2017年沈阳工业大学F535化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 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，此过程为恒被干燥，温度由60°
C 不断升高（进入降速阶段）；完全干燥时，达到平衡含水量，泥定干燥阶段；然后温度会由50°C 。 坯的温度达到热空气流的温度80°
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． 简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。
【答案】（1）简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离，是非稳态过程，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小，是一次部分气化与部分冷凝。
精馏是多次简单蒸馏的组合，可以是连续稳定过程，也可以间歇过程，多次部分气化与部分冷凝。
（2）精馏的原理：精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时，将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果，从而提高各组分的分离程度。
4． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？
【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高，降尘室出口气体的含尘量增加。因为： （1）黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加；
（2）密度减小、气体质量不变则体积流量増加，停留时间减少。
二、计算题
5． 现有一单程列管式换热器，管子尺寸
。考虑管内苯侧污垢热阻
热损失均忽略不计，试求：（1）总传热系数为多少
管长为3.0m ，共40根，
拟用来将
，管内侧污垢热阻及
并判断该换热器是否合用；（2）
的苯从30°C 加热到70°C ，壳程（管外）为120°C 饱和水蒸气冷凝，
水蒸气冷凝的
若使用上述换热器，则实际操作时苯的出口温度为多少？（3）在操作过程中，可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求？并就一种措施加以定量说明。
已知：管材的热导率
。操作范围内苯的物性参数可视为不变：
【答案】（1）首先求管内对流传热系数
应用管内强制湍流传热系数经验关联式，得
再求总传热系数
K
对数传热温差为
传热速率所以
所以该换热器不合用。
或者利用总传热系数来判断
同样可以得出结论，该换热器不合用。 （2）
解得实际操作时苯的出口温度
（3）可以采用提高加热蒸汽的压力的措施使苯的出口温度达到原工艺要求。
所以
利用对流传热系数经验式求出对流传热系数，进而可求出总传热系数。 此例可用另外两种方法即总传热系数及传热速率的比较判断换热器是否合用。
求实际操作时苯的出口温度这类问题的计算，往往是将总传热速率方程与热量衡算方程联合起来应用。
6． 在列管式换热器中用锅炉给水冷却原油。已知换热器的传热面积为与水之间呈逆流流动。若已知换热器的传热系数为热器，则原油的出口温度将为多少？
【答案】（1）平均推动力法。 所要求的传热速率
可由热量衡算方程得到
校核换热器是否合用，取决于冷、热流体间由传热速率方程决定的的传热速率传热面积
若
则表明该换热器合用。或者由
若小于给定的实际传热面积A ，则也表示该换热器合用。
按逆流计算平均传热温差
由传热速率方程，在此条件下换热器实际传热速率为
由于实际传热速率小于所要求的传热速率，因而，该换热器不合用。 或者计算
也可说明该换热器不合用。
下面计算采用该换热器进行实际操作时，原油的出口温度。
设原油和锅炉给水的实际出口温度为
换热器的实际传热速率为
并假定传热系数不
，原油的流量为
8.33kg/s，温度要求由150°C 降到65°C ；锅炉给水的流量为9.17kg/s，其进口温度为35°C ；原油
，
原油的平均比热容为
。若忽略换热器的散热损失，试问该换热器是否合用。若在实际操作中采用该换
是否大于所要求
求出完成传热任务所必需的
由热量衡算方程可计算出锅炉给水的出口温度
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