/viewthread.php? tid=342310
2007
1. Preguntas de opción múltiple (2,5 puntos cada una, ***25 puntos)
1. D El flujo suave en un tubo horizontal ocurre cuando el mismo volumen de fluido fluye a través de longitudes iguales de diámetro interior.
Cuando el tubo horizontal es de 0,5D, si el flujo es completamente turbulento (área de resistencia al cuadrado), la caída de presión es ().
A. 4 veces; B. 8 veces; C. 16 veces;
2. En el proceso de intercambio de calor entre aire y vapor, se puede utilizar el método () para mejorar la tasa de transferencia de calor.
A. Aumente la velocidad del vapor;
b. Utilice vapor sobrecalentado;
C. velocidad del aire.
3. Con respecto a los tres métodos de alimentación del evaporador multiefecto: alimentación en paralelo, alimentación a contracorriente y alimentación por advección, es incorrecto decir:
().
A. La alimentación de flujo paralelo y la alimentación de flujo paralelo adoptan el método de intercambio de calor de flujo paralelo;
B En las mismas condiciones de alimentación, la eficiencia de evaporación de la alimentación a contracorriente es mayor que la de. de alimentación paralela;
C. La alimentación por advección es más adecuada para materiales que son fáciles de cristalizar
D. El uso de tres métodos de alimentación mejora la evaporación de los materiales; , pero sacrifica el sexo económico.
4. El proceso de separación por cristalización suele adoptar métodos de enfriamiento o concentración, con el fin de mejorar la concentración de la solución y así favorecerla.
Precipitación de cristales móviles.
A. Sobresaturación; b. Diferencia de concentración; c. Diferencia en viscosidad; energía libre de Gibbs
5. soluble La fase líquida tiene una fracción de componente de 3. Según la ley de fases, el sistema
El grado de libertad del sistema es 3. Cuando las dos fases están equilibradas, la composición solo ocupa 1 grado de libertad, por lo que en funcionamiento ().
A. Solo puede ajustar la presión;
B. Solo puede ajustar la temperatura
Título: Principios de Ingeniería Química* * *Página 5, Página 1
C. Se pueden ajustar tanto la presión como la temperatura;
D. Es imposible determinar si se debe ajustar la presión o la temperatura.
6. Supongamos que una gota y una esfera sólida tienen el mismo volumen y densidad y se asientan libremente en el mismo fluido.
La resistencia de la gota es menor que la resistencia del fluido a la esfera sólida: ().
A. Gotita rígida;
B. Gotita esférica con circulación interna;
C. >
D. La fuerza de arrastre de las tres gotas anteriores es mayor que la de la bola sólida.
7. La temperatura de bulbo seco del aire es T, la temperatura de bulbo húmedo es tw y el punto de rocío es td. Cuando la humedad relativa del aire es del 95%, entonces
( ).
A.t = tw = tdB. t & gttw & gtTD; C. t & lttw & ltTD; t & gttw = td
8. En caso de acumulación estanca, se supone que el interior del lecho fijo incluye la siguiente área (cilíndrica)
Los diámetros equivalentes de las partículas y las partículas esféricas son iguales). ¿Cuál es la zona del lecho más difícil para el paso de los fluidos?
A. Cerca de la pared;
B. Un área de partículas esféricas con diámetro uniforme
C.
D. Áreas de partículas esféricas de diferentes diámetros.
9. La siguiente torre de placas tiene la mayor flexibilidad operativa ().
A. Torre de placa tamiz; b. Torre de válvula flotante; c.
10. La pared plana de dos capas está compuesta por dos materiales de diferentes espesores y las capas están en buen contacto. Es bien sabido que el espesor de pared D1 > D2, así como la conductividad térmica.
λ 1 < λ 2. En el proceso de transferencia de calor estable, la siguiente relación es correcta: ().
A. Conductividad térmica q 1 >; Q2;
B. Resistencia térmica r 1 >;
C. p >
D.2 2 1 1T R T Rδ=δ
2 Complete los espacios en blanco (65438+0 puntos por cada espacio en blanco, ***30 puntos)
1. Si la torre de placas no tiene un diseño razonable o su funcionamiento es inadecuado, pueden ocurrir fenómenos anormales como, etc., que hagan que la torre no pueda funcionar.
Título: Principios de Ingeniería Química* * *Página 5, Página 2
2. La bomba de entrega de líquido que necesita cerrar la válvula de salida al arrancar es: Para mejorar la Flujo desigual de la bomba alternativa.
Dos métodos comúnmente utilizados son:,.
3. Utilice un termopar desnudo para medir el gas de alta temperatura con una temperatura de 1000 K en la tubería. El error de medición causado por la radiación es 10.
