2017年湖南大学化学化工学院F1102化学综合(Ⅰ)之化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是化工原理中的三传？试论述三传的可比拟性。
【答案】化工原理的三传:质量传递、热量传递、动量传递。 三传的类比: （1）传递本质类比
①动量传递是由于流体层之间速度不等，动量将从速度大处向速度小处传递。 ②热量传递是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递。
③质量传递是因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递。 （2）基础定律数学模型类比 ①动量传递的牛顿粘性定律。 ②热量传递的傅立叶定律。 ③质量传递的费克扩散定律。 （3）物性系数类比 ①粘度系数。 ②导热系数。 ③分子扩散系数。
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． 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。
4． 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。
二、计算题
5． 板框过滤机恒压过滤某悬浮液，一个操作周期的滤液为
其中过滤需时30min ，洗涤及拆
装等共用去40min ，设滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计。试求：（1）该机的生产能力；（2）仅将操作压力加倍，而过滤时间、辅助时间等其他条件都不变，该机生产能力将提高多少？（3）若改用真空转筒过滤机，该机旋转一周可得（1）相同？
【答案】（1）因为所以（2）因为所以生产能力提高
，生产能力为（3）设转速为n （r/min）故
6 —台清水泵的允许吸上高度_．
清水的密度和饱和蒸汽压分别为为
计算此泵的允许安装高度。
【答案】由题意可知，此清水泵输送的液体为非标准状态下的液体。对非标准状态下的允许吸上真空高度进行校正:
有题目中已知条件可知:
由泵的安装高度计算式可知:
7． 用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，现因生产要求希望气体处理量增大但吸收率不下降，有人说只要按比例增大吸收剂的流量（即L/G不变）就能达到目的，这是否正确？
G 的增加比率相同，【答案】由于L 、因此减少，又S 不变，故
的增加比率不及G 的増加比率，从而下降，导致
滤液，该机转速为多少方能维持生产能力与
则
现在用来输送，储液罐与大气相通的乙醇。已知
乙醇的密度和蒸汽压分别
若泵进口处的流速u=2m/s, 吸入管压头损失为2m 液柱（乙醇），
增加
，
上升（因为，吸、m 不变）
收率下降。因此按比例增大L 达不到要求。若要维持吸收率不下降，L 的增大比率要超过G 的增加比率，即L/G增大。
8． 某湿物料用热空气进行干燥，空气的初始温度为20°C ，初始湿含量为0.006kg 水/kg绝干空气，为保证干燥产品的质量，空气进入干燥器的温度不得高于90°C 。若空气的出口温度选定为60°C ，并假定为理想干燥过程，试求：（1）将空气预热至最高允许温度即90°C 进入干燥器，蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各为多少？热效率为多少？（2）若将干燥器出口气体的2/3回流至入口与新鲜空气混合，并同样使气体的入口温度为90°C , 蒸发每千克水分所需要的空气量、供热量及热效率各有何变化？
【答案】（1）对于理想干燥过程，气体状态的变化是等焓的，即
蒸发每千克水所需要的空气量为
蒸发每千克水所需供热量为
此干燥过程的热效率为
（2）由图可知，采用废气再循环流程
最终排出干燥器的干空气量等于新鲜干空气量V ，而循环干空气量为2V
。入口气体温度
绝干空气不变。
因为是理想干燥器，所以进出干燥器气体的焓相等。
混合点的物料衡算式为将已知的
代入，且
（kg 水/kg绝干空气）
混合点的焓衡算式为则有
或
将已知数据代入，可求出
联立式①、式②解得