2017年北京科技大学化学与生物工程学院819化工原理概论之化工原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1． 在列管换热器的流体流径选择中，易产生污垢的流体通常走_____，高压高温流体走_____。
【答案】管内；管内
【解析】易结垢流体走管内，因为管内较易清洗；高压流体走管内，以免壳体受压，可减少壳层金属消耗量。
2． 金属的导热系数大都随其纯度的增加而_____，随其温度升高而_____。
【答案】増加；减少
3． 采用多效蒸发流程所得到的蒸汽经济性的提高是以_____为代价的。
【答案】降低生产能力
4． 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
5． 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。
【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别，使其得以分离。
【解析】对于挥发度相近的物系，夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。
6． 蒸发过程中哪两种情况可以引起蒸发器内沸点升高:_____、_____; 多效蒸发的优点是:_____。
【答案】溶液蒸汽压下降，加热管内液柱静压力；提高了经济效益（加热蒸汽的利用率）。
【解析】溶液的沸点升高与溶液类别、组成和操作压力有关。多效蒸发时，蒸发等量的水分所需的加热蒸汽较单效时少，从而提高了蒸汽利用率，即经济效益。
7． 一个液膜控制的吸收过程，为加大吸收速率，应采取_____、_____等措施。
【答案】增大操作压力；降低温度等措施
8． 在长为L ，高为H 的降尘室中，
颗粒沉降速度为
_____倍。 【答案】 ，气体通过降尘室的水平速度为u ，则颗粒在降尘室内沉降分离的条件是_____，若将该降尘室增加2层水平隔板，则其生产能力为原来的
9． 多级错流萃取的特点是:_____、_____、_____。
【答案】每级都加入新鲜萃取剂，传质推动力大；只要级数足够多，最终可得到希望的萃取率；萃取剂用量大。
10．现设计一连续精馏塔，现保持塔顶组成和轻组分回收率不变，若采用较大的回流比，则理
和论塔板数将_____，而加热蒸汽的消耗量将_____；若进料中组成变轻，则进料位置应_____使
【答案】减少；増大；上移；减少；减少
11．固体流态化中固定床是指_____。流化床是指_____，气体输送是指:_____。
【答案】 轻组分回收率不变，若将进料物流焓增大，则理论板数将_____，塔底再沸器热负荷将_____。
固定床是指当床层空隙中流体的实际流速u 小于颗粒的沉降速度叫时，基本上静止不动的颗粒层。流化床是指当流体的流速增大至一定程度时，床层高度1随流速提高而升高的床层。气体输送是指利用气体在管内流动以输送粉粒状固体的方法。
【解析】固定床、流化床和气力输送是当一种流体自下而上流过颗粒床层时，随着流速的加大，出现的3种情况。
12．影响流体通过固定床的压降的因素有_____、_____和_____，其中影响最大的因素是_____。
【答案】操作变量U ; 流体物性
；床层特性；空隙率ε
二、简答题
13．什么是膜分离过程，膜分离过程的特点是什么？
【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同，经半透膜的渗透作用，改变混合物的组成，使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:
（1）两个产品（指截留物和透过物）通常是互溶的；
（2）分离剂是半透膜；
（3）往往难以实现组分间的清晰分离。
14．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 ,
15．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。
16．评价板式塔塔板性能的标准有哪些？
【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
17．列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？
【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时，换热器内部将出现很大的热应力（管子和壳体
，可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱，列管换热器要考虑热补偿，热补偿热胀冷缩程度不同）
的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。
18．简述化工生产中进行蒸发操作的目的。
【答案】（1）获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品；
（2）脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质；
（3）脱除杂质。
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
三、计算题
19．用两台结构完全相同的单程列管换热器，按并联方式加热某料液，每台换热器由44根
有效长2m 的管子所组成。料液的总流量为度为比热为密料液在两换热器的管程内呈湍流流动，并由22°C 被加热至102°C ，用122°C 的
管壁及污垢热阻均可忽略不计。试求：
（1）料液的对流传热系数；
（2）料液的总流量与加热条件不变，将两台换热器由并联改为串联使用，料液由22°C 加热到多少度？
【答案】
整理得 饱和蒸汽分别在两换热器的壳程冷凝（冷凝液为饱和液体），蒸汽冷凝的对流传热系数为
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