2017年哈尔滨工程大学化工原理复试实战预测五套卷
● 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． —包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？
【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。
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． 什么叫精馏操作？举例说明精馏过程在化工生产中的应用。
【答案】精馏操作是指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, 使得混合物得到不断分离的过程。
应用：产品的分离提纯。
二、计算题
5． 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为45kmol/h，其组成为0.05；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。
（1）计算塔顶轻组分的收率； （2）求出提馏段操作线方程；
，
求该板的板效率（3）若从塔顶第一块实际板下降的液相中重组分增浓了0.02（摩尔分率）
【答案】（1）由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得：
即
解得
（2）泡点进料，故q=l，而且因为
所以相平衡方程为
可得：
则
Q=l，则
所以提馏段操作线方程为
（3）已知
和
可得
由相平衡方程得
精馏段操作线方程为
代入上式得
6． 在常压逆流操作的吸收塔内用纯溶剂吸收混合气体中的溶质，入塔气体中溶质的组成为0.03（摩尔分数，下同），要求溶质的回收率达到95%, 已知操作条件下mG/L=0.8（全塔范围内可取为常数），与入塔气体成平衡的液相组成为0.031。试求：
（1）操作液气比与最小液气比之比； （2）出塔吸收液的浓度；
（3）完成上述任务所需的气相总传质单元数【答案】⑴最小液气比为
所以
（2）
出塔吸收液的浓度（3）
所以传质单元数
7． 某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液，其精馏段和提馏段的操作线方程分别为:
试求:
（1）此塔的操作回流比； （2）料液量为100kmol/h、组成（3）q 值。
【答案】（1）此塔的操作回流比R , 根据精馏段操作线方程
可知
时，塔顶馏出液量；