2017年河南理工大学物理化学学院998化工原理[专业硕士]考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1． 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】
2． 往复泵是依靠的往复运动，依次开启和，从而吸入_____和_____排出液体。其流量只与_____有关，而与_____无关。
【答案】活塞；吸入阀；排出阀；泵本身的几何尺寸和泵的往复次数；泵的压头及管路特性
3． 间歇过滤机的生产能力可写为
_____, 此处V 为_____，表示一个操作循环所需的
洗涤时间辅助时间 等于一个操作循环中_____、_____和_____三项之和。 【答案】一个操作循环中得到的滤液体积；总时间；过滤时间
4． 将含量为0.5kg 7K/kg绝干料的某物料与一定状态的空气接触，测出物料的平衡水分为0.05kg 水/kg绝干料，则此物料的自由水分为_____。
【答案】0.45kg 水/kg绝干料
【解析】自由水分=含水量一平衡水分
5． 通常填料塔的泛速是依据_____经验关联图算出的，其中体现不同尺寸的各种填料操作特性的参量是_____。
【答案】埃克特泛点；填料因子
【解析】埃克特通用关联图适用各种散装填料，如拉西环，鲍尔环等，但需确知填料的，值。填料因子代
表实际操作时填料的流体力学性能，填料的流体力学性能也集中体现在填料因子上。
6． 列管换热器设计时，流体流动通道选择原则有:有腐蚀性和易结垢的流体宜走_____程；粘度大或流量较小的流体宜走_____程；当两流体温差较大时，给热系数大的宜走_____程。
【答案】管程；壳程；壳程
【解析】换热器设计时，不洁净和易结垢的流体宜走管程，因为管内清洗比较方便；黏度大的液体或流量较小的流体宜走壳程，因流体在壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低的Re 值下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
7． 空气等温增湿过程，使得气体的焓_____，湿球温度_____。
【答案】增大 升高
【解析】气体的焓
温度等温增湿过程，t 不变，H 增大，I 增大。湿球等温增湿，湿球温度升高。
8． 为了使蒸发器更适合用于蒸发黏度较大、易结晶或结垢严重的溶液，并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数，常采用_____蒸发和_____蒸发。
【答案】列文；强制
二、简答题
9． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。
【答案】槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；泵入口侧漏气。
10．离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么？应如何消除？
【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵像被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁像被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
11．冬天，室外温度为2°C ，刮着风，潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰？为什么？
【答案】可能会结冰，因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度，当湿球温度低于0°C就会结冰。
12．在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。
【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，
而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。
脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。
13．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。
14．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。
15．什么是填料塔的传质单兀尚度
【答案】传质单元高度和等板尚度HETP? 填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度（HETP ）:填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
16．为什么说全回流时，所需的理论板数最少？
【答案】全回流时，操作线与y-x 图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远，即传质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理论板数最少。
17．简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。
【答案】（1）加快互溶液体的混合；（2）使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中；（3）使气体以气泡的形式分散于液体中；（4）使固体颗粒在液体中悬浮；（5）加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
18．蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些？
【答案】蒸发器流体循环速度提高，可增大传热系数，从而传热速率高，并可减少溶液在加热管内析出晶体，且可减轻传热表面的污垢积存。
三、计算题