2018年河南农业大学烟草学院830化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是:(1)精馏塔塔顶浓度但极限值是
如果
则
的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1;(2)
的提高受到塔板数即精馏塔分
也有确定的最高极限值;(3)增加回流
离能力的限制,即便回流比是无穷大(即全回流)
,
比意味着増加蒸发量和冷凝量,这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
3. 评价板式塔塔板性能的标准有哪些?
【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
二、计算题
4 某逆流操作的吸收塔,用纯溶剂等温吸收某混合气体中的A 组分。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
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该过程为气相阻力控制。设计液气比为
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所以传质单元数
填料层高度
(2)
采用部分吸收剂再循环流程。 设实际入塔的吸收剂组成为则
解得
5. 如图所示为由盐矿向制盐场输卤的系统,被输送卤水的密度为压力表1的读数为为m ,
的单位为
此时卤水在管内的流动已进入阻力平方区),管路方程为
)。现因扩产需要,要求卤水输送量达到
原离心泵前串联一台型号相同的离心泵。
(不考虑导压管高度对压力表读数的影响)
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当出口阀关闭时,(式中He 的单位以上,采用的方案为在
,压力表2的读数为1100kPa ,最大输卤量为当出口阀全开时
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(1)试计算说明该方案能否满足扩产要求; (2)求扩产后出口阀全开时压力表2的读数。 (提示:离心泵方程的一般表达式为
)
图
【答案】(1)当出口阀全关时,
从盐矿卤池液面0到压力表入口1之间列柏努力方程,以1面为基准面,
其中,
所以,当Q=0时,当由
所以离心泵的性能曲线为
当串联一台泵时,由于扬程是单台泵的两倍,所以 当Q=0时,当
时,即
时,
则此时离心泵的特性曲线为
那么串联一台泵后的最大流量应由(2)式和管路特性方程那么联立可以得出,
所以串联一台泵可以满足扩产要求。
(2)从压力表2到制盐厂卤池入口3之间列柏努力方程,
其中,
得
联立而得,
所以A=135 时,
得出
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