2017年山东科技大学化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?
【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,对传递相同热负荷而言,需较小的传热面积,节省设备费用。此外,逆流热流体出口温度
可接近冷流体进口温度
对相同热负荷而言,对相同热负荷而
需加热剂少;同样,就冷流体而言,逆流体出口温度可接近热流体进口温度言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小。
2. 吸附分离常用的吸附剂有哪些?
【答案】(1)活性炭; (2)硅胶; (3)活性氧化铝;
; (4)各种活性土(如漂白土、酸性白土)(5)合成沸石和天然沸石分子筛; (6)吸附树脂。
3. 吸收的基本依据是什么?吸收的主要操作费用花在哪里?
【答案】吸收的基本依据是:气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为:
(1)气、液两相流经吸收设备的能耗; (2)溶剂损失;
(3)溶剂再生费(解吸操作费)。
4. 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。
【答案】(1)获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品;
(2)脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加以冷却,析出固体产物,即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质;
(3)脱除杂质。
二、计算题
5. 用净水吸收空气-氨混合气中的氨,氨的初始浓度为0.05, 要求氨回收率不低于95%,塔底氨水浓度不低于0.05。已知操作条件下气液平衡关系
(1)采用逆流操作,气体流率取所需填料层高度为多少?
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,试计算:
,体积总传质系数
,
,(2)采用部分吸收剂再循环流程(见图)新鲜吸收剂与循环量之比假定不变,所需填料层高度为多少?(以上浓度均为摩尔分率)
,气体流速不变
,
图
【答案】(1)由题知,
应用罗必达法则推导可得
(2)采用部分吸收剂再循环流程。 设实际入塔的吸收剂组成为
,则
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6. 用离心泵将某溶液由反应槽送往一密闭高位槽,如图所示。两槽液面的高度可认为不变,液,,位差10m 管路总当量长度为200m (包括所有直管和局部阻力的当量长度)管路均为钢管。已知孔板流量计流量系数为0.61,孔截面积与管道截面积比为0.2。U 形压差计读数R=600mm, 指示剂为水银。管路摩擦系数为0.025, 反应槽上真空表的读数为强计读数为密度为
)
(表压)泵的效率65%,试求泵的轴功率?(溶液密度近似
高位槽上压
水银
图
【答案】对于孔板流量计有:
管道面积
空截面积
带入流量计算公式为:
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