2018年河北科技大学化学与制药工程学院807化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,进料组成组成
【答案】63.2
2. 精馏和蒸馏的主要区别在于_____,平衡蒸馏(闪蒸)和简单蒸馏的主要区别在于_____。塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_____。
【答案】精馏是多次部分汽化和部分冷凝的结果而蒸馏仅是一次部分气化或冷凝;平衡蒸馏的气液相产品呈平衡,简单蒸馏是渐次汽化,气液相不呈平衡;一定厚度的液层
3. 在简单蒸馏操作中,随着蒸馏的进行,蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐_____, 釜内溶液沸点逐渐_____
。
【答案】降低;升高
【解析】由于气相中组成大于液相中组成,因此随着过程的进行,釜中液相组成不断下降,使得与之平衡的 气相组成亦随之降低,而釜内液体泡点不断升高。
4. 当相平衡常数m 很小时,溶质的溶解度_____,液膜传质阻力_____,此时,
_____, 称为_____。
气膜控制
【答案】很大;很小;
(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。
与气膜传质阻力相比
二、简答题
5. 为什么说全回流时,所需的理论板数最少?
【答案】全回流时,操作线与y-x 图的对角线相重合,此时的操作线偏离平衡线最远,即传质推动力最大,故要达到一定的分离要求时,其所需的理论板数最少。
6. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空表指示真空度很高,他分析后做出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因?(水温太高,真空表坏了,吸入管路堵塞,排出管路堵塞),为什么?
【答案】排出管路堵塞。
因为水温太高可能造成汽蚀,出水管不出水,但泵进口处真空表指示真空度很高,说明水温太高,错;真空表坏了不会导致出水管不出水;吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾,故排出管路堵塞,正确。
7. 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿,热补偿的形式有哪些?
【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时,换热器内部将出现很大的热应力(管子和壳体热胀冷缩程度不同),可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱,列管换热器要考虑热补偿,热补偿的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。
三、计算题
8. 在一逆流操作的吸收塔中,吸收混合气体(氨与空气)中的氨,
单位塔截面上的气体流率为
,含氨2%(体积),新鲜吸收剂为含氨0.0003(摩尔分率)的水溶液,从塔顶
加入,要求氨的回收率不低于91%, 设计采用液气比为最小液气比的1.3倍。氨-水-空气物系的相平衡关系为y=1.2x。已知气相总传质系数
(1)所需塔高H ;
(2)若采用部分吸收剂再循环从塔顶加入,新鲜吸收剂用量不变,循环量与新鲜吸收剂量之比为1:10, 为达到同样的回收率,所需塔高为多少?
【答案】⑴最小液气比为
所以
所以传质单元数
(2)解得
则
为
过程为气膜控制。试求:
采用部分吸收剂再循环流程。 设实际入塔的吸收剂组成为
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9. 用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇0.3(摩尔分数,下同),流率为200kmol/h的甲醇-水混合液,泡点进料,要求塔顶产品含甲醇方程为求:
(1)塔顶与塔底产品流率(kmol/h);
(2)该塔的理论板数(含再沸器)以及理论进料位置(取整数),要求在图1上画出解题过程;
(3)该操作条件下回流比与最小回流比的比值(4)测得塔釜上方那块塔板的实际上升蒸气的组成为率;
(5)若进料中甲醇含量变为0.25, 其他条件不变,定性说明馏出液组成与釜液组成如何变化,在操作上可采取什么措施以维持原馏出液组成(列出两种措施)?
试求该塔板气相默弗里单板效
塔底产品含甲醇
已知精馏段操作线
塔底用釜式再沸器间接蒸汽加热,已知操作条件下的平衡关系如图所示。试
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