化學工程復試面試題整理(帶答案)

1、一、專業(yè)綜合知識（大部分化工原理+少量反應工程）1. 層流和湍流的區(qū)別？層流：質(zhì)點沿管軸做有規(guī)則的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，互不混合。湍流：質(zhì)點做不規(guī)則的雜亂運動并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。前進阻力增大。2. 什么是邊界層？邊界層的分類？邊界層：當流體流經(jīng)固體壁面時，由于流體具有黏性，在垂直于流體流動方向上便產(chǎn)生了流度梯度。在壁面附近存在著較大的速度梯度的流體層，成為流動邊界層，簡稱邊界層。邊界層外黏性不起作用，速度梯度可視為零。在平板前緣處，邊界層較薄，流體的流動總是層流，稱層流邊田三界層。在具體前緣一定距離的臨界距離處，邊界層內(nèi)的流動由層流變湍流，此后的邊界層稱湍流邊界層。3. 離心泵

2、的特性曲線有哪些？繪制特性曲線有什么意義？什么是離心泵的揚程？（1）壓頭一送液能力曲線（HQ曲線）;（2）功率-送液能力曲線（NQ曲線）;（3）效率一送液能力曲線（nQ曲線）；（4）允許吸上真空度，送液能力曲線（HsQ曲線）。根據(jù)HQ曲線，可以預測在一定的管路系統(tǒng)中，這臺離心泵的實際送液能力有多大，能否滿足需要；根據(jù)NQ曲線，可以預測這種類型的離心泵在某一送液能力下運行時,驅(qū)動它要消耗多少能量，這樣可以配置一臺大小合適的動力設備；根據(jù)nQ曲線,可以預測這臺離心泵在某一送液能力下運行時效率的高低，使離心泵能夠在適宜的條件下運行,以發(fā)揮其最大效率；而根據(jù)HsQ曲線就可以通過計算決定水泵的安裝高度。

3、揚程又稱壓頭，指的是單位重量流體經(jīng)泵所獲得的能量4. 如何進行離心泵的選型？（1）確定輸送系統(tǒng)的流量與壓頭。流量如果在一定范圍內(nèi)波動，要按最大流量考慮，壓頭則有xx方程計算（2）選擇泵的類型和型號。根據(jù)輸送液體的性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，按照已經(jīng)確定的流量，壓頭從給出的泵的目錄中選出的型號（3）核算泵的軸功率5. 什么是氣縛現(xiàn)象和汽蝕現(xiàn)象？如何防止？離心泵啟動時，若泵內(nèi)存在空氣，由于空氣密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪xx所形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，雖然啟動離心泵也不能輸送液體。此現(xiàn)象即為氣敷。如何防止氣縛：在啟動前向殼內(nèi)灌滿液體。做好殼體的xx工作，灌水的閥門和蓮蓬

4、頭不能漏水xx性要好。當葉片xx附近液體的靜壓強等于或低于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓時，液體將在該處部分汽化，產(chǎn)生氣泡。含氣泡的液體進入葉輪高壓區(qū)后，氣泡急劇凝結或破裂。因氣泡的消失產(chǎn)生局部真空，此時周圍的液體以極高的流速流向原理氣泡占據(jù)的空間，產(chǎn)生極大的局部沖擊壓力。在這種巨大沖擊力的反復作用下，導致泵殼和葉輪被破壞，這種現(xiàn)象稱為氣蝕為避免氣蝕，應設法使葉片xx附近的壓強高于輸送溫度下的液體飽和蒸汽壓。6.攪拌的目的和作用？攪拌是指攪動液體使之發(fā)生某種方式的循環(huán)流動，從而使物料混合均勻或使物理、化學過程加速的操作。攪拌還可以強化液體與固體壁面之間的傳熱，并使物料受熱均勻。目的是傳質(zhì)，實現(xiàn)加速

5、均勻分布，如溫度，溶解等。液-液混合、氣-液混合和固-液混合7. 自由沉降中，顆粒受到的阻力隨流型怎樣變化？球形度的影響如何？雷諾數(shù)與小變大，阻力系數(shù)分布滿足斯托克斯定律區(qū)，艾倫定律區(qū)，牛頓定律區(qū)。由于阻力系數(shù)不同，可以分別求出滯留區(qū)，過渡區(qū)，湍流區(qū)的沉降速度公式。球形或接近球形顆粒比同體積非球形顆粒沉降要快些。8. 如何強化傳熱？（1）降低流量，提高流速，加劇湍流（2）增大傳熱面積，并且并聯(lián)串聯(lián)換熱器（3）提高加熱蒸汽壓力，增大平均溫度差，以提高傳熱推動力（4）加擾流子，增大擾動，從而提高對流傳熱系數(shù)（5）定期清理污垢9. 怎樣選擇換熱器中流體的流徑？（1）不潔凈或易結垢的流體宜走管內(nèi)，因為

6、管內(nèi)清洗方便。（2）腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以避免管子和殼體同時受到腐蝕，切易于清洗（3）壓強高的流體宜走管內(nèi)，以避免殼體受壓，減小殼程金屬耗量（4）飽和蒸汽宜走管間，以便于及時排除冷凝液，且蒸汽較為干凈，清洗無要求（5）有毒流體宜走管內(nèi)，使泄漏機會減?。?）被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外散熱作用，增強冷凝效果（7）粘度大的液體或流量小的液體宜走管間，可利用外殼向外散熱，增強冷凝效果（8）對剛性結構的換熱器，若量流體的溫度差較大，對流傳熱系數(shù)較大者宜走管間，因為壁面溫度與傳熱系數(shù)大的溫度相近，減少熱應力選擇流體流徑時，上述各點不能兼顧，應首先考慮流體壓強，腐蝕性，清洗等要求，然后核對對流傳

7、熱系數(shù)和壓強降。10. 如何節(jié)能？（比如蒸發(fā)器、精餾塔、干燥器等的節(jié)能措施）蒸發(fā)器：（1）抽出額外蒸汽：將多效蒸發(fā)器蒸出的部分二次蒸汽用于其它加熱設備的熱源（2）冷凝水顯熱的劉永：可將冷凝水作為預熱料液或加熱其它物料，也可利用減壓閃蒸的方法使產(chǎn)生的部分蒸汽與二次蒸汽一起作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽（3）熱泵蒸發(fā)：將蒸發(fā)器蒸出的二次蒸汽利用壓縮機壓縮，提高壓強，使其飽和溫度超過溶液的沸點，然后送回蒸發(fā)器的加熱室作為加熱蒸汽精餾塔：選擇適宜的回流比，改變進料的溫度和狀態(tài)，選擇適合的篩板或填料，也可結合膜分離。干燥器：干燥系統(tǒng)熱效率越高表示熱利用率越好。提高離開干燥器的空氣的濕度，降低離開干燥器的空氣

8、的溫度，可以提高干燥器的熱效率，減小空氣消耗量，進而減少輸送空氣的動力消耗。但這樣會降低干燥過程的傳熱，減傳質(zhì)只阻力，降低干燥速率。利用廢棄來預熱冷空氣或冷物料以回收廢棄中的熱量，采用二級干燥，利用換熱器，以及注意干燥設備的保濕，減少系統(tǒng)熱損失等均可降低能耗，提高換熱效率。11. 如何選擇吸收劑？（1）溶解度：吸收劑對溶質(zhì)組分應具有較大的溶解度，這樣可以提高吸收速率，降低吸收劑用量。如果要吸收劑循環(huán)使用，則化學反應必須可逆，或物理吸收應選擇溶解度隨操作條件變化大的吸收劑。（2）選擇性：吸收劑要對溶質(zhì)有良好的吸收能力，并對其他組分幾乎不吸收。（3）揮發(fā)度：操作溫度下，吸收劑蒸汽壓要低，。（4）黏

9、性：操作溫度下吸收劑粘度要低，這樣可以改善吸收塔內(nèi)的流動狀況，提高吸收速率，降低泵功率，減小傳熱阻力。（5）其他：無毒，無腐蝕性，不易燃，不發(fā)泡，并點滴，價廉易得，化學性質(zhì)穩(wěn)定12. 如何選擇萃取劑？萃取分離的適用場合？如何強化？萃取劑的選擇：（1）選擇性系數(shù)越大，越有利于分離（2）萃取劑與稀釋劑互溶度越小，越有利于分離（3）萃取劑容易回收，則可節(jié)省經(jīng)濟費用。萃取劑與原料液中組分的相對揮發(fā)度大，不形成恒沸物，最好是組成低的組分為易揮發(fā)組分。（4）萃取劑與混合液有較大的密度差，這樣可加快分離速度。（5）黏度低，凝固點低，具有化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，對設備腐蝕性小，來源廣泛，價格低廉萃取使用場合：（

10、1）混合液中組分的相對揮發(fā)度接近1或者形成恒沸混合物（2）溶質(zhì)在混合液中組分很低且為難揮發(fā)組分（3）混合液中有熱敏性組分13. 分離的方法有哪些？分別適用于哪些場合？混合物可分為非均相物系和均相物系。對非均相，主要依靠質(zhì)點運動與流體運動原理實現(xiàn)分離，例如過濾，沉降，離心等。對均相物系，必須造成一個兩相物系，根據(jù)不同組分差異，實現(xiàn)某組分由一個物系向另一個物系轉(zhuǎn)移，達到分離目的，如蒸餾，吸收，萃取，干燥。14. 什么是靈敏板？靈敏板的原理是什么？在分析塔內(nèi)高的溫度分布時會發(fā)現(xiàn)，在精餾段或者提餾段的某塔板上溫度變化最為顯著，或者說，這些塔板的溫度對外檢因素的干擾最為靈敏，通常稱之為靈敏板。在總壓一定

11、的條件下，精餾塔內(nèi)各塔板上的物料組成與溫度一一對應。當板上的物料組成發(fā)生變化，其溫度也就隨之變化。而取溫度變化最大的那快板稱為靈敏板。15. 恒沸精餾和萃取精餾的基本原理是什么？溶液中兩組分的揮發(fā)度非常接近時，為完成一定的分離任務所需的塔板數(shù)就會非常多，十分不合理。又或者，兩個待分離組分為恒沸液，則根本不能靠普通蒸餾方式實現(xiàn)分離。二者本質(zhì)都是在混合液中加入第三組分，以提高各組分間的相對揮發(fā)度的差別，使得其分離恒沸精餾：若在兩組分恒沸液中加入第三組分（夾帶劑），該組分能與原料液中的一個或兩個組分形成新的恒沸液，從而使得原料液能用普通精餾方法分離。萃取徑流：向原料液加入第三部分（萃取劑或溶劑），改

12、變原因后組分間的相對揮發(fā)度得以分離。二者不同：恒沸精餾分離具有最低或最高恒沸點的溶液，以及揮發(fā)度今夕的物系，其流程取決于夾帶劑與原有組分所形成的的恒沸液的性質(zhì)。而萃取徑流要求萃取劑的沸點較原料液中各組分的沸點高很多，且不與組分形成恒沸液，常用于分離沸點差很小的溶液。16. 塔設備設計的基本原則是什么？如何評價其性能？塔設備的基本原則：（1）使氣液充分接觸，適當湍動，提供盡可能大的傳質(zhì)面積和傳質(zhì)系數(shù)，接觸后兩相又能及時完善分離（2）在塔內(nèi)使氣液兩相有最大限度的接近逆流，以提供最大的傳質(zhì)推動力塔設備性能評價：（1）通量：單位塔截面積的生產(chǎn)能力，表征塔設備的處理能力和允許空塔氣速（2）分離效率：單位

13、壓降塔的分離效果，對板式塔以塔板效率表示，對填料塔以等板高度表示（3）適應能力：操作彈性，表現(xiàn)為對物料的適應性及對負荷波動的適應性塔設備在兼顧通量大，效率高，適應性強的前提下，還應滿足流動阻力低，結構簡單，金屬耗量小，造價低，易于操作等。17. 結晶分離的原理？結晶可分為冷卻結晶，蒸發(fā)結晶，真空冷卻結晶。其實質(zhì)都是通過改變外界條件，降低溶質(zhì)溶解度，使其由不飽和溶液變?yōu)轱柡突蜻^飽和溶液，繼續(xù)改變外界條件，則可析出晶體冷卻結晶適用于溶解度隨溫度降低而顯著下降的物質(zhì)。蒸發(fā)結晶多用于溶解度隨溫度降低而變化不大，或者具有逆溶解度的物質(zhì)。真空冷卻結晶則適用于正溶解度特性而且溶解度隨溫度變化率中等的物質(zhì)18

14、. 膜分離的基本原理？有哪些分類？膜分離過程是利用流體混合物中組分在特定的半透膜中的遷移速度不同，經(jīng)半透膜的滲透作用，改變混合物的組成，是混合物中的組分分離。其特點是：分離的兩個產(chǎn)品通常是互溶的；分離劑為半透膜；往往難以實現(xiàn)清晰分離分類：(1)滲析：分散性膠體物質(zhì)不能透過膜，容積可以透過(2) 反滲透：利用孔徑小于1nm的膜通過優(yōu)先吸附和毛細管流動等作用選擇性透過溶劑的性質(zhì)對溶液側施壓，克服溶劑滲透壓，使溶劑通過膜。(3) 超濾：利用孔徑為1-100nm的膜，分離小分子溶質(zhì)的性質(zhì)，選擇性分離(4) 微濾：與超濾原理相同，膜的孔徑為0.1-10um(5) 氣體膜分離：混合氣體中各組分在壓強差的推

