2017年济南大学化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 为什么说全回流时，所需的理论板数最少？
【答案】全回流时，操作线与y-x 图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远，即传质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理论板数最少。
2． 要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？
【答案】可采取改变气固接触方式，减小物料尺寸，提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。
3． 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。
4． 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，他分析后做出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因？（水温太高，真空表坏了，吸入管路堵塞，排出管路堵塞），为什么？
【答案】排出管路堵塞。
因为水温太高可能造成汽蚀，出水管不出水，但泵进口处真空表指示真空度很高，说明水温太高，错；真空表坏了不会导致出水管不出水；吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾，故排出管路堵塞，正确。
二、计算题
5． 在常压并流操作的干燥器中，用热空气将某物料由初含水量1.2kg 水/kg绝干料干燥到终含水量0.1kg 水/ kg绝干料。空气进11温度为140°0、湿度为0.01 kg水/ kg绝干气，
空气出口温度为
。干燥器中空气经历等焓干燥过程。根据实验，表面汽化阶段的干燥速率可用下式表示：
升温段的干燥速率可用下式表示
试计算完成上述任务所需的干燥时间。
【答案】空气与物料在干燥器的变化情况如图所示。
空气在干燥器经历等焓过程，所以解得
干气，
沿等焓线查I-H 图得
对干燥器作物料衡算，有
自干燥器入口至分界点处作物料衡算，有
，有
将式（4）代入式（5）
联立求解式（3）、式（6）得
因间分别为
则有
总干燥时间
所以干燥过程经历表面汽化与升温两个阶段。设该两段所用的干燥时
根据干燥速率表达式有
物料含水量相应
为
据
即
设表面汽化阶段与升温段的交点处的空气湿度
为
图
6．
的苯蒸气在长3m 、外径为0.03m 的单根黄铜管表面上冷凝。钢管垂直放置，
（1）苯蒸气的冷凝给热系数；
（2）若此管改为水平放置，其冷凝给热系数又为多少； （3）若管外壁温度适当下降，则结果如何。
【答案】（1）管垂直放置时，冷凝给热系数的计算方法取决于冷凝液在管外沿壁面向下流动
管外壁的温度为60°C 。已知苯蒸气冷凝温度为80°C 。试求：
时的流动类型。但现在流动类型未知，故需采用试差的方法。先假设冷凝液作层流流动，则
/2°C=70°C ，冷凝液膜的定性温度为（60+80）该温度下液体苯的物性为
苯在饱和温度80°C 时的冷凝潜热
则有
根据计算结果检验
Re
层流的假设成立，上述计算有效。
（2）当管水平放置时，管外液膜一般都处于层流状态，则有
与垂直管的计算公式相比可得
故有
（3）若管外壁温度适当下降，在工程上通常可忽略定性温度变化对物性的影响。当管垂直放
置时，有
故冷凝给热系数减小。同理，当管水平放置时，冷凝给热系数也减小。
7． 用一板式精馏塔在常压下分离某二元理想物系，A 为易挥发组分，塔顶采用全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，泡点回流。物系平均相对挥发度为3.5，回流比为4。饱和蒸汽进料，进料中A 的摩尔分率为0.5, 进料量为100kmol/h。塔顶馏出液中A 的回收率为0.9，釜液中A 的摩尔分率为0.1。求：
（1）所需理论塔板数和进料位置； （2）若总板效率为60%, 求实际塔板数。 【答案】（1）根据题意有已知