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2018年东北石油大学化学化工学院816水污染控制工程之化工原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。

【答案】主要标准有:生产能力;塔板效率;塔板压强降;操作弹性。

2. 在萃取过程中,采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程,工业上有时会采用脉冲萃取塔(包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔),其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器,迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水,经有机溶剂萃取处理后放,萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺,塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂,假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素,分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔,哪种较为合适?请说明理由; 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。

【答案】综合考虑技术、经济等因素,应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物,而填料塔的填料之间缝隙较小,在液体含有悬浮物的情况下阻力较大,易堵塞,不利于进行后续操作,同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。

脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合,有利于萃取过程的进行,缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定,同时能耗大大増加。

3. 何谓蒸发设备的生产强度?

【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量,是衡量蒸发器性能的一个重要指标。

二、计算题

4 —台清水泵的允许吸上高度_.

清水的密度和饱和蒸汽压分别为为

计算此泵的允许安装高度。

【答案】由题意可知,此清水泵输送的液体为非标准状态下的液体。对非标准状态下的允许吸上真空高度进行校正:

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现在用来输送,储液罐与大气相通的乙醇。已知

乙醇的密度和蒸汽压分别

若泵进口处的流速u=2m/s, 吸入管压头损失为2m 液柱(乙醇),

有题目中已知条件可知:

由泵的安装高度计算式可知:

5. 用一连续精馏塔分离某二元混合物。进料组成料为饱和液体。塔顶产品的组成为的组成为

(轻组分的摩尔分数,下同),进

塔顶产品量为D=50kmol/h,要求塔顶产品量中轻组分

塔底采用间接加热方式,塔内皆

的回收率为96%。塔顶采用一分凝器和一全凝器,分凝器中的饱和液体作回流用。已知回流液体

,离开第一块塔板向下流动液体组成为

为理论板。全塔相对挥发度为常数。试求:

(1)进料量F 、塔底产品量W 和塔底产品组成(2)操作回流比是最小回流比的多少倍? (3)精馏段和提馏段的汽相流量各是多少? 【答案】⑴解得:

即:解得:

(2)根据相平衡关系:

有:

解得:a=2.59 饱和液体进料:

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各为多少?

由相平衡关系:

代入操作线方程:

解得:R=1.6 所以:

(3)饱和液体进料: 精馏段气相流量为:

提馏段气相流量为:

6. 用一板框压滤机在恒压下过滤某一悬浮液,过滤面积为过滤介质阻力可忽略不计。试求:

(1)若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液? (2)若其它情况不变,但过滤时间缩短为2小时,可得多少滤液? (3)若在原表压下过滤4小时后,再用液与水性质相近。

【答案】(1)由于忽略过滤介质阻力由上式可知:A 加倍时则(2)当

水洗涤滤饼,洗涤时间(h )又为多少?假设滤

过滤操作4小时后得滤液

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