四川大学考研复试.docx

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四川大学考研复试

一、化学反应工程

1、什么是反应速率，什么是反应速率方程？

写出定义式，单位。

2、写出测定一个全混流反应器的停留时间的测定方法和计算步骤。

3、什么是放热反应的定态操作？

写出其定态操作条件。

4、在一定温度下一级不可逆反应，一个间歇反应器中反应30min时，其转化率是50%，在化工中，一个釜式反应器中，要求转化率达到70%时，求平均停留时间。

二、化工热力学

1、状态方程有哪些类型，举例并找一代表说明。

状态方程是表征流体压强、流体密度、温度等三个热力学参量的函数关系式。

不同流体模型有不同的状态方程。

它可用下述关系表示p=p（ρT）或U=U（ρT）来表示，式中p为压强；ρ为流体密度；T为热力学温度；U为单位质量流体的内能。

完全气体的状态方程为p=ρRT，式中R为气体常数;；R=287.14m2/（s2K）。

比热为常数的完全气体的状态方程为U=CvT，式中Cv为定容比热。

P=pRT：

物质在平衡状态下p－V－T关系的数学方程[1]

2、二组分溶液，若已知一组分的逸度和组分含量，如何求另一组分的逸度？

3、低压下，由气液相平衡关系测得｛P，y，x，T｝，如何由提供的这些数据算出活度系数。

4、真实溶液在反应器中，经过绝热变化后，熵变SG=-13000J，判断此过程的可能性。

三、化工原理

用泵从敞口池里输送液体到化工厂，流量180吨/年，化工厂与敞口池水平面垂直高度差为18m，管路长180m（包括当量长度），化工厂出口压力不低于

Pa（表压），选用两种规格的管道分别是

，

，流体密度

，粘度

，

泵的效率为65%，

计算用两种管道输送液体需要做多少外功？

计算用两种管道输送时泵的实际功率和它们的差值。

假设管道能够使用八年，每年使用7200h，设备费用大直径比小直径多花35万元，请问选择哪个管路比较合理。

四、化学过程工艺学

从矿渣中分离提纯一些有用的物质出来

五、翻译题

包括英翻汉（三个小题），和一个汉翻英（一个小题）。

面试问题

1、化学工艺和化学工程的区别?

2、质量作用定律在什么情况下用摩尔浓度，什么情况下用活度？

举一个理想溶液和非理想溶液的例子。

3、在什么情况下用活度和逸度？

4、精馏塔底还是塔顶端温度高，怎样是塔釜底温度升高？

5、原油怎么分离，塔顶，塔底产品是什么，原油是牛顿还是非牛顿流体？

什么是牛顿流体？

举一个牛顿流体和非牛顿流体的例子。

6、精馏塔怎样设计？

设计步骤

7、煤层气中含有CH4、H2S、O2因有O2故吸收塔的操作压力

不能太高，如3kPa，设计一个吸收塔，出去气体中毒H2S。

8、吸收塔为什么装有底阀？

原理是什么？

9、设计一个吸收塔，测定体积传质系数。

10、换热器串联和并联，哪个好？

为什么？

1.

1、化学工程偏向反应器和反应过程的物理量比如能量、温度、速率的控制。

化学工艺偏向产品的制备比如石油加工、功能材料等等。

2、化学工程——是研究化学相关领域“共性”的理论，如化工热力学\动力学\流体力学\单元操作等等,具有一般普遍的适用性；

化学工艺——是研究化学相关领域“个性”的理论，如煤工业\盐工业\无机工业\硅酸盐工业\精细化工品,具有特殊的应用性.

现在的大学本科都把这两个专业合并了，具体来说的话：

工程就是解决动力学和热力学问题，比如厂房、设备、装置对化学反应的影响，所以化学工程多数研究反应器，精馏塔，搅拌机等装置问题。

有点像硬件设施。

工艺则是配方、配比、反应时间、温度、压力等等，比较软件的东西。

化学工程偏向于设备、放大、模拟及工程设计。

化学工艺主要是工艺最佳参数研究、工艺可操作性、安全及环保方面的研究。

2活度是较为重要的热力学量，为了要使实际溶液能服从由理想溶液所得的规律（如拉乌尔定律、享利定律、质量作用定律、分配定律……），一定要用活度代替浓度，所以也可以把活度理介为该物质的有效浓度。

理想溶液idealsolution（s）溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。

3，

活度来计算真是溶液与理想溶液的区别以及那些目前尚无法计算的一切量。

活度是组分的有效浓度（或称热力学浓度）。

组分的浓度必须用一系数校正，方能符合于若干物理化学定律（例如质量作用定律、拉乌尔定律、亨利定律、分配定律等等），此校正系数称为活度系数。

[2] 

逸度即为有效压力

逸度（Fugacity）在化学热力学中表示实际气体的有效压强，用f表示。

逸度定义的出发点是化学势与理想气体的压强的关系。

它等于相同条件下具有相同化学势的理想气体的压强。

逸度的定义是：

（dG）=R*T*d（lnf）

f就是逸度,它的单位与压力单位相同,逸度的物理意义是它代表了体系在所处的状态下,分子逃逸的趋势,也就是一本物质迁移时的推动力或逸散能力.

活度的定义式：

a=f1/f0

a是活度,f1是溶液某一组分的逸度,f0是标准态时的逸度.所以溶液中某一组分的活度就是该组分的逸度与其在标准态时的逸度之比值,式子中选取与溶液同一温度、同一压力下纯组分作为标准态.

