2018年北京化工大学能源学院810化工原理[专业硕士]考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 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
2． 在恒定干燥条件下，将含水35%（湿基）的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水8%（干基）时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.08%（干基），则物料的临界含水量为_____（干基），平衡含水量为_____（干基），自由含水量为_____（干基）。
【答案】8%; 0.08%; 53.77%
3． 精馏和蒸馏的主要区别在于_____，平衡蒸馏（闪蒸）和简单蒸馏的主要区别在于_____。塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_____。
【答案】精馏是多次部分汽化和部分冷凝的结果而蒸馏仅是一次部分气化或冷凝；平衡蒸馏的气液相产品呈平衡，简单蒸馏是渐次汽化，气液相不呈平衡；一定厚度的液层
4． 在恒压过滤时，如过滤介质的阻力忽略不计，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间 的_____次方成正比，而对一定的滤液量，则需要的过滤时间与过滤面积的_____次方成_____比。
【答案】
反
5． 某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数为m=l，气膜和液膜的体积吸收系数分别为
则该吸收过程为_____控制过程。气膜阻
力占总阻力的百分数为_____，该气体为_____溶气体。
【答案】气膜；88.9%; 易溶
6． 已知某湿物料量为150kg/h, 水分含量为20%，现要将其干燥到含水2%, 需要脱除的水量应为_____kg/h。
【答案】27.55
7． 液体在填料塔中流下时，造成较大尺度上的分布不均匀性的原因有:_____和_____。
【答案】初始分布不均匀；填料层内液流的不均匀性
二、简答题
8． 何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水？它们之间有何相互关系？
【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量
低于
的水分称为平衡水，高于
的水分称为自由水。
物料中大于
的那
当气体为饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为部分水分称为非结合水，小于
水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。
9． 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是：（1）精馏塔塔顶浓度但极限值是
如果
则
的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1；（2）
的提高受到塔板数即精馏塔分
也有确定的最高极限值；（3）增加回流
的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含
离能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）
，
比意味着増加蒸发量和冷凝量，这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
10．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。
三、计算题
11．矿石焙烧炉炉气中含有密度
的球形颗粒污染物，拟用一个降尘室将其除去。降尘室
，
气体密度为
，粘度为
，
的颗粒，能被除去的百分率为多
高2m ，宽2m , 长5m 。操作条件下气流流量为少？
【答案】⑴
假设流体沉降符合斯托克斯公式：
检验：
符合要求。 （2）
试求理论上能完全除去的矿尘颗粒最小直径；对于粒径为
12．用离心通风机将空气送至表压为490.5Pa 的锅炉燃烧室，通风机的特性曲线如图所示。己知在夏季（气温为20°C ，大气压为101.3kPa ）管路中的气体流量为区。试求在冬季（气温降为
且流动已进入阻力平方
，大气压不变），此管路中的气体流量为多少。
图
【答案】由给定条件可知，在夏季气体状态与特性曲线试验条件相同，空气密
度
。通风机在夏
季的体积流量为
由通风机特性曲线查得，此时风机产生的风压为
必落在下列管路特性曲线上，故
由此式可求得系数
在冬季，空气密度为
因管内流动已进入阻力平方区，K 值不变，故在冬季管路所需的风压与流量的关系为
将上式左端换算成试验条件下的风压，则
上式即相应于冬季工作条件的管路特性曲线。此管路特性曲线与泵特性曲线的交点A 即泵在冬季的工作点。由点A 可知，在冬季管路的体积流量
为
。与夏季相比，质量流量增加了
•通风机的工作点
•质量流量
为