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2018年东华理工大学化学生物与材料科学学院812化工原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、填空题

1. 一列管换热器,用饱和蒸汽加热某种易结垢的悬浮液,此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程?_____。若蒸气中含不凝性气体,则冷凝热阻由决定_____。

【答案】管程;气膜热阻

【解析】由于壳程不易检修和清洗,因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。易结垢的悬浮液走管内,管内清洗较为方便。当两种流体的对流传热系数相差很大时,此传热过程的热阻主要在气体一侧。

2. 请写出三种液液萃取的工业设备名称:_____、_____、_____。

【答案】混合-澄清槽;填料萃取塔;筛板萃取塔

3. 如果逆流气体吸收塔的填料层高度可无限增加,则当吸收因子A>1时,在塔_____端_____相组成趋向极限,组成是_____; 当A<1时,则塔_____端_____相组成趋向极限,组成是_____。

【答案】稀;气;浓;液;

4. 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。

【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别,使其得以分离。

【解析】对于挥发度相近的物系,夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。

5. 用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液,已知在转速为1rpm 时的生产能力为4.8m3/h, 现要将生产能力提高20%,若过滤介质阻力可忽略不计,则转速应改为_____,或将转筒的浸没角增为原来的_____倍。

【答案】1.44rpm ; 1.44倍

【解析】转筒真空过滤机的生产能力

6. 干燥器内部无补充加热的情况下,进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定,则气体离开干燥器的温度越_____,干燥器的热效率越_____; 气体离开干燥器的湿度

率越_____。

【答案】高;低;大;高

第 2 页,共 59 页 越_____,干燥器的热效

7. 当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的_____次方成正比。

【答案】0.5

8. 在测量湿球温度时,空气速度需大于5m/s,这是为了_____。

【答案】减少辐射和热传导的影响,使测量结果较为精确

二、简答题

9. 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。

10.什么叫全回流?全回流操作一般用在哪些场合?

【答案】精馏塔不进料也不出料,塔顶冷凝液全部回流,即全回流操作。全回流时,回流比为无穷大,达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程,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至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车,科研实验中采用全回流操作测定板效率。

11.简述如何通过实验测定过滤常数。

【答案】(1)安装过滤设备,配料,在恒压测定不同时刻的滤液量V ;

(2)利用(3)用将数据整理得到关系表;

数据作图(或数据拟合); (4)将数据拟合成直线,根据直线斜率和截距求出过滤常数

12.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。

13.—包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果将如何变化?主要原因是什么?

【答案】保温效果将变差,因为水的导热系数比空气的导热系数大。

14.请简述萃取操作的基本原理。如图所示,说明萃取相图中各点、区、线的含义。

A 、B 、S 、P 点;①、②区;

第 3 页,共 59 页 线

【答案】萃取是指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)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。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。

A 溶质, B 稀释剂,S 溶剂,P 辅助曲线与溶解度曲线的交点

①均相区,②两相区联结线,P-Q 辅助曲线。

15.什么是化工原理中的三传?试论述三传的可比拟性。

【答案】化工原理的三传:质量传递、热量传递、动量传递。

三传的类比:

(1)传递本质类比

①动量传递是由于流体层之间速度不等,动量将从速度大处向速度小处传递。

②热量传递是流体内部因温度不同,有热量从高温处向低温处传递。

③质量传递是因物质在流体内存在浓度差,物质将从浓度高处向浓度低处传递。

(2)基础定律数学模型类比

①动量传递的牛顿粘性定律。

②热量传递的傅立叶定律。

③质量传递的费克扩散定律。

(3)物性系数类比

①粘度系数。

②导热系数。

③分子扩散系数。

16.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。

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