2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II)考研仿真模拟五套题
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2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II )考研仿真模拟五套题(一) . .... 2 2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II )考研仿真模拟五套题(二) . .. 11 2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II )考研仿真模拟五套题(三) . .. 24 2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II )考研仿真模拟五套题(四) . .. 34 2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II )考研仿真模拟五套题(五) . .. 45
一、简答题
1. 将60°C 的湿泥坯(砖)放入80°C 的热空气流中干燥,空气的湿球温度为50°C ,试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化(假设空气量很大,其温度与湿度均保持不变)。
【答案】该题为恒定干燥条件,开始时,湿泥坯中含有较多的非结合水,这部分非结合水先被干燥,温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥,此过程为恒定干燥阶段;然后温度会由50°C不断升高(进入降速阶段);完全干燥时,达到平衡含水量,泥坯的温度达到热空气流的温度80°C。
2. 什么叫全回流?全回流操作一般用在哪些场合?
【答案】精馏塔不进料也不出料,塔顶冷凝液全部回流,即全回流操作。全回流时,回流比为无穷大,达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车,科研实验中采用全回流操作测定板效率。
3. 全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍?
【答案】全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷,是选择最适宜回流比的依据;一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
二、计算题
4. 用离心通风机将空气送至表压为490.5Pa 的锅炉燃烧室,通风机的特性曲线如图所示。己知在夏季(气温为20°C ,大气压为101.3kPa )管路中的气体流量为区。试求在冬季(气温降为
且流动已进入阻力平方
,大气压不变),此管路中的气体流量为多少。
图
【答案】由给定条件可知,在夏季气体状态与特性曲线试验条件相同,空气密
度
。通风机在夏
季的体积流量为
由通风机特性曲线查得,此时风机产生的风压为
必落在下列管路特性曲线上,故
由此式可求得系数
在冬季,空气密度为
因管内流动已进入阻力平方区,K 值不变,故在冬季管路所需的风压与流量的关系为
将上式左端换算成试验条件下的风压,则
上式即相应于冬季工作条件的管路特性曲线。此管路特性曲线与泵特性曲线的交点A 即泵在冬季的工作点。由点A 可知,在冬季管路的体积流量
为
。与夏季相比,质量流量增加了
•通风机的工作点
•质量流量
为
5. 拟采用填料塔逆流操作进行低浓度气体的单组分物理吸收,浓度为用,入塔浓度
【答案】最小液气比为
所以
所以传质单元数
最小液气比的1.1倍,计算气相传质单元数
吸收液循环使
相平衡关系符合亨利定律,y=20x。要求回收率为0.9, 操作液气比为
6. 分离苯和甲苯混合液,进料组成为0.4, 馆出液组成为0.95,残液组成为0.05 (以上组成均为苯的摩尔分 率),苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热。试求:(1) 最小回流比;(2)若回流比取最小回流比的1.5倍,列出精馏段操作线方程;(3)列出提馏段操作线方程。
【答案】由题意,已知(1)平衡线方程q 线垂直可知,所以知最小回流比(2)回流比精馏段操作线方程
(3)由q 线与精馏段方程:
得又已知
则由两点可知提馏段操作线方程为:
将其代入平衡线方程得,