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2018年江西师范大学化学化工学院866化工原理[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空表指示真空度很高,他分析后做出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因?(水温太高,真空表坏了,吸入管路堵塞,排出管路堵塞),为什么?

【答案】排出管路堵塞。

因为水温太高可能造成汽蚀,出水管不出水,但泵进口处真空表指示真空度很高,说明水温太高,错;真空表坏了不会导致出水管不出水;吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾,故排出管路堵塞,正确。

2. 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。

3. 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?

【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,对传递相同热负荷而言,需较小的传热面积,节省设备费用。此外,逆流热流体出口温度

可接近冷流体进口温度

对相同热负荷而言,对相同热负荷而

需加热剂少;同样,就冷流体而言,逆流体出口温度可接近热流体进口温度言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小。

二、计算题

4. 某容器内的气体压强p=100Pa(表压),在容器两侧分别连接一个U 形管压差计和双杯式微压计。U 形管压差计采用密度为和试求:

(1)U 形管压差计的读数

为多少;

(2)考虑杯内液面变化,微压计读数为多少;

(3)若忽略杯内液面高度的变化,引起的测压相对误差为多少。

的酒精作为指示液,微压计采用

的酒精

,微压计液杯直径D=100mm, U 形管直径d=10mm。的煤油作为指示液,如图所示

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【答案】(1)若忽略气柱的质量,

可得

(2)微压计未与容器连通时

,两臂指示液位于同一水平面

,设此平面与杯内液面的垂直距离

为h 。当微压

计与容器连通后,左侧指示液界面将下降高度将下降

h , 右侧杯内液面高度将上升可得

解得

(3)若忽略杯内液面高度的变化,根据读数

可得

右侧指示液界面将上升

同时,

左侧杯内液面

由此引起的相对误差为

5. 有一填料塔,内充填50mm (乱堆)陶瓷拉西环。当塔内上升的气量达到5000kg/h时,顶部开始液泛。为了提高产量,拟将填料改换为50ram (乱堆)陶瓷矩鞍,操作的液气质量比不变。上升气量可提高到多少才会液泛?生产中若采用上升气量8000kg/h, 是否合适?

【答案】查表得50_(乱堆)陶瓷拉西环的填料因子填料因子

设塔内充填50mm (乱堆)陶瓷拉西环和50mm (乱堆)陶瓷矩鞍的泛点气速

分别为

因液气质量比不变,操作条件不变,所以流动参数

(乱堆)陶瓷矩鞍的

不变,泛点时对

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应的纵坐标值Y 相同。

故有

所以上升气量提高到6300kg/h才会液泛。因此,采用上升气量8000kg/h,会出现液泛现象,故该气量不合适。

6. 用一板框压滤机在300kPa 压强差下过滤某悬浮液。己知过滤常数K 为

要求每一操作周期得

液体积之比为0.025。试求:

(1)过滤面积;

(2)若操作压强差提高至600kPa ,现有一台板框过滤机,每框的尺寸

若要求每个过滤周期仍得

求?过滤时间又为多少?

【答案】(1)根据恒压过滤方程式

代入数据得

解得

框数

过滤总面积

解得过滤时间为

由得

(2)板框压滤机每一操作周期得到的滤饼体积为

滤液,则至少需要多少个框才能满足要

的滤液,过滤时间为0.5h 。设滤饼不可压缩,且滤饼与滤