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2017年重庆理工大学材料科学与工程学院809化工原理考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 精馏和蒸馏的主要区别在于_____,平衡蒸馏(闪蒸)和简单蒸馏的主要区别在于_____。塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_____。

【答案】精馏是多次部分汽化和部分冷凝的结果而蒸馏仅是一次部分气化或冷凝;平衡蒸馏的气液相产品呈平衡,简单蒸馏是渐次汽化,气液相不呈平衡;一定厚度的液层

2. 以下膜分离过程的传递机理分别为,微滤:_____,反渗透:_____,膜蒸馏:_____。

【答案】筛分模型;溶解-扩散模型;以温差引起的水蒸气压差为传质推动力的膜分离过程

【解析】膜分离过程的主要传递机理有:①溶解-扩散模型;②孔模型;③筛分模型;④优先吸附-毛细管流 动模型。溶解-扩散模型适用于渗透蒸发、气体膜分离和反渗透等;筛分模型适用于超滤、微滤等;优先吸附-毛细管流动模型适用于反渗透脱盐、渗透蒸发脱水和气体分离脱水蒸气等。

3 根据理论泵的比例定律,,,.离心泵的转速增加1倍则流量是原来的_____倍压头是原来的_____倍。

【答案】2; 4

4. 往复泵的流量取决于_____,而压头取决于_____。

【答案】泵的几何尺寸与活塞的往复次数;管路特性

【解析】往复泵的流量只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关,而压头与管路特性有关。

5. 由干燥速率曲线可知,恒速干燥段除去的水分是_____,降速干燥段除去的水分是_____。

【答案】非结合水;结合水

6. 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的_____下,输送_____时的性能曲线。

【答案】转速;的清水

7. 在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加1倍,则沉降时间_____,气流速度_____,生产能力_____。

【答案】增加1倍;减少一半;不变

8. 一条简单管路,当管道上游的阀门被关小,则下游的压强将_____,而管道总的阻力损失将_____。

【答案】减小;不变

二、简答题

9. 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。

10.什么是理论板?用图解法求理论板层数时,为什么一个梯级代表一层理论板?

【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次,表示气、液两相达到一次平衡,因此代表一层理论板。

11.有一高温炉,炉内温度高达1000°C 以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。

【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热,将热量传给炉的内壁面;在炉壁内通过传导传热,将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面,它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热,将热量从炉的外壁面传到大气中,它与炉壁内的传导传热相串联;所以该传热过程的特点是:传导、对流、辐射三种传热方式同时存在;并联、串联的联合传热同时存在。

12.简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。

【答案】(1)加快互溶液体的混合;(2)使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中;(3)使气体以气泡的形式分散于液体中;(4)使固体颗粒在液体中悬浮;(5)加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。

13.吸附分离常用的吸附剂有哪些?

【答案】(1)活性炭;

(2)硅胶;

(3)活性氧化铝;

; (4)各种活性土(如漂白土、酸性白土)

(5)合成沸石和天然沸石分子筛;

(6)吸附树脂。

14.何谓多效蒸发?试举例说明。

【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式,它是将第一效蒸发器产生的二次蒸汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽,再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器,以此类推,末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。

15.在连续干燥器前用预热器加热空气,被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项?干燥器热效率定义为哪些项之比?

【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:

汽化水分消耗的热量;

随废气放空。 干燥热效率定义为加热产品消耗的热量; 补偿设备热损失消耗的热量;

16.化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法?它们各有什么特点?

【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小,转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单,使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差,电流回归式计算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

17.何谓蒸发设备的生产强度?

【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量,是衡量蒸发器性能的一个重要指标。

18.简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。

【答案】固体物料在恒速干燥阶段终了时的含水量称为临界含水量,临界含水量不但与物料本身的结构、分散程度有关,也受干燥介质(流速、温度、湿度)的影响。物料分散越细,临界含水量越低。等速干燥阶段的干燥速率越大,临界含水量越高。

三、计算题

19.常压填料逆流吸收塔,用清水吸收混合气中的氨,混合气入塔流量V 为84kmol/h, 入塔气体浓度yb 为8%,吸收率不低于98%。在操作条件下的平衡关系为y=1.5x,

总传质系数

(1)若吸收剂用量为最小用量的1.2倍,求溶液出塔浓度Xb ;

(2)若塔径为1.2m ,填料有效比表面积为

(3)若

定量计算分析。(

【答案】(1)由题知,

最小液气比为

解得

求所需填料层高度。 不变,而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时,填料层高度有何变化?可视为不变,以上浓度均为mol%) (2)填料有效比表面积