2017年广西科技大学941生化专业综合之化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些?
【答案】蒸发器流体循环速度提高,可增大传热系数,从而传热速率高,并可减少溶液在加热管内析出晶体,且可减轻传热表面的污垢积存。
2. 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。
3. 简述以雷诺数(Re )作为判据对流体流型的三种分类类型。
【答案】(1)当(2)当(3)当
时,为层流区;
时,有时出现层流,有时出现湍流,依赖于环境,为过渡区; 时,为湍流区。
和等板尚度HETP?
4. 什么是填料塔的传质单兀尚度
【答案】传质单元高度
填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度(HETP ):
填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
二、计算题
5. 用离心泵将某溶液由反应槽送往一密闭高位槽,如图所示。两槽液面的高度可认为不变,液,,位差10m 管路总当量长度为200m (包括所有直管和局部阻力的当量长度)管路均为钢管。已知孔板流量计流量系数为0.61,孔截面积与管道截面积比为0.2。U 形压差计读数R=600mm, 指示剂为水银。管路摩擦系数为0.025, 反应槽上真空表的读数为强计读数为密度为
)
(表压)泵的效率65%,试求泵的轴功率?(溶液密度近似
高位槽上压
水银
图
【答案】对于孔板流量计有:
管道面积
空截面积
带入流量计算公式为:
对两槽间列柏努利方程为:
代入数值为:
6. 含氨5%(摩尔分数,下同)的水溶液,预热至泡点后送入一精馏塔顶以回收其中90%的氨,塔釜用再沸器间接加热,排出废液中含氨小于1%。已知操作范围内的相对挥发度为6.5。试求:
(1)塔顶馏出液组成(2)塔的操作线方程; (3)所需的理论板数;
(4)如果该塔由若干块实际塔板组成,每一块实际塔板的气相默弗里板效率为0.45,则该塔除加热釜外尚需几块实际塔板?
(5)该塔的全塔效率Ex 。
【答案】(1)设进料量为F ,由回收率及全塔物料衡算得
(2)塔顶进料,操作线方程为提馏段操作线方程:
(3)逐板计算法求理论板数: 相平衡方程:
由塔顶开始交替应用相平衡方程和操作线方程:
故需要两块理论板,其中再沸器相当于一块理论板,塔体需要一块理论板。 (4)沿塔自下而上编号,除去再沸器,则有:
由气相默弗里塔板效率:
故经过一块实际板没有完成分离任务,按操作线方程继续求答:
因此需要两块实际板才能完成分离任务。 (5)
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