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2017年东华大学环境科学与工程学院830化工原理考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 某板框压滤机,恒压过滤1小时得滤液【答案】2.6

2. 离心泵通常采用_____调节流量,而往复泵通常采用_____调节流量。

【答案】出口阀门;旁路

3. 在连续精馏实验中,仅改变进料中的轻组分浓度,使其浓度增加50%,此时塔内上升蒸汽量随之变_____,塔顶温度_____。

【答案】大;降低

4. 在包有两层相同厚度的保温材料的圆形管道上,应该将_____的材料包在内层,其原因是_____。 【答案】小;保温效果较好

5. 填料操作压降线大致可分为三个区域,即_____、_____和_____。填料塔操作时应停止过滤用清水横穿洗涤(清水粘度与滤液粘度相同),为得到最大生产能力,辅助时间应控制在_____小时(过滤介质阻力忽略不计)。 控制在_____区域。此时,连续相是_____,分散相是_____。

【答案】恒持液量区;载液区;液泛区;载液区;气体;液体

6. 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。

【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别,使其得以分离。

【解析】对于挥发度相近的物系,夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。

7. 通常填料塔的泛速是依据_____经验关联图算出的,其中体现不同尺寸的各种填料操作特性的参量是_____。

【答案】埃克特泛点;填料因子

【解析】埃克特通用关联图适用各种散装填料,如拉西环,鲍尔环等,但需确知填料的,值。填料因子代

表实际操作时填料的流体力学性能,填料的流体力学性能也集中体现在填料因子上。

8. 沸腾传热可分为_____、_____和_____三个区域,而在工业生产中应维持在_____区内操作。

【答案】自然对流;膜状对流;核状对流;核状对流

9. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,进料组成

组成

【答案】63.2 (摩尔分数,下同),要求塔顶得到不小于0.95的产品,则塔顶馏出液的最大流量为_____kmol/h。

10.用相平衡常数m 表达的亨利定律表达式为_____,在总压为101.3kPa 下,20°C 时,氨在空气中的分压为114mmHg , 与之平衡的氨水摩尔分数为0.12, 此时m=_____。

【答案】y=mx; 1.25

二、简答题

11.因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?原因何在?

【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高,降尘室出口气体的含尘量增加。因为:

(1)黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加;

(2)密度减小、气体质量不变则体积流量増加,停留时间减少。

12.物料干燥过程分为几个阶段?各阶段的特点?

【答案】物料干燥过程分为三个阶段,即预热段,恒速干燥段和降速干燥段。

(1)预热段:物料吸收气体的热量温度升高,湿含量变化不大。

(2)恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变,气体传给物料的热量全部用于水分的汽化,干燥速率恒定。

(3)降速干燥段:物料温度上升,干燥速率逐渐减小,气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化,其余用于物料的升温。

13.风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑?为什么?

【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑,原因是动能和静压能转化为位能(势能)。

14.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。

15.溶质渗透理论中的含义是什么?已知D , 如何表达?

【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间,即每隔时间,液体发生一次完全的混合。己知D ,

16.说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。

【答案】原因是:(1)精馏塔塔顶浓度的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高

但极限值是如果则极限值是1;(2)的提高受到塔板数即精馏塔分离

,能力的限制,即便回流比是无穷大(即全回流)

也有确定的最高极限值;(3)增加回流比意

味着増加蒸发量和冷凝量,这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。

17.采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体,原本操作正常的离心泵本身完好,但无法泵送液体,试分析导致故障的可能原因有哪些。

【答案】槽内液面下降;吸入管堵塞;液体温度上升;容器内压强下降;泵入口侧漏气。

18.简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。

【答案】固体物料在恒速干燥阶段终了时的含水量称为临界含水量,临界含水量不但与物料本身的结构、分散程度有关,也受干燥介质(流速、温度、湿度)的影响。物料分散越细,临界含水量越低。等速干燥阶段的干燥速率越大,临界含水量越高。

19.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍?

【答案】全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷,是选择最适宜回流比的依据;一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。

20.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) 当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互

三、计算题

21.在塔径为1.2m 的逆流操作填料吸收塔中,用清水吸收某混合气体中的氨气,混合气处理量为200km/h,其中氨气含量为5%(体积%),其余为惰性气体,要求氨气的吸收率达到95%,吸收剂用量为最小用量的1.5倍。已知操作条件下的平衡关系为Y=1.2X(X 、Y 均为摩尔比),气相总体积吸收系数

试求:

(1)吸收剂用量(kg/h);

(2)所需填料层高度(m )。

【答案】(1)已知

最小液气比为