化工單元操作考試答案

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1、化工單元操作培訓(xùn)考試 姓名 一、名詞解釋（共計(jì)20分） 1. 氣縛 答：離心泵啟動時，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力 小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將液體吸入泵內(nèi)， 雖啟動離心泵也不能 輸送液體，此種現(xiàn)象稱為氣縛。 2. 汽蝕 答：液體在泵內(nèi)發(fā)生部分汽化，生成的氣泡將隨液體從低壓區(qū)進(jìn)入高壓區(qū)，在高壓 區(qū)氣泡會急劇收縮、凝結(jié)，使其周圍的液體以極高的流速沖向剛消失的氣泡中心， 造成極高的局部沖擊壓力，直接沖擊葉輪和泵殼，發(fā)生噪音，并引起震動。長時間 受到?jīng)_擊力反復(fù)作用以及液體中微量溶解氧對金屬的化學(xué)腐蝕作用 ，葉輪的局部 表面出現(xiàn)斑痕和裂紋，甚至呈海綿狀

2、損壞，這種現(xiàn)象稱為汽蝕。 3. 精餾 答：根據(jù)溶液中各組分揮發(fā)度的差異，利用液體多次部分汽化、汽體多次部分液 化，將溶液分離成兩個溶液的過程。 4. 萃取 答：利用溶液中組分在同一溶劑中的溶解度的差異， 從溶液中提取被溶解的溶質(zhì) 的過程。 5. 揚(yáng)程 答：指泵對單位重量（1N的液體所提供的有效能量。 6. 喘振 答：對離心式壓縮機(jī)，當(dāng) 流量減小到最小值時，出口壓力會突然下降， 管道內(nèi)壓力 反而高于出口壓力，于是被輸送介質(zhì)倒流回機(jī)內(nèi)，直到出口壓力升高重新向管道輸送 介質(zhì)為止；當(dāng)管道中的壓力恢復(fù)到原來的壓力時，流量再次減少，管道中介質(zhì)又產(chǎn)生 倒流，如此周而復(fù)始。此現(xiàn)象稱為喘振。

3、 7. 氣體吸收率 答：所謂吸收率指的是單位時間內(nèi)在塔內(nèi)被吸收的吸收質(zhì)物質(zhì)的量與氣相帶入該 塔的吸收質(zhì)物質(zhì)的量之比。 8. 液泛 答：當(dāng)降液管中液體向下流動阻力增大時，管內(nèi)液面上升，當(dāng)超過上層塔板的出口堰時，則 產(chǎn)生液體倒流，即液泛又稱為淹塔。 9. 最小回流比 答：回流比越小，需要的板數(shù)越多，當(dāng) 需要無窮多的理論板才能完成分離要求，將對 應(yīng)的回流比稱為最小回流比，以 Rmin表示。 10. 對流傳熱 答：對流傳熱是指流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞過程 二、選擇題(共計(jì) 20 分) 1. 離心泵的工作點(diǎn)是指 ( D ) 。 A. 與泵最高效率時對應(yīng)的點(diǎn) B.

4、由泵的特性曲線所決定的點(diǎn) C. 由管路特性曲線所決定的點(diǎn) D. 泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn) 2. 液體通過離心泵后其獲得的能量最終形式是 ( B ) 。 A. 速度 B. 壓力 C. 熱力學(xué)能 D. 位能 3. 當(dāng)離心泵輸送的液體沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)時，則泵的安裝高度應(yīng) ( B ) 。 A. 加大 B. 減小 C. 不變 D. 無法確定 4. 下列不是用來調(diào)節(jié)離心泵流量的選項(xiàng)是 ( D ) 。 A. 調(diào)節(jié)離心泵出口閥的開度 B. 改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速 C. 改變?nèi)~輪直徑 D. 調(diào)節(jié)離心泵的旁路調(diào)節(jié)閥 5. 化工廠常見的間壁式換熱器是( A )。 A. 固定管板式換熱器 B. 板式

5、換熱器 C. 釜式換熱器 D. 蛇管式換熱器 6. 兩種流體的對流傳熱膜系數(shù)分別為a i和a 2,當(dāng)aiVVa 2時，欲提高傳熱系數(shù)，提高(A ) 的值才有明顯的效果。 A. a 1 B. a 2 C. a 1和a 2 D.與兩者無關(guān) 7. 下列哪一種不屬于列管式換熱器？( C ) A. U 形管式 B. 浮頭式 C. 螺旋板式 D. 固定管板式 8. 蒸汽中不凝性氣體的存在，會使它的對流傳熱系數(shù)a值 (A )。 A. 降低 B. 升高 C. 不變 D. 都有可能 9. 精餾操作時,若其他操作條件均不變,只將塔頂?shù)呐蔹c(diǎn)回流改為過冷液體回流,則塔頂 產(chǎn)品組成Xd變化為(C )

