况吸收塔液体出口苯含量

吸收塔对数平均推动力

吸收过程的传质单元数

原工况下解吸塔气体出口苯含量

解吸塔的对数平均推动力

因出口气体中苯含量解吸塔的传质单元数

新工况单元数

小变,根据

洗油流量小变,吸收剂入塔中苯含量的吸收因数法计算式

可得

必须降低。因为新工况时的传质

已相当高,故

只为近似值。

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由物料衡算,可得

因解吸塔为液相传质控制,解吸气流量此

式中

可用试差法解出。

两种工况下过热蒸汽消耗量之比

5. 用单壳程单管程列管换热器将流量为32500kg/h某溶液由55°C 预热到85°C ,加热饱和蒸汽温度为130°C ,已知操作条件下该溶液的物性为:

加热蒸汽的汽化潜热

r=2192kJ/kg。其蒸气走壳程,溶液走管程。管程污垢热阻系数

根,管壁热导率

壳程污垢热阻忽略不计。换热管规格为

壳程蒸气表面传热

管子根数为70

增大不影响解吸塔的

也即

不变,因

试求:(1)消耗蒸气量为多少?(

2)管内表面传热系数是多

少?(3

)以管子外表面为基准的换热器的总传热系数;

(4

)换热器单程管的长度;

(5

)因技术改造提压操作

,欲将该溶液由55°C 升至95°C ,若仍采用以上换热器,为保证完成任务,加热蒸汽温度至少应提高到多少?

【答案】⑴