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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

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

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

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: