2018年吉林省培养单位东北地理与农业生态研究所818化工原理[专业硕士]考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。
【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。
脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。
2． 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。
3． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花在哪里？
【答案】吸收的基本依据是：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为：
（1）气、液两相流经吸收设备的能耗； （2）溶剂损失；
（3）溶剂再生费（解吸操作费）。
二、计算题
4． 有一板框压滤机，在一定压力下，过滤某种悬浮液，当滤渣完全充满滤框时的滤液量为：每次拆装需时间8分钟，且已知在这一操作中
（1）求该机的生产能力，以
。
，
过滤时间为1小时。随后在相同的压力下，用10%滤液量的清水（物性可视为和滤液相同）洗涤，
（滤液）/h表示。
（2）如果该机的每一个滤框厚度减半、长宽不变，而框数加倍，仍用同样滤布，洗涤水用量不变，但拆装时间增为15分钟。试问在同样操作条件下进行上述过滤，则生产能力将变为若干（滤液）/h?
（过滤基本方程：
【答案】（1）对于恒压过滤：
由题中已知条件代入为：
求出：
对于洗涤时间为：
过滤生产能力为：
（2）改进后，滤框体积不变，面积加倍。则：
基本方程式为：
洗涤时间变为：
，）
则生产能力表示为：
5． 板框过滤机恒压过滤某悬浮液，一个操作周期的滤液为
其中过滤需时30min ，洗涤及拆
装等共用去40min ，设滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计。试求：（1）该机的生产能力；（2）仅将操作压力加倍，而过滤时间、辅助时间等其他条件都不变，该机生产能力将提高多少？（3）若改用真空转筒过滤机，该机旋转一周可得（1）相同？
【答案】（1）因为所以（2）因为所以生产能力提高
（3）设转速为n （r/min），生产能力为故
则
当出口阀关闭时，（式中He 的单位以上，采用的方案为在
6． 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） （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，
滤液，该机转速为多少方能维持生产能力与
，压力表2的读数为1100kPa ，最大输卤量为当出口阀全开时