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2017年河南工业大学食品科学与技术综合知识之化工原理复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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。

3. 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。

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. 用管子从高度为H 的高位槽放水,为增大放水量,拟提出如下两种方案:

(1)并联一根结构和直径相同的管子;

(2)将原管子换成一根直径为原管径两倍的管子。

试定量比较两种方案水量増大的结果(设忽略摩擦系数的变化)。 【答案】对高位槽液面和出口处列柏努利方程:

(1)第一种情况并联一管子: 因两管子直径结构长度皆相等则:

(2)第二种情况扩大管径:

由两种情况比较可知第二种情况下即扩径下流量增加较大。

6. 用一回转真空过滤机过滤某水悬浮液,操作真空度为80kPa ,生产能力为滤面积为

(滤液)/h,过

,转鼓沉浸角为120°,转数为0.6转/分,现拟用一板框过滤机代替上述回转真空过

滤机,已知滤框长与宽均为1000mm ,过滤压力为196kPa (表压),要求获得的滤液量为过滤时间0.5小时,设滤饼不可压缩,过滤介质阻力忽略不计。试求:

(1)需要滤框和滤板各多少;

(2)板框过滤机过滤终了后在压力仍为196kPa (表压)下用相当于滤液量1/5的水洗涤,洗涤时间为多少小时?若卸渣、重装等辅助时间为0.2小时,则生产能量为多少转真空过滤机生产能力

代入数值为:

若滤饼不可压缩则过滤常数正比于压力差,贝

(滤液)/h?(回

【答案】(1)已知真空过滤机生产能力为:

此题中,对于板框过滤机:

代入数值为:

则滤框个数为:

则滤板的个数为:13+1=14个 (2)洗涤时间为:

7. 进料量为9000kg/h,浓度为1%(质量分率)的盐溶液在40°C 下进入单效蒸发器并被浓缩到1.5%。蒸发器传热面积为39.1平方米,蒸发室绝对压强为0.04MPa (该压力下水的蒸发潜热

加热蒸汽温度为ll0°C (该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232kJ/kg)。由于溶液

很稀,假设溶液的沸点和水的沸点相同,0.04MPa 下水的沸点为75.4°C ,料液的比热近似于水的比热,

求:

(1)蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽量和加热室的传热系数K 。

(2)如进料量增加为12000kg/h,传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料温度和浓度均不变的情况下,蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少?均不考虑热损失。

【答案】已知

(1)水分蒸发量为

浓缩液量为

根据热量衡算,可得加热蒸汽量为