2017年苏州大学化工原理及反应工程之化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。
【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。
3． 在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。
【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。
脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。
4． 简述以雷诺数（Re ）作为判据对流体流型的三种分类类型。
【答案】（1）当（2）当（3）当
时，为层流区；
时，有时出现层流，有时出现湍流，依赖于环境，为过渡区； 时，为湍流区。
二、计算题
5． 在一管路系统中，用一台离心泵将密度为贮槽（其表压为
），两端液面的液位差
阻力的当量长度），管内径均为40mm ，摩擦因数
（1）该管路的特性曲线方程； （2）若离心泵的特性曲线方程为管路的输送量为多少
’
的清水从敞口地面水池输送至高位密封
管路总长试求:
（H 为压头，m ; Q 为流量，
，则该）
（包括所有局部
【答案】（1）对水池及贮槽液面列柏努利方程为:
带入数值为:
（2）对于工作点有:
6． 锅炉的蒸发量为9080kg/h，要求进入锅炉的水温为65°C ，但原水温度为21°C ，故需用一卧式列管换热器将水加热到所需温度，加热蒸汽为108°C 的饱和水蒸气，
冷凝传热系数为
列管采用
内流动，流速为0.3m/s。求：
（1）求换热面积。
（2）若因空间限制，管长不能超过2.5m ，换热器如何设置？ 注：水的物性参数
【答案】（1）由题意
的黄铜管（导热系数为
），设水在管
由解得
7． 某槽内盛有液体8000kg ，液体比热容为
槽内装有加热蒸汽盘管，管内通130°C
槽外表面
的饱和水蒸气，槽内液体温度均匀，当该槽无热损失时，测得将液体从20°C 加热到80°C 需lh ，实际工作环境下，外界大气温度为20°C ，槽外壁对大气的给热系数积为
高温度；（2）实际情况下将液体从20°C 加热到80°C 需多少时间？
【答案】设某瞬间槽内液体温度为t , 取微元时间dr 做热量衡算，可得
实际工作环境下，
实际工作环境下，槽内液体达到最高温度时
8． 某板框过滤机的过滤面积为介质阻力不计）。试求：
（1）若其它情况不变，过滤面积加倍，可得滤液多少？ （2）若过滤4小时后，用【答案】⑴
的水洗涤滤饼，需要多长洗涤时间？（洗涤水粘度与滤液相同）
滤液/小时）。
（3）以上情况不变，拆卸和组装时间为2小时，求生产能力（若其它情况不变，过滤面积加倍，所得滤液加倍，为（2）（3）
在恒压下过滤某种悬浮液，4小时后得滤液
（过滤
槽壁热阻及垢层热阻均可忽略，试求：（1）实际工作环境下，槽内液体可能达到的最
（2）可以采取的措施为单管程改为多管程。