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2017年安徽中医药大学化工原理考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 什么是膜分离过程,膜分离过程的特点是什么?

【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同,经半透膜的渗透作用,改变混合物的组成,使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:

(1)两个产品(指截留物和透过物)通常是互溶的; (2)分离剂是半透膜;

(3)往往难以实现组分间的清晰分离。

2. 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。

3. 恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?

【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段,在此阶段,对流传热系数和传质系数不变,水分恒定速率汽化,汽化的是非结合水,水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。

4. 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。

二、计算题

5. 用一连续精馏塔分离A 、B 两组分混合物,相对挥发度a=2, 进料量F=100kmol/h, 组成(摩尔分数,下同),饱和蒸气进料,塔顶组成

塔底组成

若A 、B 组分摩尔汽

化潜热相等,忽略热损失,塔顶为全凝器,泡点回流,塔釜间接蒸汽加热,试求:

(1)塔顶易挥发组分A 的回收率&和塔底难挥发组分B 的回收率 (2)最小回流比(3)塔釜最小汽化量

(4)若塔釜汽化量为最小汽化量的1.5倍,操作回流比R 。 【答案】(1)由全塔物料衡算得

解得:

塔顶易挥发组分A 的回收率为塔底难挥发组分回收率为

(2)饱和蒸气进料q=0, q 线与相平衡线的交点坐标为

则最小回流比为

⑷若

此时,实际回流比为

6. 一正在运行中的精馏塔,因进料预热器内加热蒸汽压力降低致使进料q 值增大。若F 、、:R 、D 不变,则

【答案】(1)

将如何变化? 分析

因为q 増大、F 不变,所以

W=F-D,因为F 不变、D 不变,所以W 不变。 (2)

分析

因为R 不变,所以IVV 不变。

因为

(3)因为

因为F 、D 、W 不变,所以结果:说明:

增大、

减小。

不变,所以加料板上升蒸汽的浓度增加,而

减小。

増大,又从物料衡算知

增大。

分析

减小、

不变,所以提馏段分离能力增大,

结合

不变,

可得

减小。

增大、W 不变,所以

减小。

增大、

增大。

(3)塔釜的最小汽化量对应于最小回流比时汽化量,则

L=RDV=(R+l)D ,因为D 、R 不变,所以L 、V 不变。

也可如下分析,因为q 增大、

精馏段分离能力不变,所以

7. 某湿物料用热空气进行干燥。热损失按倍数计已知空气的初始温度为25°C ,湿球温度为

18°C 。现将空气预热至120°C 后送入干燥室,从干燥室出来的空气温度为80°C 。湿物料进干燥室前温度为20°C ,含水率为2.5%(湿基,下同),出干燥室的温度为60°C ,含水率为0.2%; 湿物料处理量为8000kg/h,绝干物料的比热容为1.84kJ/(kg/°C )。干燥室内无补充热量,设备热损失估计为外加总热量的5%。试求:

(1)单位时间获得的产品质量(kg/h); (2)水分蒸发量(kg/h); (3)干空气用量(kg/h);

(4)预热器内所加入的热量(kJ/h); (5)干燥器的热效率。 干燥流程如图所示。

【答案】(1)绝干物料量

绝干料/h=7800kg绝干料/h

单位时间获得的产品质量

(2)湿物料的干基含水量干燥产品的干基含水量水分蒸发量

(3)对干燥系统作热量衡算

查得18°C下水的饱和蒸气压为2.064kPa ,18C 下水的汽化潜热2451kj/kg。18°C下空气的饱和湿度

入预热器空气的湿度