2017年辽宁石油化工大学化学化工与环境学部911化工原理之化工原理考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？
【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。
（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。
（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。
3． 简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
4． 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。
5． 在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大； （2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
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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
6． 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。
二、计算题
7． 用离心泵向水洗塔送水，在泵出口阀全开时，管路特性曲线方程为:
式中:V ——管路中的流量，
在【答案】当
流量下，泵提供的扬程为45m ，为适应泵的特性，将泵出口阀关小以增加管路
时，代入管路特性方程
而泵提供的扬程为45m ，则因关小阀门而损失的压头为:
关小阀门口管路的特性曲线
关小阀门后A 没有变化。
所以有:
即
8． 拟在常压吸收塔中用清水吸收空气中的氨，已知入塔空气中氨气含量为1.3%，（体积百分比）要求氨的回收率为99%，已知塔内操作气流密度为
实际用水量为最小用水量的
，为
1.5倍，操作条件下的气液平衡关系可表示为y=i.2x，气体体积总传质系数
【答案】由题知，
已知X=x，Y=y，则最小液气比为：
阻力。试求:因增加阻力而多消耗的功率，并写出关小阀门后管路的特性曲线方程。
因为气、液相浓度都很小，可近似认为气、液流密度均为常数，且X=x，Y=y，计算填料层高度。
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9． 在塔径为1.2m 的逆流操作填料吸收塔中，用清水吸收某混合气体中的氨气，混合气处理量为200km/h，其中氨气含量为5%（体积％），其余为惰性气体，要求氨气的吸收率达到95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。已知操作条件下的平衡关系为Y=1.2X（X 、Y 均为摩尔比），气相总体积吸收系数
试求：
（1）吸收剂用量（kg/h）; （2）所需填料层高度（m ）。 【答案】（1）已知
最小液气比为
（2）
全塔物料衡算得
对数平均推动力法求解
：
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