2017年河南理工大学物理化学学院998化工原理[专业硕士]考研强化模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 在逆流操作的填料吸收塔中，若吸收因子A=0.5, 气液相平衡关系为y=2x，塔底气相进料中当填料层高
【答案】0.25
2． 下列参数
【答案】F ，q 线和操作线
3． 物料的平衡水分一定是_____水分；物料的非结合水分一定是_____水分。
【答案】结合；自由
4． 三层圆筒壁在热传导过程中，已知导热系数
【答案】减少；降低
5． 吸收操作能够进行的条件是_____【答案】大于；小于
【解析】当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液相转移，即发生吸收 过程；当气相中溶质的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由液相向气相转移，即发生脱吸（解吸）。
6． 由干燥速率曲线可知，恒速干燥段除去的水分是_____，降速干燥段除去的水分是_____。
【答案】非结合水；结合水
7． 精馏塔操作中，由于某种原因进料浓度减小，进料量F 与热状态q 保持不变，塔釜加热量不变，若维持塔顶产品组成与塔底产品组成不变，则R_____，D_____，W_____，L/V_____，V/L_____。（增大，减小，不变）
【答案】增大；减小；增大；増大；减小
8． 流体在管内作层流流动，如流量不变，若仅增大管径，则摩擦系数变，直管阻力变_____。
【答案】大；小
【解析】若流量不变，管径增大，则雷诺数变小，在层流时变大。直管阻力脱吸操作能够进行的条件是_____ 厚度若其他条件不变，将第二层与第三层的材质互换，则导热量将_____，第二层与第三层的界面温度将_____。 中，图解法求理论板时不用的有_____。图解法求理论板数时进，塔底液相浓度为_____。 料热状况变化，位置变化的线有_____。
因为流速的变化较管径大得多，管径增大，流速变小，所以变小。
二、简答题
9． 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。
10．简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。
【答案】（1）萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。
多用于提纯和分离。
（2）吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。
主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。
（3）精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在 热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁 移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。
特点是传热、传质过程同时进行。
（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；
②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；
③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。
11．简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
12．造成溶液过饱和度的方法有哪些？溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段？
【答案】造成过饱和度的方法有:
； （1）降低温度（冷却结晶）
（2）溶液浓缩（蒸发）。
溶液结晶的两个阶段:晶核生成，晶体成长。
13．何谓蒸发设备的生产强度？
【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量，是衡量蒸发器性能的一个重要指标。
14．往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象？为什么？
【答案】往复泵无“气缚”现象，因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题，任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。
15．简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。
【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。
16．化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？
【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小，转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单，使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差，电流回归式计算出相应的压差，可测大流量下的压强差。
17．流体黏度的意义是什么？流体黏度对流体流动有什么影响？
【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下，流体的黏度越大，所产生黏性也越大，液体阻力也越大。
18．全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？
【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
三、计算题
19．将流量为2200kg/h的空气在蒸汽预热器内从20°C 加热到80°C 。空在管内作揣流流动，116°C 的饱和蒸汽在管外冷凝。现因工况变动需将空气的流量增加20%，而空气的进、出口温度不变。问采用什么方法才能完成新的生产任务？请作出定量计算（要求：换热器的根数不作变化）。 【答案】又管壁较薄可忽略其热阻