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1、2017年中南林业科技大学材料科学与工程学院f29化工原理复试实战预测五套卷一、简答题1 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。 2 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；、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
2、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 均相区，两相区联结线，P-Q 辅助曲线。 3 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因，即化学吸收的优点。【答案】（1）化学反应提高了吸收的选择性； （2）加快吸收速度，从而减小设备容积；（3）反应増加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。4 何谓蒸发设备的生产强度？【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量，是衡量蒸发器性能的一个重要指标。二、计算题5 矿石焙烧炉炉气
3、中含有密度的球形颗粒污染物，拟用一个降尘室将其除去。降尘室，气体密度为，粘度为，的颗粒，能被除去的百分率为多高2m ，宽2m , 长5m 。操作条件下气流流量为少？【答案】 试求理论上能完全除去的矿尘颗粒最小直径；对于粒径为 假设流体沉降符合斯托克斯公式： 检验： 符合要求。 （2） 6 在一单程列管换热器内，壳程浸入100C 的饱和水蒸气，将管内湍流流动的空气从10C 加热至60C ，且饱和水蒸汽冷凝成同温度的水。若空气流量及空气进口温度不变，饱和蒸汽和冷凝水温度也不变，仅将原换热器改为双管程；问：此时空气的出口温度为多少？饱和蒸汽流量变化如何？（计算中忽略壁阻、垢阻及设备的热损失）【答案】
4、由题意， 当改为双管程时，湍流流动时， 故整理得 将单程列管式换热器转化成多管程时，要注意对传热系数的影响。 解得又因为： 即饱和蒸汽流量变为原来的1.36倍。 7 有一套管换热器，某流体走套管环隙，水走管内，逆流换热。工艺上要求将流量为810kg/h的此流体从120C 冷却到70C ，其比热容为并可视为不变。已知内管为它对管壁的传热膜系数为钢管，水的初温为20C ，此换热器刚投入使用时很清洁，当流体出口温度为70C ，测得水出口温度为50C , 管壁对水的传热膜系数为试问：（1）由于冷却水的水质问题，管内壁结垢，使用一年后致使水的出口温度降为45C ，求内壁的污垢系数（管壁热阻及外壁垢阻可忽
5、略不计，管内外传热膜系数可视为不变）；（2）经过技术改造，水质处理设备的故障被排除，且换热器内的水垢被清除，如果水的流量增加了73.2%，问完成规定的生产任务所需的套管换热器的有效长度为原长度的百分之几？（3）同（2）清垢后水的流量增加了73.2%，如采用原来的换热器，则水和热流体的出口温度是否变化；如变化，计算它们的出口温度分别为多少？【答案】（1）解题思路：换热器使用一年后，由于水结垢，热阻增大，总传热系数下降，单位时间内通过传热面的热量减少，使冷却水的出口温度从50C 下降到45C ；由于冷却水的用量不变，根据冷热流体的热量衡算式（在无热损失的情况下，冷流体吸收的热量等于热流体放出，所以热流体在流量不变的情况下， 的热量）其出口温度上升。 原工况（结垢前） 原工况热负荷 冷却水用量 现工况（结垢后） 一、简答题考研试题
