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2018年北京市培养单位生态环境研究中心818化工原理考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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。

3. 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。

二、计算题

4. 有一降尘室,长为6m 、宽为3m , 共20层,每层100mm ,用以除去炉气中的矿尘,

矿尘密度炉气密度为黏度为现要除去炉气中以上的颗粒,试

求:(1)为完成上述任务,可允许的最大气流速度为多少?(2)每小时最多可送入炉气多少?

(3)若取消隔板,为完成任务该降尘室的最大处理量为多少?

【答案】(1)设沉降区为斯托克斯区,则

因为

故假设正确。

由降尘室的分离条件,有

(2)

(3)

可见加隔板可提高生产能力,但隔板间距不能过小,过小会影响出灰和干扰沉降。

5. 在三级错流萃取装置中,以纯异丙醚为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸水溶液中提取醋酸。已知原料液的处理量为2000kg , 每级的异丙醚用量为800kg , 操作温度为20°C , 试求:

(1)各级排出的萃取相和萃余相的量和组成;

(2)若用一级萃取达到同样的残液组成,则需多少千克萃取剂?

20°C 时醋酸(A )-水(B )-异丙醚(S )的平衡数据见表。

表-320°C 时醋酸(A )-水(B )-异丙醚(S )的平衡数据(质量分数/%)

【答案】由平衡数据在直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,如图1所示。由原料组成在图中确定原料相点F 。由物料衡算确定一级萃取物系的组成

由此可确定一级萃取物系点

取相点氏

和萃余相点R , 。由杠杆规则可得

由图2可读得一级萃取相和萃余相的组成为

由的量及组成,以及所加萃取剂的量,

通过物料衡算可求得二级萃取的物系点

与二级萃取计算相同,可得三级萃取计算结果

的位置。借助辅助曲线,通过试差作图可由确定一级萃取的萃与一级萃取计算方法相同可得

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(2)若采用一级萃取达到同样的萃取效果,则萃取物系点为图2中的N 点。由杠杆规则可得

图1

图2

6. 在单级萃取操作中,B-S 部分互溶,进料中含A50kg , 含B50kg ,用纯溶剂萃取。已知萃取相浓度萃余相浓度

(1)选择性系数β

试求: