2017年陕西科技大学轻工与能源学院802化工原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1. 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气出口温度不能过低,否则在随后的分离设备及管道中会出现_____的现象。
【答案】废气中水分凝结使物料返潮
2. 旋桨式搅拌器适用于黏度_____的液体,而大叶片低转速搅拌器适用于黏度_____的液体。
【答案】小于大于
3. 气体通过颗粒床层的流动,当床层表观气速大于起始流化速度且小于带出速度时,随气速增加,床层空隙率_____,床层降压_____。
【答案】增大;不变
【解析】固定床阶段压降增大;而当为流化床阶段,表观气速大于等于起始流化速度,床层空隙率増大,但压降不变。
4. 往复泵的流量取决于_____,而压头取决于_____。
【答案】泵的几何尺寸与活塞的往复次数;管路特性
【解析】往复泵的流量只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关,而压头与管路特性有关。
5. 某连续精馏塔,进料状态(摩尔比),进料组成(摩尔分率),回流比
为R=2,且知提馏段操作线方程的截距为零。则提馏段操作线方程的斜率为_____,馏出液组成
_____。
【答案】0.75;0.8
6. 吸收塔底部的排液管成U 形,目的是起_____作用,以防止_____。
【答案】液封作用;气体倒灌
7. 已知某湿物料量为150kg/h, 水分含量为20%,现要将其干燥到含水2%, 需要脱除的水量应为_____kg/h。
【答案】27.55
8. 某精馏塔设计时,若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持
:
:不变,则W/F将_____
,
将_____。
【答案】不变;减小;不变;增加
将_____,提馏段操作线斜率将_____,理论板数
二、简答题
9. 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。
10.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。
11.原用以输送水的离心泵,现改用来输送相对密度为1.4的某溶液(其粘度与水相近),若管路布局不变,泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变,试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化?
【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。
12.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍?
【答案】全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷,是选择最适宜回流比的依据;一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
13.离心泵启动或关闭时,为什么要先关闭出口阀门?
【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流,以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流,对泵造成损害。
14.造成溶液过饱和度的方法有哪些?溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段?
【答案】造成过饱和度的方法有:
; (1)降低温度(冷却结晶)
(2)溶液浓缩(蒸发)。
溶液结晶的两个阶段:晶核生成,晶体成长。
15.简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理,用途和特点。
【答案】(1)萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使
化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取,将绝大部分的化合物提取出来的方法。
多用于提纯和分离。
(2)吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。
主要用途有:①制取产品;②分离混合气体;③气体净化等。
(3)精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气液两相逆向多级接触,在 热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁 移,使混合物得到不断分离的过程成为精馏。
特点是传热、传质过程同时进行。
(4)比较:①吸收和萃取一般不需要外部能量,精馏需要加热和冷凝;
②吸收和萃取都引入第三种物质,普通精馏不引入第三种物质,有些特殊精馏引入第三种物质;
③吸收一般为气液,气固,液固相间的操作,萃取多为液液相间的操作。
16.简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
17.试述传热和传质的区别和联系。
【答案】传热又称热传递,由于温度差引起的热量的转移;传质:物质内溶质存在浓度差而促使溶质向低浓度段转移的过程。两种方式一般是同时存在于某一体系内。
18.搅拌器应具有哪两种功能?强化搅拌的工程措施有哪些?
【答案】搅拌器的两个功能:(1)总体流动;(2)强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程
措施:(1)提高转速;(2)加挡板,消除打漩,增加阻力;(3)偏心安装搅拌器;(4)装导流筒。
三、计算题
19.用一带有搅拌器的夹套式换热器将质量m=800kg,比热容为
80%冷却至40°C 。已知夹套式换热器的总传热系数
水流量为0.lkg/s,
入口温度
【答案】(1)传热基本方程
热平衡方程
1的有机物从,传热面积为,冷却,忽略热损失,搅拌器内液体主体温度均一。试求:(1)完成冷却任务所需时间;(2)终了时,冷却水的出口温度。
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