2018年广东省培养单位广州化学研究所818化工原理考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 搅拌器应具有哪两种功能？强化搅拌的工程措施有哪些？
【答案】搅拌器的两个功能:（1）总体流动；（2）强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程措施:（1）提高转速；（2）加挡板，消除打漩，增加阻力；（3）偏心安装搅拌器；（4）装导流筒。
2． 化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？
【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小，转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单，使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差，电流回归式计算出相应的压差，可测大流量下的压强差。
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（管子和壳体热胀冷缩程度不同），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。
二、计算题
4． —个直径为2.4m 的填料塔内充填6m 高（乱堆）25mm 的瓷质矩鞍环填料。清水自塔顶通过填料层流下，温度为30°C 、压力为1.5atm 的空气自塔下部入塔流过填料层时，塔内气液两相传质接近液泛。液体质量流量是气体质量流量的8.5倍。若将填料改为（乱堆）50mm 钢质Intatox 填料，试估算每米填料层的压降。
【答案】温度为30°C、压力为1.5atm 的空气的密度为
30°C下水的物性:
黏度
（乱堆）
25mm 的瓷质矩鞍环填料的填料因子。Eckert 泛点关联图的横坐标值
查图得横坐标为03.68处引垂直线与乱堆填料泛点线相交得交点的纵坐标为y=0.052。故气体流速
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对于水查表知
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查表知（乱堆）50mm 钢质Intalox 填料的填料因子
据X=0.356和Y 值，查得每米填料层压降为329Pa 。
5．
用精馏塔分离某二元理想溶液，泡点进料，进料浓度为
浓度最大可达多少？并写出精馏段、提馏段两段的操作线方程。
【答案】当理论板数为无穷多时，夹紧点出现的可能性有三个。
可能一:夹紧点出现在塔顶处，即此时，
可见，这是不可能的。
可能二:夹紧点出现在进料板处，即两段操作线、
q 线、平衡线等四线交于一点。
因为
q=l，所以
又精馏段操作线方程为
代入数据解得这也不可能。
此时有， （摩尔分率）。若采出率（馏其他操作条件不变，故 出液之比）D/F=40%，回流比为3, 相对挥发度为2.5, 当所需理论板数为无穷多时，则塔顶馏出液
可能三:夹紧点出现在塔底处，即
解得
这就是塔顶馏出液的最大浓度。此时精馏段操作线方程为
提馏段操作线方程为
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6． 有一立式单程列管换热器，装有钢管19根，管长为2.5m , 欲将流量为
，液体苯的对1260kg/h、温度为80°C 的苯蒸气在壳程冷凝并冷却至60°C ; 冷却水由下而上通过管程，其进、出口温度分别为20°C 和28°C 。已知苯蒸气的冷凝对流传热系数为
流传热系数为，苯的冷凝潜热为400kJ/kg，
液体苯的比热容为
，若不计换热器的热损失及污垢热阻，试求：（1）冷却水的用量；（2）该换
热器能否满足苯冷凝、冷却的要求；（3）若要求液体苯的出口温度为80°C ，有人认为水量减为原流量的70%即可，试计算说明其正确与否（设水的入口温度不变，水的物性也不变）。定性温度下水的物性：
【答案】⑴
（2）如图所示，分两段计算，设两段相连处水的温度为
图
求管程水的对流传热系数
应用管内强制湍流经验式，得
第一段内：
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