2022年四川大学化工综合之化工原理复试仿真模拟三套题

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2017年四川大学化工综合之化工原理复试仿真模拟三套题（一） (2)

2017年四川大学化工综合之化工原理复试仿真模拟三套题（二） (12)

2017年四川大学化工综合之化工原理复试仿真模拟三套题（三） (21)

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第 2 页，共 30 页 2017年四川大学化工综合之化工原理复试仿真模拟三套题（一）

说明：本资料为2017复试学员内部使用，严格按照2017复试常考题型及难度全真模拟预测。 ————————————————————————————————————————

一、简答题

1． 化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？

【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小，转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单，使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差，电流回归式计算出相应的压差，可测大流量下的压强差。

2． 流体黏度的意义是什么？流体黏度对流体流动有什么影响？

【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下，流体的黏度越大，所产生黏性也越大，液体阻力也越大。

3． 请简述萃取操作的基本原理。如图所示，说明萃取相图中各点、区、线的含义。

A 、

B 、S 、P 点；①、②区；线

【答案】萃取是指利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。

A 溶质,

B 稀释剂，S 溶剂，P 辅助曲线与溶解度曲线的交点

①均相区，②两相区联结线，P-Q 辅助曲线。

4． 在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水若雷诺数相同，且密度

相近，试判断油速大还是水速大，为什么？ 【答案】油速大。因为

二、计算题

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5． 有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为流量为2000kg/h 的苯在内管中从

80°C 冷却到50°C 。冷却水在套管环隙从15°C 升到35°C 。苯的对流传热系数

水的对流传热系数

忽略污垢热阻。试求：

（1）冷却水消耗量；

（2）并流和逆流操作时所需的传热面积；

（3）如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设总传热系数随温度的变化忽略不计。

【答案】（1）苯在定性温度下的定压比热容

水

在定性温度

下的定压比热容

列热量衡算式为

由

得冷却水消耗量

（2）设以内表面积

为基准的总传热系数为

碳钢的导热系数

则

得

本题管壁热阻与其他传热阻力相比很小，可忽略不计。

对并流操作：

对逆流操作：

因

（3）逆流操作时

则有

设冷却水出口温度为

则有

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为简便起见，由算术平均傕得

水的定性温度

查得

则冷却水消耗量

逆流操作比并流操作可节省冷却水

可见，若使逆流与并流操作时的传热面积相同，则逆流时冷却水出口温度由原来的35°C 变为46.6°C ，在传热量Q 相同条件下，冷却水消耗量减少了36.6%。

6． 用某精馏塔分离易挥发组分和水的混合物，流程如图所示，F=200kmol/h

，

（摩尔分

数，下同），加料为气液混合物，气液的物质的量比为2:3。塔底用饱和水蒸气直接加热，离开塔顶的气相经分凝器冷凝，一半作为回流液体，另外一半经全凝器冷凝作产品，已知D=90kmol/h

、

相对挥发度a=2,全塔符合恒摩尔流假定。试求: （1）离开塔顶第1块板的气相浓度

（2）塔底产品

（3）若将饱和水蒸气用量增大，而其他条件（进料位置、

）不变，试分析塔顶

产品浓度

如

何变化，写出分析过程。

图

【答案】（1）由题意知:

设回流液浓度为则

对分凝器做物料衡算，可知:

所以

（2）由题意知:

于是

根据恒摩尔流假定，

由全塔物料衡算知

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