2017年江苏大学食品与生物工程学院840化工原理考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 在设计列管式换热管中，设置折流挡板，以提高_____流速，设置隔板以提高_____流速，以达到强化传热的目的。管程内流体流速的选取，对一般液体取_____, 气体取_____，如该换热器用水蒸气冷凝来加热原油，那么水蒸气应在_____程流动。
【答案】壳程；管程；壳
2． 当离心泵叶轮入口处压强等于或小于被输送液体在工作温度下的饱和蒸气压时，液体将部分汽化，致使离心泵不能正常操作，此种现象称为_____现象。
【答案】汽蚀
3． 已知在常压、25°C 下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度
水量绝干料；相对湿度时，平衡含水
，现将湿基含水量为20%的该物料与25°C 、
【答案】0.241; 0.225
4． 试写出浮阀塔的三种不正常操作情况：（1） _____；（2） _____；（3） _____。
【答案】严重漏液；严重气泡夹带；降液管液泛；严重雾沫夹带；液相不足（任选三）
【解析】浮阀塔属于板式塔，板式塔的异常操作现象包括：漏液、雾沫夹带、液泛等。
5． 列管式换热器按热补偿的方式不同有_____、_____、_____。
【答案】浮头式；U 形管式；带补偿圈（膨胀节）的固定管板式
6． 单效蒸发器将F=2000kg/h
，（质量分数）的原料液浓缩到35%（质量分数），料
蒸发室压强下水的饱时，平衡含绝干料。，的空气接触则该物料的自由含水量为_____kg水/kg绝干料，非结合水分量为_____kg水/kg绝干料。 液沸点进料，忽略热损失。蒸发器的传热面积.
和汽化潜热r=2330kJ/kg，则蒸发水量为_____kg/h，有效温差为_____°C 。
【答案】1428.6；46.2
7． 已分析测得连续精馏塔中某四股物料的浓度组成分别为0.62，0.70，0.75，0.82，
试找出
（塔板序列自下往上）的对应值，
_____。
【答案】0.82；0.75；0.7；0.62
_____，_____，_____
，
8． 在双效蒸发系统中，将1000kg/h，质量分率为10%的稀溶液浓缩到50%，其理论蒸汽用量约为_____kg/h，若第一效的蒸发水量为400kg/h，溶液离开第一效蒸发器的浓度为_____。
【答案】800；16.67%
9． 液体在填料塔中流下时，造成较大尺度上的分布不均匀性的原因有:_____和_____。
【答案】初始分布不均匀；填料层内液流的不均匀性
10．旋桨式搅拌器适用于黏度_____的液体，而大叶片低转速搅拌器适用于黏度_____的液体。
【答案】小于 大于
二、简答题
11．蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些？
【答案】蒸发器流体循环速度提高，可增大传热系数，从而传热速率高，并可减少溶液在加热管内析出晶体，且可减轻传热表面的污垢积存。
12．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）。
13．简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。
【答案】固体物料在恒速干燥阶段终了时的含水量称为临界含水量，临界含水量不但与物料本身的结构、分散程度有关，也受干燥介质（流速、温度、湿度）的影响。物料分散越细，临界含水量越低。等速干燥阶段的干燥速率越大，临界含水量越高。
14．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 ,
15．什么叫全回流？全回流操作一般用在哪些场合？
【答案】精馏塔不进料也不出料，塔顶冷凝液全部回流，即全回流操作。全回流时，回流比为无穷大，达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车，科研实验中采用全回流操作测定板效率。
16．风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑？为什么？
【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑，原因是动能和静压能转化为位能（势能）。
17．何谓蒸发设备的生产强度？
【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量，是衡量蒸发器性能的一个重要指标。
18．什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。
三、计算题
19．含氨5%（摩尔分数，下同）的水溶液，预热至泡点后送入一精馏塔顶以回收其中90%的氨，塔釜用再沸器间接加热，排出废液中含氨小于1%。已知操作范围内的相对挥发度为6.5。试求：
（1）塔顶馏出液组成
（2）塔的操作线方程；
（3）所需的理论板数；
（4）如果该塔由若干块实际塔板组成，每一块实际塔板的气相默弗里板效率为0.45，则该塔除加热釜外尚需几块实际塔板？
（5）该塔的全塔效率Ex 。
【答案】（1）设进料量为F ，由回收率及全塔物料衡算得