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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图
【答案】(1)若忽略气柱的质量,
由
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
由
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
则
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。
又
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
为
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
因
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
为
的滤液,过滤时间为0.5h 。设滤饼不可压缩,且滤饼与滤