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2018年华东理工大学药学院801化工原理考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 流体黏度的意义是什么?流体黏度对流体流动有什么影响?

【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量,它的意义是相邻流体层在单位接触面积上,速度梯度为1时,内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下,流体的黏度越大,所产生黏性也越大,液体阻力也越大。

2. 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。

3. 在萃取过程中,采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程,工业上有时会采用脉冲萃取塔(包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔),其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器,迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水,经有机溶剂萃取处理后放,萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺,塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂,假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素,分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔,哪种较为合适?请说明理由; 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。

【答案】综合考虑技术、经济等因素,应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物,而填料塔的填料之间缝隙较小,在液体含有悬浮物的情况下阻力较大,易堵塞,不利于进行后续操作,同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。

脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合,有利于萃取过程的进行,缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定,同时能耗大大増加。

二、计算题

4. 密度为的某液体从敞口容器通过内径为40mm 的管路进入敞口容器B ,两容器内的

液面高度恒定,管路中有一调节阀。阀前管长65m ,阀后管长25m (均包括全部阻力损失的当量长度,进口阻力损失忽略不计)。当阀门全关时,阀前后的压强表读数分别为80KPa 和40KPa 。现将调节阀开至某一开度,阀门阻力的当量长度为30m ,直管摩擦系数

(1)管内流量为多少

(2)阀前后的压强表的读数为多少?

(3)将阀门调节至另一开度,且液面不再恒定(液面初始高度同上),试求两液面高度差降至3m 时所需要的时间。(两容器内径均为5m ,假定流动系统总能量损失为

)。

试求:

【答案】(1)设A 液面的高度为代入数值后可求出:

设B 液面高度为代入数值后可求出:

对于A , B 两截面间列柏努利方程:

代入数值可以求出:

(2)对液面A 和阀前截面列柏努利方程可得:

代入数值可以求出:

对阀后和B 液面列柏努利方程为:

则:

则:

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代入数值为:

(3

)设当两槽液位高度差为3m 时,较高的槽其最终液位高度为

可以求出:

对于高位槽设在任意时刻高位槽的液位高度为z

。设在时间为列物料平衡方程为:积累速率=-出料速率,即:

可化简为:

对两槽瞬时液面列柏努利方程为:

代入数值为:

化简后:

则:

内液面下降高度dz 。 则有:

对上式进行积分,由8.89到8.16, 用式子表示为:

5. 在常压干燥器内干燥某湿物料,将100kgm 的湿物料从最初含水量20%降至2%(均为湿基)

,

Ho=0.0lkg水汽

(/kg 绝干气)的空气经预热器升温至

100℃后进入干燥器进行等焓干燥

废气温度为

。试计算:

(1)完成上述干燥任务所需的空气量,kg 绝干气/h (2)空气经预热器获得的热量。 【答案】(1)

等焓干燥: