2017年湖南大学化学化工学院F1102化学综合(Ⅰ)之化工原理考研复试核心题库
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一、简答题
1． 评价板式塔塔板性能的标准有哪些？
【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
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． 有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。
4． 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.4的某溶液（其粘度与水相近），若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化？
【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。
二、计算题
5． 在逆流吸收塔内用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质A
。操作条件下的平衡关系为
均为摩尔比组成），吸收剂用量为最小用量的1.5倍，
气相总传质单元高度，且气相总体积吸收系数
的回收率达到95%。试求:
（1）所需填料层的有效高度，m ;
（2）若将混合气体的处理流量増加10%，在原有操作条件下（气相入塔组成、吸收剂用量、操作温度、压力不变），希望溶质A 的回收率仍能达到95%，试计算需将填料层的有效高度增加
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，V 为气相惰性气体摩尔流量，若要求溶质A
多少，m 。
【答案】（1）填料层高度
由题给条件:
则
（2）气体流量增大需增加的填料层高度
即需増加填料层高度1.009m 才能保证95%的收率。
6． 某槽内盛有液体8000kg ，液体比热容为
槽内装有加热蒸汽盘管，管内通130°C
槽外表面
的饱和水蒸气，槽内液体温度均匀，当该槽无热损失时，测得将液体从20°C 加热到80°C 需lh ，实际工作环境下，外界大气温度为20°C ，槽外壁对大气的给热系数积为
高温度；（2）实际情况下将液体从20°C 加热到80°C 需多少时间？
【答案】设某瞬间槽内液体温度为t , 取微元时间dr 做热量衡算，可得
实际工作环境下，
实际工作环境下，槽内液体达到最高温度时
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槽壁热阻及垢层热阻均可忽略，试求：（1）实际工作环境下，槽内液体可能达到的最
7． 在的圆形加热管内，原油以0.6m/s的流率流过，原油被加热前的平均温度为
黏度为
导热系数
40°C ，此时原油密度为800kg/m3，定压比热容为为
温度下的黏度为
【答案】
流动类型为层流。
体积膨胀系数为
已知管长为6m ，管内壁温度为150°C ，原油在此
试计算原油在管内的对流给热系数。
且
故层流时对流给热系数可写为（无自然对流）
但由于Gr>25000, 故自然对流不可忽略，需作校正。 校正系数
故
8． 已知泵的特性曲线为
口容器的液面高差为10m ，问当流量为要求？设阻力系数为常数。
【答案】对两敞口容器液面列柏努利方程为:
其中
则方程又可表示为:
已知
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其中单泵的流量为两敞
时，采用两泵串联还是并联操作，才能满足输送