2017年兰州理工大学814化工原理(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 简述如何通过实验测定过滤常数。
【答案】（1）安装过滤设备，配料，在恒压测定不同时刻的滤液量V ; （2）利用（3）用
将数据整理得到
关系表；
数据作图（或数据拟合）；
（4）将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数
2． 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。
3． 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。
4． 在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大； （2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
二、计算题
5． 常压板式精馏塔连续分离苯-甲苯溶液，塔顶全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料量为150kmol/h，组成为0.4（摩尔分率），饱和蒸汽进料q=0, 操作回流比为4, 塔顶苯的回收率为97%，塔底甲苯的回收率为95%，求:
（1）塔顶、±荅底产品的浓度； （2）精馏段和提馏段操作线方程； （3）操作回流比与最小回流比的比值。 【答案】（1）
物料衡算得:
由①②③④式解得:D=62.7kmol/h,
W=87.3kmol/h
（2）精馏段操作线方程
q=0，则
所以提馏段操作线方程为
q=0，而且
因为α=2.47, 所以相平衡方程为
可得:
则
6． 某反应釜内装有外表面积为换热器总传热系数为至90°C 所需的时间。
【答案】（1）忽略热损失
的沉浸式蛇管换热器，
釜内盛有定压比热容为，釜的外表面积为
，
容器外壁对空气的传热系数为
的液相反应物1000kg ，蛇管内通入120°C 的饱和蒸汽冷凝以加热反应物。
，环境温度为20°C 。试比较在忽略和考虑热损失两种情况下，将物料由25°C 加热
设加热蒸汽温度为T ，某瞬间釜内物料温度为t ，在微分段时间
内，温度升高dt , 则
（2）考虑热损失，热损失速率
7． 进料量为9000kg/h，浓度为1%（质量分数）的盐溶液，在40°C 下进入单效蒸发器，被浓缩到1.5%。蒸发器传热面积为
蒸发室绝对压强为0.04MPa （该压力下水的蒸发潜热
加热蒸汽温度为110°C （该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232kJ/kg）。由于溶液
很稀，假设溶液的沸点和水的沸点相同，0.04MPa 下水的沸点为75.4°C ，进料的比热容近似于水的比热容
，
。试求：（1）蒸发水量、浓缩液量、加热蒸汽用量和加热
室的传热系数K ；（2）如果进料增加为12000kg/h, 传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强，进料的温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少？（均不考虑热损失）。
【答案】（1）蒸发水量
浓缩液量传热速率加热蒸汽量传热系数
（2）根据题意A 、K 、
均不变，故Q 也不变，蒸发水量为
浓缩液浓度：