%, la temperatura de la pared es de 400K K, y cuando el gas se calienta a 1500K, el error de medición causado por la radiación es aproximadamente 0.
4. La curva de velocidad de secado en condiciones de secado constantes generalmente incluye una etapa de suma, en la que los puntos de intersección de las dos etapas de secado están emparejados.
Se debe llamar al contenido de humedad del material.
5. Para una torre de absorción empaquetada bajo ciertas condiciones operativas, si se agrega la capa de empaque, el HOG y NOG de la torre disminuirán.
6. Las tres teorías principales de la teoría de la transferencia de masa son:,,.
7. La resistencia térmica del evaporador se compone principalmente de cuatro partes:, , y.
8. La fuerza motriz necesaria para la separación de la membrana es o. Enumere tres procesos típicos de separación por membrana.
Cheng:,,.
9. Las tres leyes similares que caracterizan a las "tres propagaciones" son: la ley que caracteriza la transferencia de momento, la ley que caracteriza la transferencia de calor y
que representa la transferencia de masa.
10. La separación de la capa límite aumentará en gran medida la pérdida de energía mecánica. Desde el análisis estructural del flujo de fluidos, esto se debe a:
Para:. Dos ejemplos de mayores pérdidas por arrastre debido a la separación de la capa límite en el flujo de tuberías
Ejemplos de tipos son:,.
Tres. Preguntas de respuesta corta (4 puntos cada una, ***20 puntos)
1. Describe brevemente las principales ventajas de la absorción química.
2. La planta química dispone de un reactor agitado, pero la selectividad de la reacción nunca ha sido satisfactoria. Se descubrió que esto se debía a turbulencias en el reactor.
El efecto de micromezcla fluida no es bueno y la mezcla debe fortalecerse. Para mejorar la mezcla microscópica, se deben controlar el volumen del líquido de salida y la presión de salida del mezclador.
¿Cuáles son los requisitos para el tamaño de la cabeza? Si no se puede aumentar la potencia de agitación del reactor, ¿cómo reemplazar la paleta agitadora?
¿Cuáles son el tamaño y las condiciones de operación de mezcla?
3. En la separación por adsorción de gases o en la separación por membranas de gases, a menudo se encuentra una difusión importante: la expansión de Knudsen.
Describa el principio de difusión de Knudsen para separar mezclas de gases de diferentes pesos moleculares.
Título: Principios de Ingeniería Química* * *Página 5, Página 3
Título: Principios de Ingeniería Química* * *Página 5, Página 4
4 La fluidización gas-sólido se puede dividir en dos tipos: fluidización en masa y fluidización por polimerización. Se conoce la fórmula de expansión del lecho para la fluidización en masa clásica.
El proceso es: n
t
0 ε =
u
u, donde u0 es la velocidad aparente del fluido, ut es la velocidad de sedimentación final de las partículas y ε es la relación de vacíos del lecho.
n es el índice de expansión. La fluidización del polímero no satisface la ecuación anterior. Me gustaría preguntar: Si se utiliza esta ecuación como criterio, ¿cómo diseñar un conjunto?
¿Procedimientos experimentales y de procesamiento de datos para identificar si un lecho fluidizado gas-sólido es un lecho fluidizado aglomerado o un lecho fluidizado disperso?
5. Para el sistema de separación extraíble de A+B, generalmente la extracción en contracorriente de múltiples etapas puede finalmente extraer A a la fase restante.
El contenido es muy bajo, pero todavía contiene una cierta cantidad de b. En este momento, si se introduce la tecnología de reflujo utilizada en la destilación para lograr a.
Además de la separación de alta pureza de b y b, describa brevemente la extracción por reflujo y su principio para lograr una separación de alta pureza.
Cuatro. Preguntas de cálculo analítico (***75 puntos)
1. (10 minutos) Hay un filtro de placa y marco que se utiliza para filtrar suspensiones bajo presión constante. El tiempo de filtración es de 2 horas y los residuos del filtro llenan completamente el marco del filtro.
Cuando el volumen de filtrado es de 20 m3.
Luego lávelo con un 10% de filtrado (las propiedades físicas son las mismas que las del filtrado), y debe desmontarlo cada vez.
El tiempo requerido es de 15 minutos. Se sabe que el volumen de filtrado equivalente VE del medio filtrante durante esta operación = 2,5 m3. Lo siento, ¿debería pasar?
¿Cuál es la capacidad de producción del filtro (m3/h)?
