2017年安徽大学F39化工原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 何谓再结晶现象?
【答案】由于表面能的原因,小晶体溶解与大晶体成长会同时发生,这一现象称为再结晶现象。
2. 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。
3. 欲提高填料吸收塔的回收率,应从哪些方面着手?
【答案】(1)降低操作温度或增大压力,可使吸收速率提高,使回收率提高;(2)在保证不发生“液泛”的前提下,适当増大气速;(3)适当增大吸收剂的用量(增大喷淋密度),可使回收率提高(但会导致操作费增大,溶液浓度x 下降);(4)喷淋液体应均匀,并保证填料被充分润湿;(5)可适当增加填料层高度。
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. 平均粒径为0.3mm
的氯化钾球形颗粒在单层圆筒形流化床干燥器中进行流化干燥。固体密度
取流化速度为颗粒带出速度的78%, 试求适宜的流化速度。干燥介质可按60°C
的常压空气查取物性参数。
【答案】设操作在斯托克斯区进行,查得
则
核算
故假设有误,重新核算。 假设操作在艾仑区进行,则
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60°C 常压空气
的
解得
核算流化速度
6. 拟在一填料塔内用清水吸收含氨1.5%(体积%)的气体混合物(余为惰性气体),混合气体流率为传质系数
为
入口清水流率为
操作条件下相平衡关系为y=0.8x, 总
要求氨的吸收率不低于99%, 试求所需的填料层高度。若清水量
填料层高度
,假设成立。
增大,其余设计条件不变,试定性分析所需的填料层高度将如何变化。
【答案】由题知,
清水量增大,液气比增大,操作线斜率变大,远离平衡线,传质推动力增大,所需填料层高度变小。
7. 用常压板式精馏塔分离苯-甲苯溶液,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热,a 为2.47。
(1)进料为F=150kmol/h
,率为0.97,
塔爸采出样中甲苯回收率为0.95,求:第2块板上升的气相组成。
【答案】
精馏操作线
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(摩尔分数)的饱和蒸气,R=4, 塔顶馏出液中苯的回收
(b )精操线方程和提操线方程;
(2)全回流时,塔顶第1块板的气相默弗里板效率为0.6, 全凝器凝液组成为0.98, 求由塔顶
饱和蒸气进料q=0
提馏操作线饱和蒸气进料
8. 在连续精馏塔中分离苯-甲苯溶液,塔釜间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器,泡点回流。进料为lOOkmol/h的含苯0.35(摩尔分率,下同)的饱和蒸汽,塔顶馏出液量为40kmol/h,系统的相对挥发度为2.5。且知精馏段操作线方程为
(1)该操作条件下的最小回流比; (2)提馏段操作线方程;
(3)若塔顶第一块板下降的液相中含苯0.70,求该板以气相组成表示的Murphree 板效率。 【答案】(1)由精馏段操作线方程q=0,而且
可得:
(2)q=0,则
解得
所以提馏段操作线方程为
(3)由精馏段操作线方程得:
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,试求:
得