2017年华北理工大学化学工程学院812化工原理考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 当填料塔操作气速达到泛点气速时，_____充满全塔空隙，并在塔顶形成液体层，因而_____
急剧升高。 【答案】液相；压降
【解析】当气速过大时，使降液管内的液体不能顺利下流，管内液体必然积累。气体穿过板上液层时造成的 两板间的压降增大。
2． 单效蒸发器将F=2000kg/h
，
（质量分数）的原料液浓缩到35%（质量分数），料
蒸发室压强下水的饱
液沸点进料，忽略热损失。蒸发器的传热面积.
和汽化潜热r=2330kJ/kg，则蒸发水量为_____kg/h，有效温差为_____°C 。
【答案】1428.6；46.2
3． 导热的机理是_____，符合定律_____，表达式为_____;
对流换热的机理是_____，符合定律_____，表达式为_____; 辐射换热的机理是_____，符合定律_____，表达式为_____。 【答案】
导热的机理是物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递。导热符合傅里叶定律，表达式为
对流换热的机理是流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程。对流换热符合牛顿冷却定律，表达式为定律，表达式为
辐射换热的机理是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。辐射换热符合:斯蒂芬-玻尔兹曼【解析】根据传热机理的不同，热传递可分为热传导、热对流、热辐射3种基本方式，传热时可依靠其中的一种或几种方式同时进行。
4． 在A 、B 二组分混合溶液中加入纯溶剂S ，混合后分为二个平衡液层E 相和R 相，已知E 相含40%A（质量％，下同）、3%B; R 相中含29%A、70%B。则A 组分在E 相和R 相得分配系数kA 等于_____，溶剂的选择性系数等于_____。
【答案】1.379; 32.18
5． 多级错流萃取过程可得到溶质A 含量_____的萃余相，但溶剂用量_____。
【答案】很低；较多
6． 用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量_____，扬程_____。
【答案】减少；增大
7． 离心泵的性能参数是:_____，_____, _____，_____，特性曲线是:_____，_____，_____。
【答案】压头；流量；轴功率；效率；流量压头曲线；流量轴功率曲线；流量效率曲线【解析】离心泵的主要性能参数包括:流量、压头、效率、轴功率。离心泵的特性曲线包括:流量压头曲线、流量轴功率曲线、流量效率曲线。
8． 吸收塔底部的排液管成U 形，目的是起_____作用，以防止_____。
【答案】液封作用；气体倒灌
9． 随着温度的增加，空气的黏度_____，空气的导热系数_____。
【答案】增加；增加
10．工业上常用的换热器中，通过“管”来进行换热的有_____换热器、_____换热器；通过“板”来进行换热的有_____换热器、_____换热器、_____换热器。
【答案】套管式；列管式；螺旋板式；板翅式；板式
11．有一台单效蒸发器，原来的加热介质为压力为0.5MPa 的饱和蒸汽，沸点加料，若改用压力为0.4MPa 的饱和蒸汽加热，其生产强度将_____，原因是_____；单位蒸汽消耗量将_____，原因是_____。
【答案】下降；传热温差减小；基本不变；两种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同
12．对于给定的连续精馈塔，当进料和产品取出率不变时，增加回流比意味着流体在塔内的循环量_____，产品的浓度_____。
【答案】增加 增高
【解析】当回流比增大时，塔板数也随之增大，流体在塔内的循环次数增加，因而产品更纯。
二、计算题
13．用有两块理论板的精馏塔提取水溶液中的易挥发组分，饱和水蒸气S=50kmol/h, 由塔底进入，加料组成
（摩尔分率，下同），温度为20°C , F=100kmol/h，料液由塔顶加入，无回流，
液相组成x=0.2时，泡点温度为80°C, 比热为
试求塔顶产品浓度xd 及易挥发组分的回收率η。
在本题范围内平衡关系可表示为100kJKkmol ）,
汽化潜热为40000kJ/kmol。 【答案】物料衡算有:
即
有由
无回流，则R=0，得:
由恒摩尔流假定得因此，
D=35kmol/h
于是得提馏段操作线方程为:
由相平衡方程得
代入提馏段操作线方程得
再由相平衡方程得
全塔共两层理论板且塔底直接蒸汽加热，因此
解得
14．在单级萃取操作中，B-S 部分互溶，进料中含A50kg , 含B50kg ，用纯溶剂萃取。已知萃取相浓度
萃余相浓度
试求:
（1）选择性系数β