2018年广东省培养单位广州化学研究所818化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 在连续干燥器前用预热器加热空气，被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项？干燥器热效率定义为哪些项之比？
【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:
汽化水分消耗的热量；
随废气放空。
干燥热效率定义为
2． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花在哪里？
【答案】吸收的基本依据是：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为：
（1）气、液两相流经吸收设备的能耗； （2）溶剂损失；
（3）溶剂再生费（解吸操作费）。
3． 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。
【答案】（1）获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品；
（2）脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质；
（3）脱除杂质。
加热产品消耗的热量；
补偿设备热损失消耗的热量；
二、计算题
4． 某常压等焓干燥器，处理量为500g/s, 湿物料湿基含水量5%，产品湿基含水量不高于1%; 新鲜空气温度20°C ，湿度为0.005kg 水/kg绝干空气，空气预热至150°C 后进入干燥器，试求：（1）当空气出口温度为40°C 时，预热器所需提供的热量；（2）若出口空气在管路与旋风分离器装置中温度下降了10°C , 产品是否会发生返潮现象？
【答案】（1）根据预热器的热量衡算得到预热器所需热量为
先求L :由物料衡算可知
等焓干燥：
，即
（2）干燥器出口温度为40°C , 经过管路和旋风分离器后温度下降了30°C , 此时若湿空气的水汽分压小于饱和蒸气压
则不会发生返潮现象；查饱和水蒸气压30°C
时，
湿空气出口湿度为0.0487kg 水/kg绝干空气，则水汽分压：
会发生返潮现象。
5． 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。
6． 有一离心泵，其特性曲线为
（
的单位为
，转速为）
如图1所示，现拟用该泵将水库中的水送到高度为58.5m 的常压高位水槽，输送管路的管内径均为150mm ，当泵出口阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m 。已知水的密度系统流量在
摩擦系数为0.025。
（1）若该泵的实际安装高度为1.5m , 吸入管总长（包括所有局部阻力当量长度）为
60m ，求
时泵入口处的真空度为多少（kPa ）?
求泵的轴功率
；
（2）求出口阀全开时管路的特性曲线方程
；
（3）求该泵在出口阀门全开时的工作点，若泵的效率为（4）若用出口阀将流量调至
（
5）若通过降低泵的转速
，将流量调至
求由于流量调节损失在阀门上的压头；
（泵出口阀门全开），求在新的转速下泵的
特性曲线方程，并图2说明在泵出口阀门全开的条件下，泵的流量、扬程变化情况。
图1
【答案】（1）
在水池液面
和真空表所在液面
间列柏努利方程
泵入口处的真空度为23.447kPa （2）阀门全开时，在水池液面
和高位槽所在液面
间列柏努利方程