2017年湖北工业大学化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。
2． 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？
【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时，换热器内部将出现很大的热应力（管子和壳体，可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱，列管换热器要考虑热补偿，热补偿热胀冷缩程度不同）
的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。
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． 欲提高填料吸收塔的回收率，应从哪些方面着手？
【答案】（1）降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）在保证不，可使回收率发生“液泛”的前提下，适当増大气速；（3）适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度）；提高（但会导致操作费增大，溶液浓度x 下降）（4）喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；（5）可适当增加填料层高度。
二、计算题
5． 在填料层高度为3m 的填料塔内，以纯S 为溶剂从组分A 质量分数为1.8%的A 、B 两组分混合液中提取A 。已知原料液的处理量为2000kg/h, 要求组分A 的萃取率不低于90%, 溶剂用量为最小用量的1.2倍，试求:
（1）溶剂的实际用量（kg/h）; （2）填料层的等板高度HETS （m ）; （3）填料层的总传质单元数据列于表中。
表分配曲线数据
【答案】（1）由分配曲线数据在X-Y 直角坐标系中绘出分配曲线，如图中曲线NBQ 所示。
萃取剂用量最小时的操作线为
，其斜率为
（2）操作线的斜率为
过点
作斜率为0.792的直线交
于点J ，
即为操作线。在操作线与分配曲
（3）由图可看出，平衡线及操作线均为直线，因此，可采用积分计算填料层的传质单元数。由图可求得平衡线方程为
操作线方程为
线之间作级梯，可得理论级数为
操作条件下，组分B 、S 可视为完全不互溶，其分配曲线数
图
6． 某连续干燥器干燥含水1.5%（湿基，下同）的物料9200k^h, 物料的进口温度为25°C ，出口温度为34°C , 产品含水量为0.2%, 产品比热容为1.84kJ/（kg*K），空气以干球温度25°C 、湿球温度23°C 进入预热器加热至95°C 后，送入干燥器，空气离开干燥器时的干球温度是65°C ，预热器使用145°C 饱和蒸汽作为加热热源，中间补充加热耗用145°C 饱和蒸汽117kg/h，干燥器的散热损失为370kJ/kg7K，试求:
（1）干燥器的生产能力； （2）水分蒸发量； （3）绝干空气的消耗量； （4）若预热器的总传热系数面积；
（5）干燥器的热效率。 干燥流程如图所示。
当不计预热器的热损失时，预热器需要的传热
图
【答案】（1）干燥器的生产能力
（2）水分蒸发量
（3）对干燥系统作热量衡算
查得23°C下水的饱和蒸气压为2.809kPa , 水的汽化潜热2439kJ/kg。