2004级冶金工程专业《化工原理》试题
1.解释如下概念(每题3分,计30分)
1.1 置换洗涤;
1.2 多效蒸发;
1.3 最小液气比;
1.4 二次蒸汽;
1.5 干扰沉降;
1.6 重力沉降速度;
1.7 滤饼过滤;
1.8 聚式流态化
1.9 溶液的沸点升高;
1.10传质单元高度
2.简要回答如下问题(每题6分,计30分)
2.1 蒸发过程的特点?
2.2 离心泵的汽蚀现象及安装高度的确定方法?
2.3 用滤饼过滤过程说明数学模型法的原理
2.4根据双膜、溶质渗透膜和表面更新理论,指出传质系数k与扩散系数D之间的数学关系
2.5图中表述了聚式流化床压降与流速的关系,请指出,①、②、③线段分别代表什么阶段?④和⑤分别代表什么现象?
3. 综合题(每题10分,计40分)
3.1 在实验室内用一片过滤面积为0.05m2的滤叶在36kPa的绝压下进行试验(大气压为101kPa)。于300s内共抽吸出400cm3滤液,再过600s,又另外抽吸出400cm3滤液。1)估算该过滤压力下的过滤常数K;2)估算再收集400cm3滤液需要再用多少时间。 3)若每收集1滤液有5g固体物沉积在滤叶上,求比阻()。滤液粘度为1。
3.2 在试验装置中过滤某固体-水悬浮液,过滤压力为3kgf/cm2(表压),求得过滤常数为:K=5×10-5m2/s,qe=0.01m3/m2。又测出滤渣体积与滤液体积之比c=0.08m3/m3。现要用工业型压滤机过滤同样的料液,过滤压力与所用的滤布也与试验时相同。压滤机型号为BMY33/810-45。机械工业部标准TH39-62规定:B代表板框式,M代表明流,Y代表采用液压压紧装置。这一型号设备滤框空处长与宽均为810mm,厚度为45mm,共有26个框,过滤面积为33m2,框内总容量为0.760m3。试计算:(1)过滤进行到框内全部充满滤渣所需过滤时间;(2)过滤后用相当于滤液量1/10的清水进行横穿洗涤,求洗涤时间;(3)洗涤后卸渣、清理、重装等共需40分钟,求每台压滤机的生产能力,以每小时平均可得多少固体滤渣计。
3.3在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸汽,丙酮初含量为3%(体积%)。今需在该塔中将其吸收掉98%。混合气入塔流率G=0.02kmol/m2s,操作压力P=1atm,温度t=293K。此时平衡关系可用y=1.75x表示,体积总传质系数Kya=0.016kmol/m3sy。若出塔水溶液中的丙酮浓度为饱和浓度的70%,求所需水量及填料层高度。
3.4在某一吸收塔内稀硫酸吸收空气中的氨。当溶液中存在游离酸时,氨的平衡分压为零。下列三种情况下的操作条件基本相同,试求吸收塔的填料高度的比例:(1)混合气含氨1%,要求吸收率为90%;(2)混合气含氨1%,要求吸收率为99%;(3)混合气含氨5%,要求吸收率为99%;对上述低浓气体,吸收率可按η=(yb – ya)/yb 计算。
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