2017年山东科技大学化工原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 简述如何通过实验测定过滤常数。
【答案】（1）安装过滤设备，配料，在恒压测定不同时刻的滤液量V ; （2）利用（3）用
将数据整理得到
关系表；
数据作图（或数据拟合）；
（4）将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数
3． 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
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。
4． 溶质渗透理论中的含义是什么？已知D , 如何表达？
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,
二、计算题
5． 用板框过滤机恒压过滤某水悬浮液，板框共10个，其规格为现已测得过滤10分钟后得滤液：之比为0.1。试计算：
（1）将滤框完全充满滤饼时所需的过滤时间（h ）；
（2）若洗涤时间和辅助时间共45分钟，该装置的生产能力（以每小时滤饼体积计）。 【答案】（1）此过滤机的过滤面积为：
当滤框充满时，所得滤液量为：
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框的厚度为42mm 。滤饼体积和滤液体积
再过滤10分钟共得滤液
对恒压过滤为：
由题意知将已知条件代入为：
解得：
则当要求滤框充满滤饼时的时间为
（2）
6． 换热器中，用冷却水将空气由流动，其进、出口温度分别为空气和水的对流传热系数分别为
空气侧的污垢热阻、管壁热阻可忽略不计。问：
，（1）若将空气的流量增加20%（但保持空气的进口温度不变，水的流量和进口温度也不变）则与原来相比，总传热系数K 、传热量Q 的变化比率是多少？
（2）若水的流量増加20%（但保持水的进口温度不变，空气的流量和进口温度也不变），则此时K 、Q 的变化比率是否仍能达到第（1）小题的变化幅度？请予以定性分析。
【答案】（1）由
逆流冷却至
，冷却水在水侧的污垢热阻为
的内管中
空气和水的流动Re 数均大于10000。已知此时
当空气流量增加20%时，
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解得
所以
（2）空气热容量较小，如増加水流量的20%，则不能达到第（1）小题的变化幅度。
7． 已算出直径为
【答案】
⑴
的小颗粒在20°C 常压空气内的沉降速度为0.08m/S, 相同密度的颗粒如果
黏度为为层流。
当
其沉降必在层流区，故
8． 用纯溶剂作单级萃取，己知萃取相中浓度比浓度
选择性系数P 。
【答案】⑴
因为即:所以（2）
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直径减半，则沉降速度为多大？（20°C 空气密度为
）
萃余相中浓度比原料液
原料液量为100kg ，操作条件下，分配系数kA>l，求:（1）萃取液与萃余液的量；（2）
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