2017年天津农学院工程技术学院827化工原理[专业硕士]之化工原理考研冲刺密押题
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一、简答题
1． 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。
2． 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，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，热补偿热胀冷缩程度不同）
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。
3． 简述以雷诺数（Re ）作为判据对流体流型的三种分类类型。
【答案】（1）当（2）当（3）当
时，为层流区；
时，有时出现层流，有时出现湍流，依赖于环境，为过渡区； 时，为湍流区。
4． 何谓多效蒸发？试举例说明。
【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式，它是将第一效蒸发器产生的二次蒸
汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽，再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器，以此类推，末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。
5． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？
【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高，降尘室出口气体的含尘量增加。因为： （1）黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加；
（2）密度减小、气体质量不变则体积流量増加，停留时间减少。
6． 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）。
二、计算题
7． 在某管壳式换热器中用133°C 的饱和水蒸气将水由20°C 预热至80°C , 7K 在管程流动，流速为0.6m/s, 管尺寸为污垢热阻为
设水蒸气冷凝的对流给热系数为
蒸汽侧的污垢热阻和管壁热阻可忽略不计。试求：
水侧
（1）基于管外表面积的传热系数；
（2）换热器操作一年后，由于水垢积累，换热能力降低，出口水温只能升至70°C ，试求此时的传热系数及水侧的污垢热阻；
（3）若要使出口水温仍维持在80°C ，拟采用提高加热蒸汽温度的办法，问加热蒸汽的温度应升高至多少。
【答案】（1）先计算管内水的对流给热系数°，。水在定性温度故
以管外表面积为基准计算传热系数，忽略管壁热阻，则有
解得
（2）操作一年后污垢热阻增加，总热阻也相应增加。
下的物性：
即
故
设一年后的污垢热阻为
则以管外表面积为基准计算传热系数为
解得
总热阻増加的百分数
即操作一年后因污垢热阻増加，总热阻相应增加了29.5%。
（3）在现有条件下仍要使出口水温维持在80°C ，则换热过程应具有的传热温差为
即
由此解得
（滤液）/h，过
，
8． 用一回转真空过滤机过滤某水悬浮液，操作真空度为80kPa ，生产能力为滤面积为
，转鼓沉浸角为120°，转数为0.6转/分，现拟用一板框过滤机代替上述回转真空过
滤机，已知滤框长与宽均为1000mm ，过滤压力为196kPa （表压），要求获得的滤液量为过滤时间0.5小时，设滤饼不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。试求：
（1）需要滤框和滤板各多少；
（2）板框过滤机过滤终了后在压力仍为196kPa （表压）下用相当于滤液量1/5的水洗涤，洗涤时间为多少小时？若卸渣、重装等辅助时间为0.2小时，则生产能量为多少
（滤液）/h?（回