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2018年北京科技大学冶金与生态工程学院819化工原理概论考研基础五套测试题

  摘要

一、填空题

1 在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分,其液气比L/V为2.7, 平衡关系为Y=1.5X。.

若溶质的回收率为90%, 则操作液气比与最小液气比之比值为_____。

【答案】2

2. 在列管换热器的流体流径选择中,易产生污垢的流体通常走_____,高压高温流体走_____。

【答案】管内;管内

【解析】易结垢流体走管内,因为管内较易清洗;高压流体走管内,以免壳体受压,可减少壳层金属消耗量。

3. 在连续精馏实验中,仅改变进料中的轻组分浓度,使其浓度增加50%,此时塔内上升蒸汽量随之变_____,塔顶温度_____。

【答案】大;降低

4. 在逆流操作的填料吸收塔中,若吸收因子A=0.5, 气液相平衡关系为y=2x,塔底气相进料中

当填料层高【答案】0.25

,塔底液相浓度为_____。

二、简答题

5. 简述以雷诺数(Re )作为判据对流体流型的三种分类类型。

【答案】(1)当(2)当(3)当

时,为层流区;

时,有时出现层流,有时出现湍流,依赖于环境,为过渡区; 时,为湍流区。

6. 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。

7. 流体黏度的意义是什么?流体黏度对流体流动有什么影响?

【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量,它的意义是相邻流体层在单位接触面积上,速度梯度为1时,内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下,流体的黏度越大,所产生黏性也越大,液体阻力也越大。

三、计算题

8. 在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下:空气进入预热器的温度为15°C ,湿,,含量为0.0073kg7jC/kg绝干气焓为35kJ/kg绝干气空气进干燥器的温度为90°C , 焓为109kJ/kg绝干气,空气出干燥器温度为(按干燥产品计),试求:

(1)绝干空气的消耗量(kg 绝干气/h); (2)进预热器前风机的流量(附湿空气比容计算公式:

【答案】已知

干气

干气

水/kg干物料

干物料/h

(1)蒸发的水量为

(2)湿空气的比容为

进预热器前风机的流量

湿含量为0.023kg7jC/kg绝干气,进干燥器物料含水量为

0.15kg7K/kg绝干料,出干燥器物料含水量为0.01kg7jC/kg绝干料,干燥器生产能力为237kg/h

);

(3)预热器加入热量(kW )(预热器热损失可忽略)。

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(3)

9. 某化工过程,先以苯为溶剂,再将苯蒸发到干燥的氮气中,所形成的混合气体,在30°C 、latm (绝压)下的相对湿度为

,为回收混合气体中的苯,拟采用如下两种方法,试分别求出

苯的回收率。(1)将混合气体冷却至一11.5

°C ; (2)将混合气加压至4atm (绝压),再冷却至30°C 。苯在

11.5°C 和30°C

时的饱和蒸气压分别为l0mmHg 和18mmHg 。

【答案】30°C , latm (绝压)下混合气的湿度为

(1)混合气冷却至一11.5°C 时,

,则混合气的湿度为

假定干燥氮气的流率为G ,则苯的回收率

(2

)将混合气压缩到4atm (绝压),

再冷却至30

°C

时,混合气被压缩,

其湿度不变;

因混合气仍与液苯接触

,故加压后冷却至30°C 时的湿度为

则苯的回收率

18°C

下空气的饱和湿度

入预热器空气的湿度

入预热器空气的焓

预热后空气的焓

预热器的热负荷离开干燥器空气的焓

湿物料的焓