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(dòng)時(shí)，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(dòng)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(huì)急劇收縮、凝結(jié)，使其周圍的液體以極高的流速?zèng)_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(dòng)。長(zhǎng)時(shí)間 受到?jīng)_擊力反復(fù)作用以及液體中微量溶解氧對(duì)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(gè)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(duì)單位重量（1N的液體所提供的有效能量。 6. 喘振 答：對(duì)離心式壓縮機(jī)，當(dāng) 流量減小到最小值時(shí)，出口壓力會(huì)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(shí)，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(shí)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(dòng)阻力增大時(shí)，管內(nèi)液面上升，當(dāng)超過上層塔板的出口堰時(shí)，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(duì) 應(yīng)的回流比稱為最小回流比，以 Rmin表示。 10. 對(duì)流傳熱 答：對(duì)流傳熱是指流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)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(shí)對(duì)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(shí)，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(duì)流傳熱膜系數(shù)分別為a i和a 2,當(dāng)aiVVa 2時(shí)，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(huì)使它的對(duì)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(shí),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(huì)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(gè)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(shí),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(shí)，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(gè)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(rùn)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(duì)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(dòng)時(shí)，當(dāng)流經(jīng)直徑小處，流速會(huì)增大，其靜壓力也 會(huì)升高。 3. (V)離心泵關(guān)閉出口閥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不宜過大，否則會(huì)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(huì)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(jiǎn)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(huì)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(shí)， 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(duì)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(dòng)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(dòng)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(shí)清除垢層，以減小污垢熱阻。 2. 簡(jiǎn)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(gè)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(duì)應(yīng)關(guān)系，即表示氣液平衡時(shí)，兩相組成。 QH（ LG JC）為平衡的氣液相組成。對(duì)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(dòng)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(shí)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(duì)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(duì)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?？蓮?fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注）