6、A. 變小 B. 不變 C. 10. 精餾塔釜溫度過高會造成 ( B ) A. 輕組分損失增加 C. 釜液作為產(chǎn)品質(zhì)量不合格 11. 精餾塔塔底產(chǎn)品純度下降,可能是 變大 D. 不確定 B. 塔頂餾出物作為產(chǎn)品不合格 D. 可能造成塔板嚴(yán)重漏液 ( A A. 提餾段板數(shù)不足 B. 精餾段板數(shù)不足 12. 精餾塔中自上而下 ( C ) A. 分為精餾段、加料板和提餾段三個部分 C. 易揮發(fā)組分濃度依次降低 13. 塔板上造成氣泡夾帶的原因是 A. 氣速過大 B. 氣速過小 14. 有關(guān)靈敏板的敘述,正確的是 C. 再沸器熱量過多 D. 塔釜溫度升高 B.

7、溫度依次降低 D. 蒸汽質(zhì)量依次減少 ( A ) C. 液流量過大 ( A ) D. 液流量過小 A. 是操作條件變化時,塔內(nèi)溫度變化最大的那塊板 B. 板上溫度變化,物料組成不一定都變 C. 板上溫度升高,反應(yīng)塔頂產(chǎn)品組成下降 D. 板上溫度升高,反應(yīng)塔底產(chǎn)品組成增大 15. 吸收過程能夠進(jìn)行的條件是 ( B ) A. p=p* B. p > p* C. p v p* D.不需條件 16. 吸收塔尾氣超標(biāo)，可能引起的原因是 ( D ) A. 塔壓增大 B. 吸收劑降溫 C. 吸收劑用量增大 D. 吸收劑純度下降 17. 在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸收時，若

8、其他條件不變，但入口氣量增加，則出 口氣體吸收質(zhì)組成將 ( A ) A. 增加 B. 減少 C. 不變 D. 不定 18. 萃取劑的加入量應(yīng)使原料與萃取劑的交點(diǎn) M位于(B )。 A. 溶解度曲線上方區(qū) B. 溶解度曲線下方區(qū) C. 溶解度曲線上 D. 任何位置均可 19. 三角形相圖內(nèi)任一點(diǎn)，代表混合物的 ( C ) 個組分含量。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 20. 下列不適宜作為萃取分散相的是 ( A ) 。 A. 體積流量大的相 B. 體積流量小的相 C. 不易潤濕填料等內(nèi)部構(gòu)件的相 D. 黏度較大的相 三、判斷正誤(共計(jì) 10 分) 1. (X)泵對流體

9、的機(jī)械能就是升舉高度。 2. (X)流體在水平管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動時，當(dāng)流經(jīng)直徑小處，流速會增大，其靜壓力也 會升高。 3. (V)離心泵關(guān)閉出口閥運(yùn)轉(zhuǎn)時間不宜過大，否則會引起不良后果。 4. (X) 離心壓縮機(jī)的“喘振”現(xiàn)象是由于進(jìn)氣量超過上限所引起的。 5. (V) 工業(yè)設(shè)備的保溫材料，一般都是取熱導(dǎo)率較小的材料。 6. (X) 在列管換熱器中，采用多程結(jié)構(gòu)，可增大換熱面積。 7. (X) 精餾塔釜壓升高將導(dǎo)致塔釜溫度下降。 8. (V) 精餾塔內(nèi)的溫度隨易揮發(fā)組分濃度增大而降低。 9. (V) 在氣體吸收過程中，操作氣速過大會導(dǎo)致大量的霧沫夾帶，甚至造成液泛，使吸 收無法進(jìn)

10、行。 10. (X) 填料塔不可以用來作萃取設(shè)備。 四、簡答題(共計(jì) 20 分) 1. 說明強(qiáng)化傳熱的途徑。 ( 1 )增大傳熱面積 增大傳熱面積是強(qiáng)化傳熱的有效途徑之一，增加a值小的那一側(cè)的傳熱面 積，會大大提高換熱器的傳熱速率?？刹捎眯≈睆焦?，用螺旋管、波紋管代替光 滑管，采用翅片式換熱器都是增大傳熱面積的有效方法。 ( 2)增大平均溫度差 當(dāng)換熱器中兩側(cè)流體都變溫時， 應(yīng)盡可能從結(jié)構(gòu)上采用逆流或接近逆流的流 向以得到較大的傳熱溫度差。 ( 3)增大傳熱系數(shù) 提高傳熱系數(shù)是提高傳熱效率的最有效途徑。 欲提高K值，就必須減小對流 傳熱熱阻、污垢熱阻和管壁熱阻 , 通常采用的措

