2018年中国矿业大学(徐州)化工学院818化工原理之化工原理考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． —包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？
【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。
2． 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。
3． 过滤常数K 与哪些因素有关？
【答案】滤饼性质
滤浆性质
推动力
温度等。
4． 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。
5． 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。
6． 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
7． 如图所示，用泵将水由低位槽打到高位槽（均敞口，且液面保持不变）。已知两槽液面距离为20m ，管路全部阻力损失为5m 水柱（包括管路进出口局部阻力损失），泵出口管路内径为50mm ，其上装有U 形压差计，AB 长为6m ，压差计读数R 为40mmHg ，
设摩擦系数为0.02。求: （1）泵所需的外加功（J/kg）; （2）管路流速（m/s）; （3）泵的有效功率（kW ）; （4）A 截面压强（Pa , 以表压计）。
H
为
图
【答案】（1）以低位槽液面为截面与
间列柏努利方程。
与
间列柏努利方程，有
即
（3）
（3）以表压计
（2）在截面
高位槽液面为截面
外加功
以截面
为基准面在截面
8． 某离心泵工作转数n=2900r/min, 其特性曲线可用-（式中
），当泵的出口阀全开时，管路的特性曲线可用
的单位均为m3/h，若泵的效率
表示，用该泵输送水
表示，上述公？此时泵的
时，（a ）若采用出口阀节流调
求:（1）阀门全开时输水量为多少
轴功率为多少（kW ）? （2）要求所需供水量为上述供水量的例定律重新求泵的特性曲线方程。）
【答案】（1）由泵特性曲线联立求解泵的轴功率
可得:
节，则节流损失的压头为多少米水柱？（b ）若采用变速调节，泵的转速应为多少？（提示:用比
和管路的特性曲线
（2）（a ）采用调节出口阀门的方法
（b ）采用调节转速的方法
新转速下泵的特性曲线方程为:
9． 用一连续精馏塔分离A 、B 两组分混合物，相对挥发度a=2, 进料量F=100kmol/h, 组成（摩尔分数，下同），饱和蒸气进料，塔顶组成
塔底组成
若A 、B 组分摩尔汽
化潜热相等，忽略热损失，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，试求:
（1）塔顶易挥发组分A 的回收率&和塔底难挥发组分B 的回收率 （2）最小回流比（3）塔釜最小汽化量
（4）若塔釜汽化量为最小汽化量的1.5倍，操作回流比R 。 【答案】（1）由全塔物料衡算得
解得:
塔顶易挥发组分A 的回收率为塔底难挥发组分回收率为
（2）饱和蒸气进料q=0, q 线与相平衡线的交点坐标为