2018年北京市培养单位中丹学院818化工原理考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。
【答案】槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；泵入口侧漏气。
2． 在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水相近，试判断油速大还是水速大，为什么？
【答案】油速大。因为
3． 什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。
若雷诺数相同，且密度
二、计算题
4． 用单壳程单管程列管换热器将流量为32500kg/h某溶液由55°C 预热到85°C ，加热饱和蒸汽温度为130°C ，已知操作条件下该溶液的物性为
：
加热蒸汽的汽化潜热
r=2192kJ/kg。其蒸气走壳程，溶液走管程。管程污垢热阻系数
根，管壁热导率
壳程污垢热阻忽略不计。换热管规格为
壳程蒸气表面传热
管子根数为70
试求：（1）消耗蒸气量为多少？（2）管内表面传热系数是多
少？（3）以管子外表面为基准的换热器的总传热系数；（4）换热器单程管的长度；（5）因技术改造提压操作，欲将该溶液由55°C 升至95°C ，若仍采用以上换热器，为保证完成任务，加热蒸汽温度至少应提高到多少？
【答案】⑴
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5．
某平壁厚度
，内表面温度
，外表面温度
，平壁材料导热系数
+0.00076t，式中
单位为
若将导热系数分别按常量（取平均导热系数）和
变量计算，试求平壁的温度分布关系式和导热热通量。
【答案】本题的目的是考察导热系数线性变化时定态一维热传导公式能否简化。 （1）导热系数按常量计算。 平壁的平均温度
平壁材料的平均导热系数
导热热通量为
设壁厚x 处的温度为t
, 则有
故
上式即为平壁内的温度分布关系式，表示当为常量时，平壁内的温度分布为直线关系。 （2）导热系数按变量计算。 根据傅里叶定律，有
或积分得
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代入数据，得
当
时，
代入式（1），可得
整理上式，得
解得
上式即为当随t 呈线性变化时单层平壁内的温度分布关系式，此时温度分布为曲线。
6． 有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000kg/h（以干燥产品计）。物料水分由12%降为3%（均为湿基），物料温度则由15°C 升至40°C ，绝干物料的比热容为1.3kJ/kg绝干物料；空气的初温为25°C , 湿度为0.01kg7K/kg绝干空气，经预热器升温至70°C ，干燥器出口废气为45°C ，设空气在干燥器进出口焓值相等，干燥系统热损失可忽略不计，试求：（1）新鲜干空气用量（kg/h）; （2）为保持干燥器进出口空气的焓值不变，需要向干燥器补充或移走多少热量？
【答案】⑴
7． 在填料塔中用纯溶剂对低含量气体做逆流吸收，试证：
式中分数）。
提示：
，
分别是气体和液体溶剂的流率
式中
分别是进出塔气体的浓度
是与液相浓度x 相平衡的气相浓度（均为摩尔
（摩尔分数）。气液相的平衡关系为
现用纯溶剂对某低含量气体作逆流吸收，可溶组分的回收率为98%, 所用液气比是最小液气比的1.5倍。如果吸收塔所用填料的传质单元高度
则所需的填料层高度为多少？