2017年南京林业大学轻工科学与工程学院521化工原理复试仿真模拟三套题
● 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． 按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。
【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。
（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；
（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。
3． 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作？
【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差，对传递相同热负荷而言，需较小的传热面积，节省设备费用。此外，逆流热流体出口温度
可接近冷流体进口温度
对相同热负荷而言，对相同热负荷而
需加热剂少；同样，就冷流体而言，逆流体出口温度可接近热流体进口温度言，需要冷却剂少，故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑，逆流操作费小。
4． 简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些？
【答案】萃取剂的选择性好，萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好，萃取剂与稀释剂有较大的密度差，使萃取相和萃余相容易分离，萃取剂容易回收，化学性质稳定，无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。
二、计算题
5． 某化工过程，先以苯为溶剂，再将苯蒸发到干燥的氮气中，所形成的混合气体，在30°C 、latm （绝压）下的相对湿度为
，为回收混合气体中的苯，拟采用如下两种方法，试分别求出
苯的回收率。（1）将混合气体冷却至一11.5°C ; （2）将混合气加压至4atm （绝压），再冷却至30°C 。苯在11.5°C 和30°C 时的饱和蒸气压分别为l0mmHg 和18mmHg 。
【答案】30°C , latm （绝压）下混合气的湿度为
（1）混合气冷却至一11.5°C 时，
，则混合气的湿度为
假定干燥氮气的流率为G ，则苯的回收率
，再冷却至30°C 时，混合气被压缩，其湿度不变；因混（2）将混合气压缩到4atm （绝压）
合气仍与液苯接触，故加压后冷却至30°C 时的湿度为
则苯的回收率
18°C下空气的饱和湿度
入预热器空气的湿度
入预热器空气的焓
预热后空气的焓
预热器的热负荷离开干燥器空气的焓
湿物料的焓
干燥产品的焓
热损头
将以上计算结果及已知数据代入式①得
整理上式有
干空气用量
联立式②、式③得
（4）预热器的热负荷
（5）干燥器的热效率
所以
6． 用一小型压滤机常温下以一定的操作压力对某悬浮液进行过滤实验，测得物料特性常数k
为
现采用一台直径为lm 、长度为1.5m 的转筒真空过滤机进行常温生产，转筒
每2min 转一周，浸没度为0.35，操作真空度为80kPa ，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略. 试求：
（1）生产条件下的过滤常数K ； （2）转筒过滤机的生产能力（【答案】（1）因滤饼不可压缩，. （2）转筒真空过滤机面积
转筒旋转一周其全部面积浸入液槽中的时间（即过滤时间）与操作周期、浸没度有以下关系：
则
故转筒旋转一周所得的滤液量
生产能力
滤液/h）。
故过滤常数