5。

分馏原油是非牛顿流体。

牛顿流体：

水，血浆，沥青

非牛顿流体：

血液，原油，淋巴液，纸浆、油漆、油墨、牙膏。

8、

底阀的作用：

阻断，便于管路和泵的检修；防止塔底物料抽空，维持塔底液位。

如果塔底抽出管线及机泵出现问题，可以利用该底阀隔离出工艺系统和塔系统，不然还要将塔内介质都要排光，主要是便于检修使用

9.

（1）采且丙酮、空气-水吸收系统，配制10～15%（mol%）的丙酮～空气混合气体，水为吸收剂，气液两相在填料吸收塔内作逆流接触。

（2）改变吸收剂流率L，在稳定操作条件下测定气体进出口浓度1y、2y，计算组分回收率和吸收传质系数Kya和Kxa。

 （3）改变吸收剂的进口温度，稳定操作后测定气体进出口浓度1y、2y计算组分回收率和吸收传质系数Kya和Kxa。

10.

采用一台设备时若直径、面积很大可以考虑两台或多台并联

还用一种可能是防止换热器出现故障系统停车，采用两台换热器并联

单台按总负荷的75％设计，一台出现问题时，另一台可单独运行，并能带到总负荷的75％

对于串联主要有以下几种情况：

1、管壳程流速选择合理，但传热温差太小所需要的换热面积很大

根据适宜的流速确定了设备直径后所需要的换热管长很长，可采用串联结构

但串联的台数不能太多，一般不超过3台

2、多管程结构，采用一台时温差修正掉太多，可采用串联结构

3、介质完全冷凝后还需要过冷很多，一般需要在冷凝器后串联一台冷却器

这种情况下两台换热器的规格一般不一样

并联和处理量有关，串联由换热要求决定

串联优点是：

可以防止偏流，提高换热器的工作效率；

    缺点是：

处理量小。

并联优点是：

处理量大；

    缺点是：

容易产生偏流，降低换热效率。

以上分析，在选换热器的设计阶段还是选大一点的换热器，串联好。

主要看是工艺情况、制造情况定

化学工程主要研究工程化问题，

例如反应器的设计，过程的优化，各种过程的放大。

化学工程以过程为研究对象，

以系统的优化为主要要就目的，

主要内容为各个单元操作和反应过程

的优化和过程的优化。

比较大的研究方向包括精馏过程，萃取过程，结晶，色谱等等。

化学工艺以产品为核心，

研究的主要内容是制备和分离产品的各种条件，

目的在于研究制备

产品时所需的条件。

化学工艺研究的内容十分庞杂。

由于化学工业目前发展十分迅速，化学工程和工艺二者既有区别又紧密结合。

举一个例子，

例如裂解石油气制备乙烯这个工程。

化学工艺主要研究制备乙烯的最佳的反应压力，反应

温度，

对于进料组成的要求等等。

而当这些工艺条件确定以后，

剩下的工作主要由化学工程

这一学科来进行，

例如反应器的尺寸设计，

停留时间设计，

空气压缩机的选择，

管道的设计，

等等

比如说某工厂新上一个化工项目，

这个项目刚在实验室的小试的时候，

这个研究阶段，

我们

都可以认为是在做化学工艺方面的研究，

化学工艺研究的主要任务是考察所制备产品的反应

条件，温度，压力，催化剂方面的考察研究，收率，选择性以及转化率，小试成功，到了中

试，就要化学工程方面的技术人员介入一起攻克工程放大问题了，期间要考虑中试的规模，

选用哪些化工设备，

所选用的设备的大小，

材质，

接着要对结合各种工程工艺参数进行设备

的设计，选型，绘制工艺流程图，对照图纸设计中试试验，中试成功，进入工业化阶段，这

一阶段主要是化学工程技术人员的工作，

根据工业规模，

绘制工业化工艺流程图，

主要设备

图，

按照具体尺寸进行设计选购设备，

根据图纸安装设备，

管道，

进行生产车间布置和安装，

安装成功，进行试车前的吹扫，吹扫结束，进行试生产

~~~

整个化工项目的开发完成

化工类设计院一般只需要两门专业课：

化工原理和化工热力学

天辰工程公司（化工部第一设计院）

、赛鼎化学工程公司（化工部第二设计院）

、东华工程公

司（化工部第三设计院）五环（化工部第四设计院）

，中石化宁波公司、华陆工程有限公司、

成达工程、中冶焦耐

中国寰球

中国石化工程建设公司

化工类排名

:

天津大学

清华大学

华东理工大学

（

化学反应工程重点实验室

） 

大连理工大学

浙江大学

北

京化工大学

北京理工大学南京工业大学

华南理工大学

四川大学

中国石油大学

哈尔滨

工业大学

湖南大学

厦门大学

青岛科技大学

国防科技大学

太原理工大学

中国科技大学

福州大学

（211） 

研究所

/

院：

中国科学院：

大连化物所、

长春应化所、

山西煤化所、

兰州化物所、

青岛生物能源与过程所、

上海硅酸盐所

北京过程工程所

广州能源所

研究生院化学与化学工程学院

中石油：

石油化工科学研究院

中石化：

北京化工研究院

中船重工：

718

所

725

所

中国日用化学工业研究