2018年湖南师范大学化学化工学院970化工原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 含尘气体在降尘室内除尘(尘粒均为球形,且沉降在stokes 区),理论上能使流量为V 的气体中颗粒直径
【答案】2.04
2. Re 大于_____流动进入湍流区,摩擦系数随雷诺数增加而_____,当增至足够大后,Re 改变,该区称为_____。
【答案】4000; 减小;阻力平方区(完全湍流区)
3. 密度为
【答案】揣流;
4. 将含晶体
、黏度为
的水在直径为50mm 的圆管内流动,平均流速为1m/s,
不再随
的颗粒100%除去,现要求将同样气量中的
的颗粒100%除
去,则降尘室的底面积应为原来的_____倍。
则管内水的流型为_____,管中心流速为_____。
的悬浮液送往料槽宜选用泵;该泵在运行过程中发现有气缚现象,应该采取的
措施是:_____。(写出一种措施)
【答案】离心泵,停泵,关闭出口阀向泵内充满液体。
【解析】离心泵适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体,所以将晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用离心泵。气缚现象是由于离心泵启动前泵内存有空气,由于空气的密度很小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内。因此当发生气缚现象时,要停泵然后关闭出口阀再向泵内充满液体。
5. 往复泵是依靠的往复运动,依次开启和,从而吸入_____和_____排出液体。其流量只与_____有关,而与_____无关。
【答案】活塞;吸入阀;排出阀;泵本身的几何尺寸和泵的往复次数;泵的压头及管路特性
6. 在B-S 部分互溶系统中,若萃取相中含溶质A=85kg,稀释剂B=15kg, 溶剂S = 100kg,则萃取相中
=_____。(
均表示质量分率)
【答案】5.67 【解析】
7. 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。
二、简答题
8. 离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么?应如何消除?
【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵,则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵像被“气体”缚住一样,称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁像被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
9. 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。
【答案】(1)获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品;
(2)脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加以冷却,析出固体产物,即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质;
(3)脱除杂质。
10.多效蒸发有何优点?为什么多效蒸发的效数有一定限制?
【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少,操作费用低。但随效数的增加,单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢,操作费用降低的趋势减小,同时,随效数的増加,蒸发器生产强度降低很快,设备投资增加,因此,需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。
三、计算题
11.有一小型板框压滤机,滤框内的空间尺寸为积为
总框数为10个,在
(表
压)下恒压过滤某悬浮液,滤渣充满滤框所需要时间为2小时。已知每获得
滤液所得滤渣体
若洗涤水的粘度、表压分别与滤液的粘度、过滤的压强差相同。已知洗涤水的体积
为滤液体积的8%。每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间总和为0.4小时,若过滤介质阻力可忽略不计。试求:
(1)过滤常数K?
(2)板框压滤机的生产能力
【答案】(1)由题意可知,过滤面积为:
滤框的体积为:
则进行一个循环操作时所得的滤液量为:
过滤为恒压过滤且过滤介质阻力忽略不计则:
代入数值为:
(2)对于恒压过滤
12,用纯溶剂等温吸收某混合气体中的A 组分某逆流操作的吸收塔。混合气的处理量为60km/h,.
进塔混合气中A 组分的含量为0.05(摩尔分率),回收率为80%,相平衡关系为y=2x。填料塔的塔径为0.8米,气相体积总传质系数为最小液气比的1.25倍,试求:
(1)填料塔的有效高度H 为多少?
(2)若采用20%的吸收剂再循环,新鲜吸收剂的用量和其它入塔条件不变,则回收率为多少? 【答案】(1)传质单元高度
最小液气比为
所以
所以传质单元数
该过程为气相阻力控制。设计液气比为
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