华工 化工原理实验 (附答案)

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1、姓名学号学院专业座位号(密封线内不答题)……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………_____________________…诚信应考,考试作弊将带来严重后果！试卷号：20070606B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30302020100得分评卷人一、

2、填空题：（30分，每题3分）1、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。2、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。3、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。4、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应绘在双对数坐标系中，当有液体喷淋时，随气速的进一步增加出现载点，这时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

3、气速继续增大，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，出现液泛现象，此点称泛点。二、简答题：（每题5分，共30分）1．在精馏实验中，你认为塔釜加热量主要消耗在何处？你有何节能措施？塔釜加热量主要消耗在将物料轻组分汽化及塔顶组分冷凝，热损失等方面。采用热泵技术、尽量用较小的回流比，选择适宜的进料状态，采用中间再沸器及中间冷凝器等。4．写出三种填料的名称拉西环、鲍尔环、阶梯环等5．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？节约能源，提高热效率，同时有利于维持干燥介质的温度和湿度不

4、变。在干燥热敏性物料或易变形、开裂的物料使用废气循环可以降低干燥介质的温度及提高干燥介质的湿度，降低干燥速率防止物料经历过高的温度变质。《》试卷第3页共3页三、改错题（20分）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。吸收实验装置流程图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.氨气转子流量计8.气泵9.空气缓冲器10.空气流量调节阀11空气转子流量计12.吸收塔13.塔底排液管14.压差计15.压力表16,17,排污阀答：（1

5、）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

6、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。《》试卷第3页共3页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

7、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，用该设计的流程最大浓度为恒沸点浓度即0.894%(mol%)。工业上主要采用苯恒沸精馏、溶盐萃取精馏、超临界CO2萃取精馏、固体吸附法、离子交换树脂法《》试卷第3页共3页