2017年华北理工大学024化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?
【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段,在此阶段,对流传热系数和传质系数不变,水分恒定速率汽化,汽化的是非结合水,水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。
2. 离心泵启动或关闭时,为什么要先关闭出口阀门?
【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流,以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流,对泵造成损害。
3. 在连续干燥器前用预热器加热空气,被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项?干燥器热效率定义为哪些项之比?
【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:
汽化水分消耗的热量;
随废气放空。
干燥热效率定义为
4. 简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些?
【答案】萃取剂的选择性好,萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好,萃取剂与稀释剂有较大的密度差,使萃取相和萃余相容易分离,萃取剂容易回收,化学性质稳定,无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。
加热产品消耗的热量;
补偿设备热损失消耗的热量;
二、计算题
5. 用高2m ,宽2m ,长5m 的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒,气体的流量为为
,粘度为
,尘粒的密度为
若把上述降尘室用隔板等分隔成10层(板厚不计),求: (1)当需除去的尘粒直径不变,则处理量为多大?
(2)反之,当维持生产能力不变,则除去尘粒的最小颗粒直径多大?(沉降过程符合stokes 定律)
【答案】(1)由斯托克斯公式可知,沉降速度为:
,密度
,此条件下所能除去的最小尘粒直径为
单层降尘室底面积:
总处理量为
(2)原生产能力
:
代入斯托克斯公式可得:
6. 采用吸收塔用洗油吸收煤气中的苯蒸气,吸收塔排出的吸收液用过热蒸汽解吸(见图)。已知入塔煤气中含苯2%(摩尔分数),在液气比为0.16、洗油入口苯含量为0.5%时,测得净化后煤气中苯的残余含量为0.1%。吸收塔操作的气液平衡关系式为0.365,平衡关系式为
解吸塔的气液比为
解吸后洗油中苯的含量要求降为0.5%,吸收塔为气相阻力控制,
解吸塔为液相阻力控制。现欲使吸收塔净化后煤气中的苯含量下降为0.05%,试求:
(1)保持洗油入口苯含量不变,增大吸收塔液气比能否达到要求?
(2)若保持洗油流量不变而降低洗油入口苯含量,达到要求时解吸塔的蒸汽消耗量需増加多少倍?
图
【答案】(1)若保持洗油入口苯含量-不变,则吸收塔顶的气体平衡含量
故L/G再怎么增大也不能将净化后煤气中苯含量降至0.05%。 (2)在原工况吸收塔液体出口苯含量
吸收塔对数平均推动力
吸收过程的传质单元数
原工况下解吸塔气体出口苯含量
解吸塔的对数平均推动力
因出口气体中苯含量解吸塔的传质单元数
新工况单元数
小变,根据
洗油流量小变,吸收剂入塔中苯含量的吸收因数法计算式
可得
必须降低。因为新工况时的传质
已相当高,故
只为近似值。
由物料衡算,可得
因解吸塔为液相传质控制,解吸气流量此
式中,
可用试差法解出。
增大不影响解吸塔的也即不变,因