2. (12 minutos) Una torre de destilación, la composición líquida de la materia prima es 0,5 (fracción molar), se introduce vapor saturado, la capacidad de procesamiento de la materia prima es
100kmol. /h, el volumen de producto de la parte superior de la torre y del fondo son 50 kmol/h respectivamente. Se sabe que la ecuación de la línea operativa de la sección de destilación es Y = 0,833x+0,15. La parte inferior de la torre se calienta mediante vapor indirecto, la parte superior de la torre está completamente condensada y la burbuja. punto está a reflujo. Intente preguntar:
(1) Los productos superior e inferior se componen de xD y XW;
(2) La cantidad de vapor condensado en el condensador por hora;
(3) La cantidad de vapor generado en el destilador por hora;
(4) Si la tasa de fluctuación promedio de toda la torre α = 3,0, la eficiencia sin murfree de la primera bandeja en la parte superior de la torre Emvl = 0.6, encuentra la segunda bandeja que sale de la parte superior de la torre.
La composición en fase gaseosa de la bandeja.
3. (12) Un fluido no newtoniano fluye en una tubería recta, y la fuerza cortante τ y la fuerza cortante del fluido se pueden describir mediante un modelo de ley potencial.
¿La relación entre la velocidad de corte, es decir,
n
r
Reino Unido?
D τ, U es la velocidad axial del fluido, R es la coordenada radial del tubo circular, K y n.
Es una constante. De acuerdo con la distribución del esfuerzo cortante del flujo de la tubería, demuestre que la velocidad promedio del fluido en la sección circular de la tubería es:
=, donde L es la longitud de la tubería y pδ es la presión. diferencia que incluye energía potencial y energía de presión, r.
Es el radio del tubo circular.
4. (13 puntos) En un intercambiador de calor tubular compuesto por varios tubos de acero de φ 25×2,5 mm con una longitud de 3 m, la temperatura de funcionamiento es de
140°C de vapor saturado. Calentando aire, tome el tubo de aire. El caudal másico de aire es 3600 kg/h. Las temperaturas de entrada y salida del aire son 20 ℃ y 60 ℃ respectivamente. El calor específico del aire en condiciones de funcionamiento es 1,0 kJ/(kg · ℃).
La conductividad térmica es de 50 w/(m2·℃) y el coeficiente de transferencia de calor por condensación de vapor es de 8000 w/(m2·℃). Suponiendo la resistencia térmica de la pared de la tubería y el calor de la capa de sarro, la resistencia y la pérdida de calor son insignificantes. Intente preguntar:
(1) ¿Cuál es la cantidad de calor q necesaria para calentar el aire?
(2) ¿Cuál es el coeficiente total de transferencia de calor k basado en la superficie exterior del tubo?
(3) ¿Cuántos tubos se necesitan para un intercambiador de calor tubular?
5. (13 puntos) Distribuir uniformemente 10kg de material húmedo sobre una bandeja de fondo plano con una superficie de 0,50m2, y secarlo continuamente.
Seco. El contenido de humedad inicial del material es del 15% y se sabe que el contenido de humedad de equilibrio del material en estas condiciones es del 1%.
El contenido de humedad límite es del 6 % (ambos basados en el peso húmedo) y la velocidad de secado en la etapa de velocidad constante se mide en 0,394 kg/(m2·h), que se supone que ha disminuido. .
La velocidad de secado en la etapa rápida tiene una relación lineal con el contenido de agua libre (base seca) del material. Prueba: (1) Seque el material.
Cuando el contenido de humedad es del 2% (peso húmedo), ¿cuántas horas tarda el tiempo total de secado? (2) Ahora, el material se distribuye uniformemente
en los dos platos poco profundos del mismo tamaño mencionados anteriormente y se seca bajo las mismas condiciones de aire. Solo toma 4 horas secar el objeto.
Cuando el contenido de humedad del material cae al 2% (base húmeda), ¿qué sucede con el contenido de humedad crítico del material? ¿Cuántas horas hay para las fases de secado a velocidad constante y a velocidad lenta
? (Se puede suponer que se calcula el contenido de humedad crítico CX' del material)
6 (15 minutos) Como se muestra en el proceso de doble torre, se utiliza disolvente puro S para absorber un componente Z. El contenido molar de Z en el gas mezclado es Y1, el consumo de solvente puro S en las dos torres es igual, ambas son R veces el consumo mínimo de solvente. Dentro del rango operativo, la relación de equilibrio del sistema material obedece a la ley de Henry, el coeficiente de transferencia de masa total de las dos torres es el mismo y el diámetro de la torre es el mismo.
Se demuestra que: (I) 312y y y =; (2) La altura de las dos torres es B A H H =.
A B
Disolvente puro s
Mezcla de gases
y1
Amplificador auxiliar (abreviatura de amplificador auxiliar)
y2
y3
xB