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2017年沈阳工业大学理学院919化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题

  摘要

一、填空题

1. 对逆流操作的填料塔,液体自塔_____部进入,在填料表面呈_____状流下。

【答案】上;膜

2. 将含晶体

的悬浮液送往料槽宜选用泵;该泵在运行过程中发现有气缚现象,应该采取的

措施是:_____。(写出一种措施)

【答案】离心泵,停泵,关闭出口阀向泵内充满液体。

【解析】离心泵适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体,所以将晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用离心泵。气缚现象是由于离心泵启动前泵内存有空气,由于空气的密度很小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内。因此当发生气缚现象时,要停泵然后关闭出口阀再向泵内充满液体。

3. 在恒定干燥条件下,将含水35%(湿基)的湿物料进行干燥,开始时干燥速率恒定,当干燥至含水8%(干基)时,干燥速率开始下降,再继续干燥至物料恒重,并测得此时物料含水量为0.08%(干基),则物料的临界含水量为_____(干基),平衡含水量为_____(干基),自由含水量为_____(干基)。

【答案】8%; 0.08%; 53.77%

4. 将含量为0.5kg 7K/kg绝干料的某物料与一定状态的空气接触,测出物料的平衡水分为0.05kg 水/kg绝干料,则此物料的自由水分为_____。

【答案】0.45kg 水/kg绝干料 【解析】自由水分=含水量一平衡水分

5. 颗粒的自由沉降是指_____。

【答案】颗粒间不发生碰撞、接触等相互影响下的沉降作用

6. 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气在离开设备之前的温度的限制是_____,原因是_____

【答案】气体温度不降至露点;原因是空气温度小于或等于露点时,会在分离设备及管道中析出水分,使产品返潮,甚至堵塞设备或管道

7. 随着温度的增加,空气的黏度_____,空气的导热系数_____。

【答案】增加;增加

8. 某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为

【答案】0.048m 【解析】当量直径

其当量直径d e 为_____.

9. 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气出口温度不能过低,否则在随后的分离设备及管道中会出现_____的现象。

【答案】废气中水分凝结使物料返潮

10.工业搅拌器按工作原理分类,可分为_____和_____两类。

【答案】旋桨式;涡轮式

11.有一台单效蒸发器,原来的加热介质为压力为0.5MPa 的饱和蒸汽,沸点加料,若改用压力为0.4MPa 的饱和蒸汽加热,其生产强度将_____,原因是_____;单位蒸汽消耗量将_____,原因是_____。

【答案】下降;传热温差减小;基本不变;两种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同

12.悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用;作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。

【答案】重力,浮力,阻力;惯性离心力,向心力,阻力

【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中,如果颗粒的密度大于流体的密度,则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用,即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒,重力和浮力是恒定的,而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时,如果颗粒的密度大于流体的密度,则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似,惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用,即惯性离心力、向心力(与重力场中的浮力相当,其方向为沿半径指向旋转中心)和阻力(与颗粒径向运动方向相反,其方向为沿半径指向中心)。

二、计算题

13.现用一板框压滤机过滤含钛白(Ti02)的水悬浮液,过滤压力为滤框尺寸为

共有40个框,

已经测得过滤常数

滤饼体积与滤液体积之比

滤框充满(表压)。已知

后,在同样压力下用清水洗涤滤饼,洗涤水量为滤液体积的1/10,水与钛白水悬浮液的黏度可认为近似相等。试计算:(1)框全部充满时所需过滤时间;(2)洗涤时间;(3)洗涤后卸渣、清理、重装等共需40min ,求板框压滤机的生产能力;(4)这个板框压滤机的最大生产能力及最大生产能力下的滤饼厚度。

【答案】(1)框全部充满时,

获得的滤液量过滤面积

由恒压过滤方程得(2)洗涤时间 洗涤液量洗涤速率洗涤时间(3)生产能力

(4)最大生产能力及最大生产能力下的滤饼厚度。 由q 与式中,即当过滤时间为

数值的相对大小可近似假定,介质阻力可忽略不计,在此条件下,板框压滤机达到

时,板框压滤机生产能力达到最大。由过滤方程可得此时的滤液量

最大生产能力的条件是:

最大生产能力每个框单侧饼厚

可见框未充

满。

14.原料液(丙酮水溶液,以A 表示丙酮,以B 表示水)中含丙酮30%(质量%,以下同),今用纯苯(S )作萃取剂,在逆流萃取设备中进行萃取,要求最终萃余相含丙酮5%,已知B/S=0.9(质量比),试求所需的理论级数?设萃取剂S 与水B 完全不互溶,在本题浓度范围内体系分配曲线(平衡线)为量比。

【答案】逆流萃取操作流程如图11-8所示:

式中Y 为丙酮在萃取相中质量比,X 为丙酮在萃余相中质

图逆流萃取操作流程图

根据题意,