2017年华东理工大学资源与环境工程学院专业综合 流体力学或化工原理之化工原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 造成溶液过饱和度的方法有哪些？溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段？
【答案】造成过饱和度的方法有: （1）降低温度（冷却结晶）； （2）溶液浓缩（蒸发）。
溶液结晶的两个阶段:晶核生成，晶体成长。
2． 蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些？
【答案】蒸发器流体循环速度提高，可增大传热系数，从而传热速率高，并可减少溶液在加热管内析出晶体，且可减轻传热表面的污垢积存。
3． 将60°C 的湿泥坯（砖）放入80°C 的热空气流中干燥，空气的湿球温度为50°C ，试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿度均保持不变）。
【答案】该题为恒定干燥条件，开始时，湿泥坯中含有较多的非结合水，这部分非结合水先被干燥，温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥，此过程为恒定干燥阶段；然后温度会由50°C不断升高（进入降速阶段）；完全干燥时，达到平衡含水量，泥坯的温度达到热空气流的温度80°C。
4． 请简述萃取操作的基本原理。如图所示，说明萃取相图中各点、区、线的含义。
A 、B 、S 、P 点；①、②区；
线
【答案】萃取是指利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。
A 溶质, B 稀释剂，S 溶剂，P 辅助曲线与溶解度曲线的交点 ①均相区，②两相区
联结线，P-Q 辅助曲线。
二、计算题
5． 某湿物料用热空气进行干燥，空气的初始温度为20°C ，初始湿含量为0.006kg 水/kg绝干空气，为保证干燥产品的质量，空气进入干燥器的温度不得高于90°C 。若空气的出口温度选定为60°C ，并假定为理想干燥过程，试求：（1）将空气预热至最高允许温度即90°C 进入干燥器，蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各为多少？热效率为多少？（2）若将干燥器出口气体的2/3回流至入口与新鲜空气混合，并同样使气体的入口温度为90°C , 蒸发每千克水分所需要的空气量、供热量及热效率各有何变化？
【答案】（1）对于理想干燥过程，气体状态的变化是等焓的，即
蒸发每千克水所需要的空气量为
蒸发每千克水所需供热量为
此干燥过程的热效率为
（2）由图可知，采用废气再循环流程
最终排出干燥器的干空气量等于新鲜干空气量V ，而循环干空气量为2V
。入口气体温度
绝干空气不变。
因为是理想干燥器，所以进出干燥器气体的焓相等。
混合点的物料衡算式为将已知的
代入，且
（kg 水/kg绝干空气）
混合点的焓衡算式为则有
或
将已知数据代入，可求出蒸发每千克水所需要的空气量
联立式①、式②解得
蒸发每千克水所需要的热量为
此干燥过程的热效率
图
6 某逆流操作的吸收塔，用纯溶剂等温吸收某混合气体中的A 组分。混合气的处理量为60km/h，．
进塔混合气中A 组分的含量为0.05（摩尔分率），回收率为80%，相平衡关系为y=2x。填料塔的塔径为0.8米，气相体积总传质系数为最小液气比的1.25倍，试求：
（1）填料塔的有效高度H 为多少？
（2）若采用20%的吸收剂再循环，新鲜吸收剂的用量和其它入塔条件不变，则回收率为多少？ 【答案】（1）传质单元高度
最小液气比为
所以
所以传质单元数
填料层高度
该过程为气相阻力控制。设计液气比为