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2017年成都理工大学材料与化学化工学院839化工原理考研题库

  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. 什么是填料塔的传质单兀尚度和等板尚度HETP?

【答案】传质单元高度

填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度(HETP ):

填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。

3. 何谓多效蒸发?试举例说明。

【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式,它是将第一效蒸发器产生的二次蒸汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽,再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器,以此类推,末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。

4. 离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么?应如何消除?

【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵,则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵像被“气体”缚住一样,称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。

当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁像被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。

5. 何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下

【答案】选择性系数定义如下: ,溶物系)

6. 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。

【答案】(1)获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品;

(2)脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加以冷却,析出固体产物,即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质;

(3)脱除杂质。

当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互

二、计算题

7. [1]在填料层高为6米的塔内用洗油吸收煤气中的苯蒸气。混合气流速为初始苯体积含量为2%,入口洗油中不含苯,量为y=0.13x, 体积传质系数95%,问能否满足要求?

[2]接[1]题,问:

(1)若要求苯的吸收率不低于95%,所需洗油量L 必须增大为多少?

(2)若因故苯的初始含量变为2.5%,仍要求苯的吸收率不低于95%, 则结果又如何? 【答案】[1]据题

吸收率

塔顶

塔底

平均推动力

该塔不能满足要求。 [2](1)根据[1]题,

由于

已知,用吸收因数法比较简单。

化简:

近似与液量无关,为

。操作条件下相平衡关系为若希望苯的吸收率不低于

S 需要试差求解,采用迭代法:假设S 初值,代入等式右边求得一个新值S , 以此新值继续代入右边迭代,直到S 基本不变为止。

所以

S=0.603

(2)

由于G 不变、

不变,从而

不变;吸收率不变,则

不变,

根据

关系,必有S 不变,从而L 也不变。

8. 用一板框压滤机在恒压下过滤某一悬浮液,过滤面积为过滤介质阻力可忽略不计。试求:

(1)若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液?

过滤操作4小时后得滤液

(2)若其它情况不变,但过滤时间缩短为2小时,可得多少滤液? (3)若在原表压下过滤4小时后,再用液与水性质相近。

【答案】(1)由于忽略过滤介质阻力由上式可知:A 加倍时则(2)当

水洗涤滤饼,洗涤时间(h )又为多少?假设滤

9. 用纯溶剂作单级萃取,己知萃取相中浓度比浓度

选择性系数P 。

【答案】⑴

因为即:所以(2)

萃余相中浓度比

原料液

原料液量为100kg ,操作条件下,分配系数kA>l,求:(1)萃取液与萃余液的量;(2)