2018年上海交通大学机械与动力工程学院839化工基础(含物化)考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，他分析后做出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因？（水温太高，真空表坏了，吸入管路堵塞，排出管路堵塞），为什么？
【答案】排出管路堵塞。
因为水温太高可能造成汽蚀，出水管不出水，但泵进口处真空表指示真空度很高，说明水温太高，错；真空表坏了不会导致出水管不出水；吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾，故排出管路堵塞，正确。
2． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？
【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。
（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。
（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。
3． 过滤常数K 与哪些因素有关？
【答案】滤饼性质
滤浆性质
推动力
温度等。
二、计算题
4． 一传热面积为
的列管式换热器中，用120°C 的饱和蒸汽冷凝，将某气体从30°C 加热到
，，密度为
（均按入口状态计），比热为
，。
80°C ，该气体走管内，流量为
（1）估算此换热器的传热系数。
（2）若被加热气体量减少50%，并可近似认为被加热气体的密度、比热等物性参数保持不变，估算在加热蒸汽压力和被加热气体入口温度不变的条件下，该气体出口温度变为多少？
【答案】（1）由题意，
其中，
代数得，
由题意，被加热气体量减少50%后，
整理得，
代数解得，
5． 在
和
用清水逆流吸收空气混合气中的氨，混合气中氨的分压为
混合气体的处理量为
经吸收
后氨的分压下降到其平均分子量为28.8
, 操作条件下的
平衡关系为y=0.8x。若吸收剂用量是最小用量的5倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。（用吸收因数法计算的传质单元数公式:
【答案】（1）因为吸收剂为清水，则
吸收前后氨的含量为:
最小液气比为:液气比为:
又已知相对分子质量为率为
则吸收剂用量为（2）气相总传质单元数
气体处理量为
。
所以可知惰性气体的摩尔流
）
6． 用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇0.3（摩尔分数，下同），流率为200kmol/h的甲醇-水混合液，泡点进料，
要求塔顶产品含甲醇方程为求:
（1）塔顶与塔底产品流率（kmol/h）;
（2）该塔的理论板数（含再沸器）以及理论进料位置（取整数），要求在图1上画出解题过程；
（3）该操作条件下回流比与最小回流比的比值（4）测得塔釜上方那块塔板的实际上升蒸气的组成为
率
；
（5）若进料中甲醇含量变为0.25, 其他条件不变，定性说明馏出液组成与釜液组成如何变化，在操作上可采取什么措施以维持原馏出液组成（列出两种措施）？
试求该塔板气相默弗里单板效
塔底产品含甲醇
已知精馏段操作线
塔底用釜式再沸器间接蒸汽加热，已知操作条件下的平衡关系如图所示。试
图1
【答案】已知（1）因为
（2）由精馏段操作线方程论板数
（含塔釜），理论进料塔板数
得
，所以R=1.5
根据精馏段操作线、q 线作出提馈段操作线，在操作线和平衡线之间画阶梯，见图2得:总理