东北大学 2005级冶金工程专业 《化工原理》试题(A)

2005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 汽蚀现象与气缚； 1.2 有效功率与轴功率； 1.3 重力沉降速度与离心沉降速度； 1.4置换洗涤与横穿洗涤； 1.5 浓缩热与自蒸发（闪蒸）； 1.6 液气比与最小液气比； 1.7吸收因数与脱吸因数；

1.8 温度差损失与杜林规则； 1.9 气力输送与带出速度；

1.10溶解度与气相总传质单元高度

2． 简要回答如下问题（每题5分，计30分） 2.1 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；

2.2 溶解度系数H、亨利系数E及相平衡常数m的联系（写出单位）； 2.3 试将STOCK`S区的沉降终速公式，用雷诺数和阿基米德数表征；

2.4 结合右图说明流化床压力降与气速的关系；

2.5 离心泵工作点的确定与流量调节；

2.6 用滤饼过滤过程说明数学模型法的原理；

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1l滤液有5g固体物沉积在滤叶上，求比阻r?（m/kg）。滤液粘度为1cP。

3.2 用板框过滤机过滤3.1题中的悬浮液，所用滤布亦与试验中使用者相同。框空间的长、宽各为450mm，共有10个框。过滤压力为400kN/m2。不洗涤。拆卸、重装等非过滤时间共为1200s。试求生产能力达到最大时，每小时可得滤液多少m3。

3.3 气体混合物中溶质摩尔分率为0.02，要求在填料塔中吸收其99%。平衡关系为y*=1.0x。求下列情况下所需的气相总传质单元数。 （1）入塔液体xa=0，液气比L/G=2.0。 （2）xa=0.0001，L/G=1.25

（3）xa=0，L/G=0.8，最大吸收率为多少？

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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