11、施有 : ① 提高流速，層流邊界層隨之減薄，流速增大傳熱系數(shù)增大。 ② 增強(qiáng)流體的湍動程度。 如管內(nèi)裝有麻花鐵、 螺旋圈等添加物， 它們能增大 壁面附近流體的擾動程度，減小層流邊界層的厚度，增大傳熱系數(shù)。 ③ 防止結(jié)垢和及時清除垢層，以減小污垢熱阻。 2. 簡要解釋 t-x-y 相圖。 （1） 橫軸為汽（液）組成，縱軸為溫度。 E點(diǎn)代表難揮發(fā)組分的沸點(diǎn)，F(xiàn) 表示易揮發(fā)組成沸點(diǎn)。 （2） 兩曲線將系統(tǒng)分為三個區(qū)域，EHGC線稱露點(diǎn)線，以上區(qū)域?yàn)槠鄥^(qū)， 表示為過熱蒸汽。EQLJF線稱泡點(diǎn)線，以下區(qū)域?yàn)橐合鄥^(qū)，表示為過冷液體。兩 曲線之間為氣液兩相區(qū)。 （3） 兩曲線上的點(diǎn)呈

12、對應(yīng)關(guān)系，即表示氣液平衡時，兩相組成。 QH（ LG JC）為平衡的氣液相組成。對應(yīng)溫度即為體系所處溫度 t3。 （4） t-x-y相圖隨壓力而變化，此圖是 P=101.3kPa條件下相圖。 3. 離心泵發(fā)生汽蝕的可能因素有哪些？ 答：離心泵發(fā)生汽蝕的因素主要有： （1） 輸送液體溫度過高。 （2） 作用輸送液體液面上的壓力過小。 （3） 輸送液體液面距離心泵葉輪以下垂直高度過大。 （4） 離心泵入口管上流動阻力過大，如管太細(xì)、閥開度過小或被堵塞。 4. 換熱器有哪些類型？ 答：換熱器類型 （1） 按用途分為加熱器、預(yù)熱器、冷卻器、冷凝器、再沸器、蒸發(fā)器等。 （2） 按結(jié)

13、構(gòu)分為管式、板式和特殊式。 換熱器結(jié)構(gòu) （1） 管式換熱器主要有 ① 蛇管式換熱器 ② 套管式換熱器 ③ 列管式換熱器：固定管板式換熱器、U型管式換熱器和浮頭式換熱器 （2） 板式換熱器 ① 夾套式換熱器 螺旋板式換熱器 五、計(jì)算題(共計(jì)30分) 1.高位槽水面保持穩(wěn)定，水面距水管出口為 5m所用管路為 108 4 mm鋼管, 若管路損失壓頭為4.5m水柱，求該系統(tǒng)每小時的送水量。 解：根據(jù)柏努利方程 2 U1 Z2 2g 其中: 得： zi=5m, Z2=0, pi=p2 , u 1=0, g He=0, h 損=4.5m 2 U2 P2

14、 因此， 輸送水量 2 5 旦 +4.5 2g U2=3.13m/s Q _d2 4 88.5 m^h 2.換熱器壁面的一側(cè)為水蒸汽冷凝， u2 3600 其對流傳熱系數(shù)為 10000 W/(m2「C)；壁 面的另一側(cè)為被加熱的冷空氣，其對流傳熱系數(shù)為 10 W/(m2 ?C )，壁厚2mm 其導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/ (m-C)。求傳熱系數(shù)。 解： 1 2 9 98W / m2 C 1 0 002 1 10000 45 10 3.將 1200 kg/h 含苯 塔中分離，要求餾出液含苯 量以及塔頂易揮發(fā)組分的回收率 解：苯和甲苯的摩爾質(zhì)量分別為 78 kg/

15、kmol和92 kg/kmol。 進(jìn)料液的平均摩爾質(zhì)量 0.45 (摩爾分?jǐn)?shù)，下同)和甲苯0.55的混合液在連續(xù)精餾 0.95，釜液含苯不高于0.1，求餾出液、釜?dú)堃旱牧? 。 M F 0.45 78 0.55 92 85.7 F= 1200/85.7=14.0kmol/h 全塔物料衡算 Fxf Dxd ^Wxw 得: D F(Xf Xw)MP (O45 .1) 5.76kmol/h XD XW 0.95 0.1 W=F-D14.0-5.76=8.24kmol/h 塔頂易揮發(fā)組分回收率: DXD 5.76 0.95 100% 86.9% Fxf 14 0.45 （注：專業(yè)文檔是經(jīng)驗(yàn)性極強(qiáng)的領(lǐng)域，無法思考和涵蓋全面，素材和資料部分 來自網(wǎng)絡(luò)，供參考。可復(fù)制、編制，期待你的好評與關(guān)注）