2017年北京化工大学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． 请简述萃取操作的基本原理。如图所示，说明萃取相图中各点、区、线的含义。
A 、B 、S 、P 点；①、②区；
线
【答案】萃取是指利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。
A 溶质, B 稀释剂，S 溶剂，P 辅助曲线与溶解度曲线的交点 ①均相区，②两相区
联结线，P-Q 辅助曲线。
3． 造成溶液过饱和度的方法有哪些？溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段？
【答案】造成过饱和度的方法有: ； （1）降低温度（冷却结晶）（2）溶液浓缩（蒸发）。
溶液结晶的两个阶段:晶核生成，晶体成长。
4． 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因，即化学吸收的优点。
【答案】（1）化学反应提高了吸收的选择性； （2）加快吸收速度，从而减小设备容积；
（3）反应増加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；
（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。
二、计算题
5． 某厂使用填料塔，用清水逆流吸收某混合气体中的有害物质A 。已知填料层高度为5m ，操作中测得进塔混合气量为100kmol/h, 混合气中含A 的组成为0.06（摩尔分数，F 同）。要求A 的吸收率为90%, 若清水用量为最小用量的1.4倍，操作条件下的平衡关系为
试求：（1）清水的实际用量及出塔液体的饱和度； （2）该塔的气相总传质单元高度；
（3）该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量及初始组成不变，要求最终尾气浓度降到0.003, 求新塔的填料层高度。
【答案】⑴
饱和度
（3）全逆流，串联时新塔高=
6． 总压为101.325kPa 、温度为20°C 时，1000kg 水中溶解
【答案】首先将此气液相组成换算为y 与x 。
的摩尔质量为17kg/kmol, 溶液的量为15kg
此时溶液上方气相中的
平衡分压为2.266kPa 。试求此时之溶解度系数H 、亨利系数E 、相平衡常数m 。
与1000kg 水之和。故
溶剂水的密度
摩尔质量
7． 如图所示，两敞口贮槽的底部在同一水平面上，其间由一内径为75mm , 长为200m 的水平管A 贮槽直径为7m ，盛水深为7m , B 贮槽直径为5m , 和局部阻力系数为0.17的全开闸阀彼此相连，
盛水深为3m ，若将闸阀全开，问大罐内水平降到6m 时，需多长时间？设管道摩擦系数
图
【答案】在任一时间t 内，大罐水深为H ，小罐水深为h 大罐截面积小罐截面积
这时小罐水面上升高度为x 所以而
在大贮槽液面
与小贮槽液面
间列柏努利方程，并以底面为基准水平面，有:
其中
大气压，u 为管中流速，
代入方程得:
当大罐水面下降到H 时所排出的体积为:
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