2017年华北理工大学024化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。
【答案】（1）加快互溶液体的混合；（2）使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中；（3）使气体以气泡的形式分散于液体中；（4）使固体颗粒在液体中悬浮；（5）加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
2． 什么叫精馏操作？举例说明精馏过程在化工生产中的应用。
【答案】精馏操作是指利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触, 在热能驱动和相平衡关系的约束下, 使得易挥发组分不断从液相往气相中转移, 而难挥发组分却由气相向液相中迁移, 使得混合物得到不断分离的过程。
应用：产品的分离提纯。
3． 溶质渗透理论中的
含义是什么？已知D ,
如何表达？
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,
4． 按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。
【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。
（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；
（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。
二、计算题
5． 外径为152mm 的水平管道横穿大房间，内通171°C 饱和水蒸气。已知管外空气温度为21°C ，四周墙壁、天花板及地板温度均与室内空气温度相等，试求：
（1）管道不保温，管壁的黑度为0.55时每米管长因辐射而造成的热损失为多少；
（2）管道外包以50mm 厚的保温层，使保温层的表面温度降为59°C , 保温材料外面裹一层黑度为0.3的薄铁皮，此时每米管长因辐射而造成的热损失为多少；
（3）在以上两种情况下，每米管长的总热损失为多少，总传热系数为多少。已知管壁和空气之间自然对流给热系数
【答案】（1）假设房间内除蒸汽管道外无其他物体，或所有其他物体的温度均与四周墙壁温度相等，则蒸汽管道与房间墙壁形成内包系统，且房间四周的面积与蒸汽管道表面相比大得多，
即
因此可得每米管长因辐射而造成的热损失为
（2）同理，管道外包以50mm 厚的保温层，因辐射而造成的热损失为
（3）每米管长的总热损失为对流和辐射而造成的热损失之和，即未保温时
保温后
6． 某厂吸收塔的填料层高度3m , 用纯溶剂逆流等温吸收尾气中的有害组分。入塔气体中有害组分的含量为0.04（摩尔分率，下同），出塔气体中有害组分含量为0.008，出塔液体中有害组分含量为0.03。已知在操作范围内相平衡关系为y=0.8x。试求：
（1）填料塔的气相总传质单元高度
为多少？
（2）原塔操作液气比为最小液气比的多少倍？
（3）因法定排放气有害组分含量为0.004, 现增加塔高以使出口气体达标，若液气比不变，填料层总高应为多少？
【答案】（1）液气比为
所以
所以传质单元数
（2）最小液气比为
所以（3）
液气比不变，则传质单元数
所以
不变，
7． 锅炉的蒸发量为9080kg/h，要求进入锅炉的水温为65°C ，但原水温度为21°C ，故需用一卧式列管换热器将水加热到所需温度，加热蒸汽为108°C 的饱和水蒸气，
冷凝传热系数为
列管采用
内流动，流速为0.3m/s。求：
（1）求换热面积。
（2）若因空间限制，管长不能超过2.5m ，换热器如何设置？ 注：水的物性参数
【答案】（1）由题意
的黄铜管（导热系数为
），设水在管