化工原理试验模拟试卷5附答案.DOC

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 试卷号 华南理工大学期末考试 《 化工原理实验 》试卷B 注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共四大题，满分100分， 考试时间90分钟。 题 号 一 二 三 四 总分 分数 30 30 20 20 100 得 分 评卷人 填空题：（30分，每题3分） 流体在流动时具有三种机械能：即①位能，②动能，③压力能。这三种能量可以互相转换 在柏努利方程实验中，当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）与水流方向垂直时，测压管内液柱高度（从测压孔算起）为静压头，它反映测压点处液体的压强大小；当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液位高度，即为测压孔处液体的动压头，它反映出该点水流动能的大小。 测量流体体积流量的流量计有 转子流量计 、 孔板流量计 和 涡轮流量计。 精馏实验过程中，要密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa，若超过0.01mPa，应减少加热电流，调节无效，可能出现液泛现象，应停止加热，将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。 在精馏实验中，确定进料状态参数q需要测定 进料温度 ， 进料浓度 参数。 在本实验室的传热实验中，采用套管式换热器加热冷空气，加热介质为 饱和水蒸汽 ，可通过增加 空气 流量达到提高传热系数的目的。 在干燥实验中，要先开 风机 ，而后再打开 加热 以免 烧坏加热丝 。 在流体流动形态的观察实验中，改变雷诺数最简单的方法是改变__流量__。 (1)离心泵最常用的调节方法是 出口阀门调节 （2）容积式泵常用的调节方法是 旁路调节。 在填料塔流体力学特性测试中，压强降与空塔气速之间的函数关系，当有液体喷淋时，随气速的进一步增加出现，填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，当气速增大，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现，此点称。KAtm= WcρcCpc(t2-t1) 测定传热系数，实验条件的稳定才能保证热量衡算的成立；此外换热器工作时，空气流速、的变化对传热系数K都有影响，其中空气流速影响较大。实验时，控制阀门开度维持稳定的流量，使用废气循环对干燥作业有什么好处？干燥热敏性物料或易变形、开裂的物料为什么多使用废气循环？干燥热敏性物料或易变形、开裂的物料使用废气循环下图是吸收实验装置，现发现共存在5处错误或遗漏，试指出并加以改正，并简要说明原因。尾气的浓度由尾气取样用气相色谱进行分析。 1.水流量调节阀 2.水转子流量计 3.氨气钢瓶 4.减压阀 5.氨缓冲器 6.氨气流量调节阀 7.转子流量计 8.气泵 9.空气缓冲器 10.阀 11空气转子流量计 12.吸收塔 13.塔底排液 14.压差计 15.压力表 16,17,排污阀答：（1）水转子流量计的调节阀装反了，将无法调节流量。 （2）氨气转子流量计安装错误，转子流量计不能水平安装应垂直安装。 （3）空气流量计前缺少压力表，无法测定空气的压强，无法校核空气的流量，如图所示添加压力表 （4）风机的流量调节采用出口阀门，无法调节，应用旁路阀调节 （5）填料塔塔底液体的出口没有设置液封，这样塔内的气体会溢出，应设置液封装置。 （如图所示，红色为错误，绿色为更正的） 四:设计题（20分） 某工厂要分离乙醇－水混合物，进料中易挥发组分的含量为40％（体积分率，下同），现要求将易挥发组分提浓至93％，而残液中易挥发组分不高于3％，请提出实施方案完成上述任务，要求简述所采用的主要设备及其操作原理，需要控制的主要工艺参数，所使用的测量仪表，并绘出简单工艺流程示意图（要标注）。 若要得到无水乙醇，采用你所设计的流程是否可行，为什么？试举几种你所了解的工业上用来生产无水乙醇的方法。 答案、由于乙醇与水的挥发度不同，可采用精馏法分离该混合物。精馏塔的原理是：将由挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中进行多次部分汽化和多次部分冷凝，使其分离成为几乎纯态组分的过程。 采用的设备是精馏塔，其结构可以是板式塔或填料塔，提供分离的场所。 再沸器提供上升蒸汽； 冷凝器提供回流液体。 需要控制的主要参数：塔顶的温度和压力，回流量，产品量，进料量，塔釜加热温度和压力，冷凝液的量（冷却剂的进出口温度），产品和残液的浓度。 使用的仪表：流量计，温度测量仪表、压力计，酒度计等。 操作流程示意图如下： 采用本流程得不到无水乙醇，因为乙醇和水会形成恒沸物