2017年浙江工商大学食品学院826化工原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用；作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。
【答案】重力，浮力，阻力；惯性离心力，向心力，阻力
【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中，如果颗粒的密度大于流体的密度，则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用，即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒，重力和浮力是恒定的，而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时，如果颗粒的密度大于流体的密度，则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似，惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用，即惯性离心力、向心力（与重力场中的浮力相当，其方向为沿半径指向旋转中心）和阻力（与颗粒径向运动方向相反，其方向为沿半径指向中心）。
2． 采用多效蒸发流程所得到的蒸汽经济性的提高是以_____为代价的。
【答案】降低生产能力
3． 在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s，这是为了_____。
【答案】减少辐射和热传导的影响，使测量结果较为精确
4． 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是_____，原因是_____
【答案】气体温度不降至露点；原因是空气温度小于或等于露点时，会在分离设备及管道中析出水分，使产品返潮，甚至堵塞设备或管道
5． 三层圆筒壁在热传导过程中，已知导热系数
【答案】减少；降低
6． 用水吸收空气中的氨，在保持吸收塔进口空气中氨含量恒定的情况下，增加进口气体流量，传质系数_____，出口水中氨含量_____。
【答案】増大；增大。
7． 在一卧式列管换热器中，利用水蒸气冷凝加热某种液体，应安排水蒸气走_____程，换热器顶部设置排气阀是为了_____。
【答案】壳；防止发生堵塞
厚度若其他条件不变，将第二层与第三层的材质互换，则导热量将_____，第二层与第三层的界面温度将_____。
【解析】水蒸气宜走壳程，以便于及时排除冷凝液，且蒸汽较清洁，它对清洗无要求。
8． 多级错流萃取的特点是:_____、_____、_____。
【答案】每级都加入新鲜萃取剂，传质推动力大；只要级数足够多，最终可得到希望的萃取率；萃取剂用量大。
二、简答题
9． 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作？
【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差，对传递相同热负荷而言，需较小的传热面积，节省设备费用。此外，逆流热流体出口温度可接近冷流体进口温度对相同热负荷而言，
对相同热负荷而需加热剂少；同样，就冷流体而言，逆流体出口温度可接近热流体进口温度
言，需要冷却剂少，故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑，逆流操作费小。
10．溶质渗透理论中的含义是什么？已知D , 如何表达？
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,
11．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
12．何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水？它们之间有何相互关系？
【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量低于的水分称为平衡水，高于的水分称为自由水。
物料中大于的那当气体为饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为部分水分称为非结合水，小于
水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。
13．说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是：（1）精馏塔塔顶浓度
但极限值是如果则的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1；（2）的提高受到塔板数即精馏塔分离
也有确定的最高极限值；（3）增加回流比意加热产品消耗的热量；补偿设备热损失消耗的热量；的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含，能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）
味着増加蒸发量和冷凝量，这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
14．往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象？为什么？
【答案】往复泵无“气缚”现象，因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题，任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。
15．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。
16．简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。
【答案】（1）萃取:萃取是利用化合物在两种互不相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。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。
多用于提纯和分离。
（2）吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。
主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。
（3）精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在 热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁 移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。
特点是传热、传质过程同时进行。
（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；
②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；
③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。
17．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。
18．在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水
相近，试判断油速大还是水速大，为什么？
【答案】油速大。因为
若雷诺数相同，且密度
三、计算题
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