2017年河南理工大学物理化学学院998化工原理[专业硕士]考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 一条简单管路，当管道上游的阀门被关小，则下游的压强将_____，而管道总的阻力损失将_____。
【答案】减小；不变
2． 对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度T ，湿球温度是_____。 【答案】
对于饱和空气 【解析】对于不饱和空气
3． 用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，已知在转速为1rpm 时的生产能力为4.8m3/h, 现要将生产能力提高20%，若过滤介质阻力可忽略不计，则转速应改为_____，或将转筒的浸没角增为原来的_____倍。
【答案】1.44rpm ; 1.44倍
【解析】转筒真空过滤机的生产能力
4． 当填料塔操作气速达到泛点气速时，_____充满全塔空隙，并在塔顶形成液体层，因而_____ 急剧升高。
【答案】液相；压降
【解析】当气速过大时，使降液管内的液体不能顺利下流，管内液体必然积累。气体穿过板上液层时造成的 两板间的压降增大。
5． 已知在常压、25°C 下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度
水量绝干料；相对湿度时，平衡含水
，现将湿基含水量为20%的该物料与25°C 、
【答案】0.241; 0.225
6． 精馏和蒸馏的主要区别在于_____，平衡蒸馏（闪蒸）和简单蒸馏的主要区别在于_____。塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_____。
【答案】精馏是多次部分汽化和部分冷凝的结果而蒸馏仅是一次部分气化或冷凝；平衡蒸馏的气液相产品呈平衡，简单蒸馏是渐次汽化，气液相不呈平衡；一定厚度的液层
和露点间的关系时，平衡含绝干料。，的空气接触则该物料的自由含水量为_____kg水/kg绝干料，非结合水分量为_____kg水/kg绝干料。
7． 在设计列管式换热管中，设置折流挡板，以提高_____流速，设置隔板以提高_____流速，以达到强化传热的目的。管程内流体流速的选取，对一般液体取_____, 气体取_____，如该换热器用水蒸气冷凝来加热原油，那么水蒸气应在_____程流动。
【答案】壳程；管程；壳
8． 用水吸收空气中的氨，在保持吸收塔进口空气中氨含量恒定的情况下，增加进口气体流量，传质系数_____，出口水中氨含量_____。
【答案】増大；增大。
二、简答题
9． 简述以雷诺数（Re ）作为判据对流体流型的三种分类类型。
【答案】（1）当
（2）当
（3）当时，为层流区； 时，有时出现层流，有时出现湍流，依赖于环境，为过渡区； 时，为湍流区。
10．什么是化工原理中的三传？试论述三传的可比拟性。
【答案】化工原理的三传:质量传递、热量传递、动量传递。
三传的类比:
（1）传递本质类比
①动量传递是由于流体层之间速度不等，动量将从速度大处向速度小处传递。
②热量传递是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递。
③质量传递是因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递。
（2）基础定律数学模型类比
①动量传递的牛顿粘性定律。
②热量传递的傅立叶定律。
③质量传递的费克扩散定律。
（3）物性系数类比
①粘度系数。
②导热系数。
③分子扩散系数。
11．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）。
12．简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。
【答案】（1）简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离，是非稳态过程，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小，是一次部分气化与部分冷凝。
精馏是多次简单蒸馏的组合，可以是连续稳定过程，也可以间歇过程，多次部分气化与部分冷凝。
（2）精馏的原理：精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时，将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果，从而提高各组分的分离程度。
13．说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是：（1）精馏塔塔顶浓度
但极限值是如果则的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1；（2）的提高受到塔板数即精馏塔分离
也有确定的最高极限值；（3）增加回流比意，能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）
味着増加蒸发量和冷凝量，这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
14．为什么说全回流时，所需的理论板数最少？
【答案】全回流时，操作线与y-x 图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远，即传质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理论板数最少。
15．多效蒸发有何优点？为什么多效蒸发的效数有一定限制？
【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少，操作费用低。但随效数的增加，单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢，操作费用降低的趋势减小，同时，随效数的増加，蒸发器生产强度降低很快，设备投资增加，因此，需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。
16．何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下
【答案】选择性系数定义如下:
，溶物系）
17．过滤常数K 与哪些因素有关？
【答案】滤饼性质滤浆性质推动力温度等。
18．什么是填料塔的传质单兀尚度
【答案】传质单元高度当组分B 不溶解于溶剂S 时（完全不互和等板尚度HETP? 填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度（HETP ）:
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