2017年河南科技大学869化工原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑?为什么?
【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑,原因是动能和静压能转化为位能(势能)。
2. 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。
3. 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。
【答案】主要标准有:生产能力;塔板效率;塔板压强降;操作弹性。
4. 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。
二、计算题
5. 有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为水的对流传热系数
(1)冷却水消耗量;
(2)并流和逆流操作时所需的传热面积;
(3)如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同,计算冷却水出口温度与消耗量,假设总传热系数随温度的变化忽略不计。
【答案】(1)苯在定性温度在定性温度
由
得冷却水消耗量
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流量为2000kg/h的苯在内管中从
80°C 冷却到50°C 。冷却水在套管环隙从15°C 升到35°C 。苯的对流传热系数
忽略污垢热阻。试求:
下的定压比热容
下的定压比热容
水
列热量衡算式为
(2)设以内表面积
为基准的总传热系数为
碳钢的导热系数
得
对并流操作:
对逆流操作:
因
(3)逆流操作时
则有
设冷却水出口温度为
则有
为简便起见,由算术平均傕水的定性温度
查得
得
则冷却水消耗量
逆流操作比并流操作可节省冷却水
可见,若使逆流与并流操作时的传热面积相同,则逆流时冷却水出口温度由原来的35°C 变为46.6°C ,在传热量Q 相同条件下,冷却水消耗量减少了36.6%。
本题管壁热阻与其他传热阻力相比很小,可忽略不计。
则
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6. 在填料塔中用纯吸收剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分A 。已知气体混合物中A 的初始组成为0.06 (摩尔分率,下同)。通过吸收后气体的出口组成为0.005, 吸收后溶液的组成为0.095, 操作条件下气液平衡关系为
液相和气相分传质系数与液相流量和气相流量的关系为
试求:
且此吸收过程为气模控制,
(1)填料层高度及填料层高度一半时的塔截面上的气相组成;
(2)当液相流量増加时,保持气相流量和气液进口组成不变,则溶质A 被吸收的量如何变化?请说明理由。
【答案】已知
:控制。
(1)
代入数据得
则填料层高度当填料层高度一半时,
S 不变
,
不变,代入上式得:不变,
不变,又h 不变,则
气膜
(2)溶质A 被吸收的量増大,理由如下: 吸收过程是气膜控制,故L 增大,G 不变时,变,
变小,由
得出
增大,又不变,则减小。
增大。
然后用
的清水(物
所以所以
不
于是溶质A 被吸收的量
7. 有一板框过滤机,恒压下过滤某种悬浮液,过滤lh 后,得到滤液性与滤液相近)进行洗涤,拆装时间为20min ,已测得. 少
【答案】(1)已知
(2)洗涤时间为多少(h )? (3)该机生产能力为多少
试求:(1)过滤终了速率为多
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