2018年北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室819化工原理概论之化工原理考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1． 当离心泵叶轮入口处压强等于或小于被输送液体在工作温度下的饱和蒸气压时，液体将部分汽化，致使离心泵不能正常操作，此种现象称为_____现象。
【答案】汽蚀
2． 采用多效蒸发流程所得到的蒸汽经济性的提高是以_____为代价的。
【答案】降低生产能力
3． 多级错流萃取的特点是:_____、_____、_____。
【答案】每级都加入新鲜萃取剂，传质推动力大；只要级数足够多，最终可得到希望的萃取率；萃取剂用量大。
4． 精馏塔操作中，由于某种原因进料浓度减小，进料量F 与热状态q 保持不变，塔釜加热量不变，若维持塔顶产品组成
与塔底产品组成
不变，则R_____，D_____，W_____，L/V_____，
V/L_____。（增大，减小，不变）
【答案】增大；减小；增大；増大；减小
二、简答题
5． 往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象？为什么？
【答案】往复泵无“气缚”现象，因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题，任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。
6． —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。
7． 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。
三、计算题
8． 如图所示输送管路将高位槽中液体
液面垂直距离为1m , 管内径均为d=53mm。已测得0C 段直管长为
弯头
试求管内流速为多少？
DE 段直管长为
输送到低位贮槽中，两槽
且知此管段上有一个
CD 段上有一个球心阀，在C 、D 处接一倒U 形
，现测得压差计读数R=20cm。压差计，U 形管上部为空气（与液体密度相比，空气密度可忽略）
图
【答案】在两槽液面
与
间列机械能衡算式:
式中，
将以上诸式代入式①化简得
式中λ与U 有关，故由式②求解U 时需用试差法。考虑到流体黏度U 较大，可假设流动形态
为层流，故将式③代入式②得:
检验Re :
属层流，故以上计算有效。
9． 某连续精馏操作中，已知精馏段操作线方程为
【答案】由精馏段操作线方
程
得
提馏段操作线方程为
得
若原料液于露点下进入精馏塔中，求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。
将提馈段操作线方程与对角线方程y=x联立
将两操作线方程联立
因是露点进料，q=0, q 线水平，两操作线交点的纵坐标即是进料浓度，所以
10．有一列管式换热器，110°C 的饱和水蒸气在壳程被冷凝为同温度的水，一定流量的某气体在管束内从30°C 加热至50°C 。现因气体的流量增加，加热蒸汽的压强及气体入口温度均不变，致使气体的出口温度降至48°C 。换热器的管壁及污垢热阻可忽略，换热器的热损失也可忽略，气体在管束内均为湍流流动。试求：
（1）气体流量为原来的多少倍； （2）换热器的换热速率为原来的多少倍。 两种情况下气体的物性可以认为不变。 【答案】（1）由题意：
湍流流动时，
当气体流量发生变化时，由于管内流体的流速发生变化，所以会导致传热系数发生改变，本题的切入点正在于此。
整理得：
解得，（2）