2017年哈尔滨工业大学化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 多效蒸发有何优点？为什么多效蒸发的效数有一定限制？
【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少，操作费用低。但随效数的增加，单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢，操作费用降低的趋势减小，同时，随效数的増加，蒸发器生产强度降低很快，设备投资增加，因此，需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。
2． 何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下
【答案】选择性系数定义如下:
当组分B 不溶解于溶剂S 时（完全不互
，溶物系）
3． 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？
【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
4． 何谓再结晶现象？
【答案】由于表面能的原因，小晶体溶解与大晶体成长会同时发生，这一现象称为再结晶现象。
二、计算题
5． 某填料塔用清水逆流吸收氨，混合气体流量为平衡关系为
气相体积总传质系数
含氨6%（体积分数），当液气比为
最小液气比的1.3倍时，吸收率可达98%。已知塔径为1.4m , 操作压强为101.3kPa ，温度为20°C ，
试求:（1）出塔液相浓度； （2）所需填料层高度；
（3）若将吸收剂改为含氨0.15%（摩尔分数）的水溶液，而气体流量、进出口组成、液体出塔组成和
均不变，填料层高度应怎样变化？
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【答案】⑴
所以
所以
6． 某平壁厚度
，内表面温度
，外表面温度
，平壁材料导热系数
+0.00076t，式中单位为
若将导热系数分别按常量（取平均导热系数）和
即增加填料层高度4.1m 。
变量计算，试求平壁的温度分布关系式和导热热通量。
【答案】本题的目的是考察导热系数线性变化时定态一维热传导公式能否简化。 （1）导热系数按常量计算。 平壁的平均温度
平壁材料的平均导热系数
导热热通量为
设壁厚x 处的温度为t , 则有
故
上式即为平壁内的温度分布关系式，表示当为常量时，平壁内的温度分布为直线关系。 （2）导热系数按变量计算。 根据傅里叶定律，有
或积分得
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代入数据，得
当
时，
，可得
代入式（1）
整理上式，得
解得
上式即为当随t 呈线性变化时单层平壁内的温度分布关系式，此时温度分布为曲线。
7． 今有常压逆流操作的填料吸收塔，用20°C 的清水吸收原料气中的某有机溶剂A 。已知处理气量为
（标准状态），原料气中含A7%，吸收后的水溶液中A 的浓度等于出塔液相极限
试求：
浓度的67%。要求A 的回收率为98%，吸收平衡关系可取为y=1.15x，取塔内的气体空塔气速为0.5m/s, 此时总体积传质系数
（1）用水量，kg/h; （2）填料层高度，m 。 注：有机物A 的分子量为32。 【答案】（1）由题知，
由物料衡算得
（2）
所以填料层高度为
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