2017年长沙理工大学化学与生物工程学院926化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题
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2017年长沙理工大学化学与生物工程学院926化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题（一） .... 2 2017年长沙理工大学化学与生物工程学院926化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题（二） .. 13 2017年长沙理工大学化学与生物工程学院926化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题（三） .. 21 2017年长沙理工大学化学与生物工程学院926化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题（四） .. 30 2017年长沙理工大学化学与生物工程学院926化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题（五） .. 39
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一、填空题
1． 某换热器，用工业冷却水逆流冷却热油。热油进口条件温度
升高。若要保证热油出口温度
不变，则采用将
_____，Q_____。（增大，减小，不变） 【答案】増大；增大；减小；不变
2． 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_____而不是_____。
【答案】滤饼层；过滤介质
3． 间歇精馏的特点：①_____；②_____；③_____。对于恒定回流比的间歇精馏过程，其馏出液组成_____，对于恒定馏出物组成的间歇精馏过程，其回流比_____。
【答案】间歇精馏为非定态过程；间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提馏段；塔内的存液量对精馏过程及产品持产量和质量均有影响；不断降低；不断增大
4． 在吸收过程中，若L 增大，m 减小，则吸收因数A 将_____，出塔气体将_____，传质单元
数
将_____
【答案】増大；减小；减小
5． 在一卧式列管换热器中，利用水蒸气冷凝加热某种液体，应安排水蒸气走_____程，换热器顶部设置排气阀是为了_____。
【答案】壳；防止发生堵塞
【解析】水蒸气宜走壳程，以便于及时排除冷凝液，且蒸汽较清洁，它对清洗无要求。
6． 导热的机理是_____，符合定律_____，表达式为_____;
对流换热的机理是_____，符合定律_____，表达式为_____; 辐射换热的机理是_____，符合定律_____，表达式为_____。 【答案】
导热的机理是物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递。导热符合傅里叶定律，表达式为
不变，而在夏季冷却水入口_____的方法，结果使K_____
，
对流换热的机理是流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程。对流换热符合牛顿冷却定律，表达式为
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辐射换热的机理是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。辐射换热符合:斯蒂芬-玻尔兹曼
定律，表达式为
【解析】根据传热机理的不同，热传递可分为热传导、热对流、热辐射3种基本方式，传热时可依靠其中的一种或几种方式同时进行。
7． 液体在填料塔中流下时，造成较大尺度上的分布不均匀性的原因有:_____和_____。
【答案】初始分布不均匀；填料层内液流的不均匀性
8． 悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用；作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。
【答案】重力，浮力，阻力；惯性离心力，向心力，阻力
【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中，如果颗粒的密度大于流体的密度，则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用，即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒，重力和浮力是恒定的，而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时，如果颗粒的密度大于流体的密度，则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似，惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用，即惯性离心力、向心力（与重力场中的浮力相当，其方向为沿半径指向旋转中心）和阻力（与颗粒径向运动方向相反，其方向为沿半径指向中心）。
9． 某二元混合物，进料量为100kmol/h，进料组成组成
【答案】63.2
10．试写出浮阀塔的三种不正常操作情况：（1） _____；（2） _____；（3） _____。
【答案】严重漏液；严重气泡夹带；降液管液泛；严重雾沫夹带；液相不足（任选三） 【解析】浮阀塔属于板式塔，板式塔的异常操作现象包括：漏液、雾沫夹带、液泛等。 11．密度为则
的球型颗粒在斯托克斯区沉降，颗粒在水中和空气中的沉降速度分别为
，
=_____。 【答案】
（摩尔分数，下同），要求塔顶得到
不小于0.95的产品，则塔顶馏出液的最大流量为_____kmol/h。
12．对于给定的连续精馈塔，当进料和产品取出率不变时，增加回流比意味着流体在塔内的循环量_____，产品的浓度_____。
【答案】增加 增高
【解析】当回流比增大时，塔板数也随之增大，流体在塔内的循环次数增加，因而产品更纯。
二、计算题
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13．拟用一精馏塔分离某二元混合物A 、B ，该塔塔顶设一分凝器和一全凝器，分凝器中的液相作为塔顶回流，其气相作为产品在全凝器中冷凝，已知进料处于泡点状态，进料量为200kmol/h，其中轻组分A 的浓度为0.5（摩尔分数，下同），A 、B 间相对挥发度为2.5，操作回流比为2.0，现要求塔顶产品中A 组分浓度为95%，塔底产品中B 组分浓度为94%，试求：
（1）分凝器的热负荷为多少（kW ）? （2）再沸器的热负荷为多少（kW ）?
（3）塔顶第一块理论塔板的气相组成是什么？
（4）若将塔板数不断增多，降低回流比且保持产品的组成和流率不变，则理论上再沸器的热负荷可降至多少？
（塔顶蒸气的冷凝潜热为21700kJ/kmol；塔釜液体的汽化潜热为21800kJ/kmol）
【答案】（1）依题意知，求分凝器热负荷，实质是求分凝器中的蒸气冷凝量为此需要求出塔顶产品量，进而求出分凝器中的冷凝量。
依全塔物料衡算方程得：
有
解得：
按塔顶回流比R=2，可得分凝器中的冷凝量为
分凝器的热负荷为
（2）同样求再沸器的热负荷，实质是求再沸器中的汽化量。 由于是泡点进料，故提馏段蒸气量与精馏段相同，
即
再沸器的热负荷
（3）求塔顶第一块理论板气相组成，即求
然后再利用操作线方程，即可求得
（4）若使
则回流比R 趋近于最小回流比
因为进料热状态参数q=l，所以q 线与平衡线的交点横坐标为_利用相平衡方程可求得q 线与平衡线交点的纵坐标
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依题意，分凝器中气相组成应等于塔顶产品组成，即于是可利用相平衡关系求得进入第一块理论板的液相组成