2018年重庆理工大学材料科学与工程学院809化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1. 吸收操作能够进行的条件是_____【答案】大于;小于
【解析】当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由气相向液相转移,即发生吸收 过程;当气相中溶质的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由液相向气相转移,即发生脱吸(解吸)。
2. 间歇精馏的特点:①_____;②_____;③_____。对于恒定回流比的间歇精馏过程,其馏出液组成_____,对于恒定馏出物组成的间歇精馏过程,其回流比_____。
【答案】间歇精馏为非定态过程;间歇精馏时全塔均为精馏段,没有提馏段;塔内的存液量对精馏过程及产品持产量和质量均有影响;不断降低;不断增大
3. 一列管换热器,用饱和蒸汽加热某种易结垢的悬浮液,此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程?_____。若蒸气中含不凝性气体,则冷凝热阻由决定_____。
【答案】管程;气膜热阻
【解析】由于壳程不易检修和清洗,因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。易结垢的悬浮液走管内,管内清洗较为方便。当两种流体的对流传热系数相差很大时,此传热过程的热阻主要在气体一侧。
4. 在板框过滤机中,若滤饼不可压缩,介质阻力不计,当过滤压差增加一倍时,其过滤速率为原来的_____倍。
【答案】2
5. 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
6. 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
7. 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的_____下,输送_____时的性能曲线。
【答案】转速;
脱吸操作能够进行的条件是_____ 的清水
8. 工业上常用的换热器中,通过“管”来进行换热的有_____换热器、_____换热器;通过“板”来进行换热的有_____换热器、_____换热器、_____换热器。
【答案】套管式;列管式;螺旋板式;板翅式;板式
二、简答题
9. 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
10.什么是理论板?用图解法求理论板层数时,为什么一个梯级代表一层理论板?
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次,表示气、液两相达到一次平衡,因此代表一层理论板。
11.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
但极限值是如果
则的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1;(2)的提高受到塔板数即精馏塔分
也有确定的最高极限值;(3)增加回流加热产品消耗的热量;补偿设备热损失消耗的热量;离能力的限制,即便回流比是无穷大(即全回流)
,
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。
12.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。
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.要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?
【答案】可采取改变气固接触方式,减小物料尺寸,提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。
15.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
16.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。
17.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。
18.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。
三、计算题
19.换热器中,用冷却水将空气由流动,其进、出口温度分别为
空气和水的对流传热系数分别为空气侧的污垢热阻、管壁热阻可忽略不计。问:
,(1)若将空气的流量增加20%(但保持空气的进口温度不变,水的流量和进口温度也不变)
则与原来相比,总传热系数K 、传热量Q 的变化比率是多少?
(2)若水的流量増加20%(但保持水的进口温度不变,空气的流量和进口温度也不变),则此时K 、Q 的变化比率是否仍能达到第(1)小题的变化幅度?请予以定性分析。
【答案】(1)由
逆流冷却至,冷却水在水侧的污垢热阻为的内管中空气和水的流动Re 数均大于10000。已知此时
当空气流量增加20%时,
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