2017年北京科技大学化学与生物工程学院819化工原理概论之化工原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 精馏塔操作中，由于某种原因进料浓度减小，进料量F 与热状态q 保持不变，塔釜加热量不变，若维持塔顶产品组成与塔底产品组成不变，则R_____，D_____，W_____，L/V_____，V/L_____。（增大，减小，不变）
【答案】增大；减小；增大；増大；减小
2． 在化工过程中，流动边界层分离的弊端主要是_____; 而其可能的好处则主要表现在_____。
【答案】增加了流动阻力损失；增加了湍流程度。
3． 密度为
【答案】揣流；、黏度为 的水在直径为50mm 的圆管内流动，平均流速为1m/s，则管内水的流型为_____，管中心流速为_____。
4． 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。
【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别，使其得以分离。
【解析】对于挥发度相近的物系，夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。
5． 空气等温增湿过程，使得气体的焓_____，湿球温度_____。
【答案】增大 升高
【解析】气体的焓
温度等温增湿过程，t 不变，H 增大，I 增大。湿球等温增湿，湿球温度升高。
6． 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
7． 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
_____，_____，_____
，
8． 采用错流和折流不能提高换热器的传热效率，但可以使换热器_____。
【答案】结构紧凑、合理
9． 对逆流操作的填料塔，液体自塔_____部进入，在填料表面呈_____状流下。
【答案】上；膜
10．精馏塔设计时采用的参数
板数将_____。
【答案】减小
11．沸腾传热可分为_____、_____和_____三个区域，而在工业生产中应维持在_____区内操作。
【答案】自然对流；膜状对流；核状对流；核状对流
12．金属的导热系数大都随其纯度的增加而_____，随其温度升高而_____。
【答案】増加；减少
均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则所需理论
二、简答题
13．简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些？
【答案】萃取剂的选择性好，萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好，萃取剂与稀释剂有较大的密度差，使萃取相和萃余相容易分离，萃取剂容易回收，化学性质稳定，无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。
14．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。
15．流体黏度的意义是什么？流体黏度对流体流动有什么影响？
【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下，流体的黏度越大，所产生黏性也越大，液体阻力也越大。
16．简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。
【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。
17．冬天，室外温度为2°C ，刮着风，潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰？为什么？
【答案】可能会结冰，因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度，当湿球温度低于0°C就会结冰。
18．在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。
【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。
脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。
三、计算题
19．槽内盛有20吨重油，拟用图所示装置在4h 内将其从20%加热至80°C , 加热介质为120°C 的饱和水蒸气，在加热过程中，传热系数的平均值为
，重油的比热容为
才能满足要求？（槽内重油因搅拌而温度均一，忽略热损失）
，
泵的输送量为。试求换热器应具有多大的换热面积
图
，【答案】设m 为槽内油的质量（kg ）据题意，由热平衡方程和总传热速率方程得
化简得
，T 为饱和蒸汽的温度，根为泵的输油能力（kg/h）