2017年太原理工大学矿业工程学院858化工原理B考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，并保持层流流动状态不变，则其阻力损失为原来的_____倍。
【答案】1/2 【解析】可得出流速相同时，因此管长管径都增加一倍时，变为原来的0.5倍。
2． 对逆流操作的填料塔，液体自塔_____部进入，在填料表面呈_____状流下。
【答案】上；膜
3． 写出三种非循环型蒸发器的名称：①_____②_____③_____，写出五种循环型蒸发器的名称：①_____②_____③_____④_____⑤_____。
【答案】升膜蒸发器；降膜蒸发器；刮板蒸发器；中央循环管式蒸发器；悬筐式蒸发器；外热式蒸发器；列文式蒸发器；强制循环蒸发器
4． 在恒定干燥条件下，将含水35%（湿基）的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水8%（干基）时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.08%（干基），则物料的临界含水量为_____（干基），平衡含水量为_____（干基），自由含水量为_____（干基）。
【答案】8%; 0.08%; 53.77%
5． 某连续精馏塔，进料状态（摩尔比），进料组成（摩尔分率），回流比
为R=2，且知提馏段操作线方程的截距为零。则提馏段操作线方程的斜率为_____，馏出液组成
_____。
【答案】0.75；0.8
6． 在板框过滤机中，若滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，其过滤速率为原来的_____倍。
【答案】2
7． 离心泵通常采用_____调节流量，而往复泵通常采用_____调节流量。
【答案】出口阀门；旁路
8． 当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的_____次方成正比。
【答案】0.5
9． 空气等温增湿过程，使得气体的焓_____，湿球温度_____。
【答案】增大 升高
【解析】气体的焓
温度等温增湿过程，t 不变，H 增大，I 增大。湿球等温增湿，湿球温度升高。
10．在常压下用精馏塔分离某二元理想混合液，泡点进料，进料中易挥发组分的组成为0.4（摩尔分数，下同），塔顶产品组成为0.95，体系的相对挥发度为2.47，则最小回流比
【答案】1.48
_____。
二、简答题
11．简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些？
【答案】萃取剂的选择性好，萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好，萃取剂与稀释剂有较大的密度差，使萃取相和萃余相容易分离，萃取剂容易回收，化学性质稳定，无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。
12．什么是填料塔的传质单兀尚度
【答案】传质单元高度和等板尚度HETP? 填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度（HETP ）:填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
13．恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度？为什么？
【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段，在此阶段，对流传热系数和传质系数不变，水分恒定速率汽化，汽化的是非结合水，水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。
14．按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。
【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。
（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；
（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。
15．什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与
平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。
16．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。
17．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。
18．何谓多效蒸发？试举例说明。
【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式，它是将第一效蒸发器产生的二次蒸汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽，再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器，以此类推，末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。
19．在连续干燥器前用预热器加热空气，被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项？干燥器热效率定义为哪些项之比？
【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:
汽化水分消耗的热量；
随废气放空。 干燥热效率定义为
20．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
加热产品消耗的热量；补偿设备热损失消耗的热量；