2018年华中科技大学化学与化工学院875化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 写出三种干燥设备的名称_____、_____和_____。
【答案】气流干燥器;流化床干燥器;转筒干燥器(或喷雾干燥器、厢式干燥器、带式干燥器等)
2. 离心泵通常采用_____调节流量,而往复泵通常采用_____调节流量。
【答案】出口阀门;旁路
3. 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。
4. 一列管换热器,用饱和蒸汽加热某种易结垢的悬浮液,此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程?_____。若蒸气中含不凝性气体,则冷凝热阻由决定_____。
【答案】管程;气膜热阻
【解析】由于壳程不易检修和清洗,因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。易结垢的悬浮液走管内,管内清洗较为方便。当两种流体的对流传热系数相差很大时,此传热过程的热阻主要在气体一侧。
二、计算题
5. 如图所示为一测量气体的装置,在操作条件下,气体的密度为封管中水上升高度H=42mm时,求气体通过ab 段的流速和流量。
黏度为
ab
管段内径为10mm ,锐孔阻力的当量长度为10m ,其他阻力忽略不计。假设气体密度不变,当水
图
【答案】在ab 管段两端口内侧两截面间列能量衡算式
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假设为层流
验证
属于层流,假设成立。
6. 在连续精馏塔中,分离某二元理想溶液,其平均相对挥发度为2。进料为汽-液混合物进料,液相分率为0.5, 进料中易挥发的平均组成为算:
(1
)塔底产品组成; (2)写出精馏段方程;
(3)写出提馏段方程;
(4)假定各板效率为0.5, 从塔底数起的第一块板上
,上升蒸汽的组成为多少? 【答案】(1)全塔物料衡算
:
要求塔顶中易挥发的组成为0.93(以上均为
摩尔分率),料液中易挥发组分的96%进入馏出液中。取回流比为最小回流比的1.242倍。试计
把代入解得:
(2)q=0.5, 则q 线方程为:
由α=2得相平衡方程为:
联立方程①②并解得:
则
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操作回流比精馏段操作线方程
(3)q=0.5,则
所以提馏段操作线方程为
(4)由相平衡方程
得:
由提馏段操作线方程由相平衡方程得:
得:
解得:
7. 用净水吸收空气-氨混合气中的氨,氨的初始浓度为0.05, 要求氨回收率不低于95%,塔底氨水浓度不低于0.05。已知操作条件下气液平衡关系
(1)采用逆流操作,气体流率取所需填料层高度为多少?
(2)采用部分吸收剂再循环流程(见图),
新鲜吸收剂与循环量之比变,
假定不变,所需填料层高度为多少?(以上浓度均为摩尔分率)
,气体流速不
,试计算:
,体积总传质系数
,
图
【答案】(1)由题知,