2018年陕西科技大学轻工与能源学院802化工原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 多级萃取的优点是_____,缺点是_____。
【答案】可以将混合物分离的更彻底;溶剂用量大、流程复杂、投资高
2. 某板框压滤机,恒压过滤1小时得滤液【答案】2.6
3. 采用错流和折流不能提高换热器的传热效率,但可以使换热器_____。
【答案】结构紧凑、合理
4. 流体在管内的流动状态属于完全湍流,若某流速下通过长为1米的直管阻力损失为100J/kg,其他条件不变流量提高一倍,则阻力损失为。 【答案】
5 在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分,其液气比L/V为2.7, 平衡关系为Y=1.5X。.
若溶质的回收率为90%, 则操作液气比与最小液气比之比值为_____。
【答案】2
6. 在列管换热器的流体流径选择中,易产生污垢的流体通常走_____,高压高温流体走_____。
【答案】管内;管内
【解析】易结垢流体走管内,因为管内较易清洗;高压流体走管内,以免壳体受压,可减少壳层金属消耗量。
7. 当离心泵叶轮入口处压强等于或小于被输送液体在工作温度下的饱和蒸气压时,液体将部分汽化,致使离心泵不能正常操作,此种现象称为_____现象。
【答案】汽蚀
8. 某板框过滤机,在一恒定的操作压差下,过滤某一水悬浮液。经两小时后,滤渣刚好充满滤框,得滤液为
【答案】
。则它第一个小时滤出的滤液为_____。(过滤介质阻力忽略不计) 停止过滤用清水横穿洗涤(清水粘度与滤液粘度相同),为得到最大生产能力,辅助时间应控制在_____小时(过滤介质阻力忽略不计)。
二、简答题
9. 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。
10.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。
11.溶质渗透理论中的含义是什么?已知D , 如何表达?
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间,即每隔时间,液体发生一次完全的混合。己知D ,
12.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。
13.在相同管径的两条圆形管道中,同时分别流动着油和清水
相近,试判断油速大还是水速大,为什么?
【答案】油速大。因为
14.什么是膜分离过程,膜分离过程的特点是什么?
【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同,经半透膜的渗透作用,改变混合物的组成,使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:
若雷诺数相同,且密度
(1)两个产品(指截留物和透过物)通常是互溶的;
(2)分离剂是半透膜;
(3)往往难以实现组分间的清晰分离。
15.恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?
【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段,在此阶段,对流传热系数和传质系数不变,水分恒定速率汽化,汽化的是非结合水,水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。
16.什么叫精馏操作?举例说明精馏过程在化工生产中的应用。
【答案】精馏操作是指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, 使得混合物得到不断分离的过程。
应用:产品的分离提纯。
17.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。
18.列管换热器在什么情况下要考虑热补偿,热补偿的形式有哪些?
【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时,换热器内部将出现很大的热应力(管子和壳体热胀冷缩程度不同),可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱,列管换热器要考虑热补偿,热补偿的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。
三、计算题
19.—逆流填料塔用以吸收混合气体中的丙酮。吸收剂循环使用,入塔时含丙酮0.005(摩尔分数,下同)。入塔气体中丙酮含量为0.08,操作时的液气比为0.6,并测出塔气体中丙酮的含量为0.0037。已知气液平衡关系为
的吸收率。
(1)若液体量增加25%(气体量不变);
(2)若气体量增加25%(液体量不变);
(3)若要求吸收率为97%,则应采取什么措施,试作简要分析。
参考公式:
【答案】题设条件下的吸收率为
且为气膜阻力控制过程,试求以下两种情况下