15、動下透過膜的傳遞速率不同，達到分離目的(6) 滲透蒸發(fā)：液體混合物中的組分在膜兩側的蒸汽分壓差作用下，以不同速率透過膜并蒸發(fā)(7) 膜蒸餾：溫差引起水蒸氣壓差為傳質(zhì)推動力的膜分離過程(8)膜萃取：（9）電滲析：19. 膜超濾的基本原理是什么？舉出兩個工業(yè)上應用的例子。超濾是利用孔徑在1-100你們范圍內(nèi)的膜具有篩分作用能選擇性透過溶劑和某些小分子溶質(zhì)的性質(zhì)，對溶液測施壓，使大分子溶質(zhì)或細微粒子從溶液中分離出來的過程。海水淡化；白酒中的一些脂類溶于乙醇，在溫度降低時會析出造成白酒渾濁，可用超濾去除20. 吸收和吸附的區(qū)別是什么？吸收指：使混合氣體與適當?shù)囊后w接觸，氣體中的一個或幾個組分將溶解于液

16、體內(nèi)，形成溶液于是原混合氣體的組分得以分離吸附指：在固體表面上的分子力處于不平衡或不飽和狀態(tài)，由于這種不飽和的結果，固體會把與其接觸的氣體或液體溶質(zhì)吸引到自己的表面上，從而使其殘余力得到平衡。這種在固體表面進行物質(zhì)濃縮的現(xiàn)象，稱為吸附。吸收的特點是物質(zhì)不僅保持在表面，而且通過表面分散到整個相。吸附則不同，物質(zhì)僅在吸附表面上濃縮集成一層吸附層（或稱吸附膜），并不深入到吸附劑內(nèi)部。由于吸附是一種固體表面現(xiàn)象，只有那些具有較大內(nèi)表面的固體才具有較強的吸附能力。吸附過程是非均相過程，一相為流體混合物，一相為固體吸附劑。氣體分子從氣相吸附到固體表面，其分子的自由能會降低，與未被吸附前相比，其分子的熵也是

17、降低的。據(jù)熱力學定律：AG=AH-TAS其中4G、AS均為負值，則AH也肯定是負值。因此，吸附過程必然是一個放熱過程，所放出的熱，稱為該物質(zhì)在此固體表面上的吸附熱。21. 怎樣提高反應的選擇性？22. 消除內(nèi)外擴散的影響有哪些方法？23. 怎樣測定反應器的停留時間分布？24. 如何設計氣固催化固定床反應器？二、實驗基礎知識（大部分化工原理實驗+少量物化實驗）1. 什么是誤差？誤差的分類？測量值與真實值之間的差異稱為誤差，物理實驗離不開對物理量的測量，測量有直接的，也有間接的。由于儀器、實驗條件、環(huán)境等因素的限制，測量不可能無限精確，物理量的測量值與客觀存在的真實值之間總會存在著一定的差異，這種

18、差異就是測量誤差。系統(tǒng)誤差的特點是測量結果向一個方向偏離，其數(shù)值按一定規(guī)律變化。儀器結構上不夠完善或儀器未經(jīng)很好校準等原因會產(chǎn)生誤差。實驗本身所依據(jù)的理論、公式的近似性，或者對實驗條件、測量方法的考慮不周也會造成誤差。測量者的生理特點，例如反應速度，分辨能力，甚至固有習慣等也會在測量中造成誤差。在相同條件下，對同一物理量進行多次測量，由于各種偶然因素，會出現(xiàn)測量值時而偏大，時而偏小的誤差現(xiàn)象，這種類型的誤差叫做偶然誤差。產(chǎn)生偶然誤差的原因很多，例如讀數(shù)時，視線的位置不正確，測量點的位置不準確，實驗儀器由于環(huán)境溫度、濕度、電源電壓不穩(wěn)定、振動等因素的影響而產(chǎn)生微小變化，等等，這些因素的影響一般是

19、微小的，而且難以確定某個因素產(chǎn)生的具體影響的大小，因此偶然誤差難以找出原因加以排除。2. 流量計有哪些？何時需要標定？如何標定？測速管（皮托管）板孔流量計文丘里流量計轉(zhuǎn)子流量計液體流量標定方法有：靜態(tài)容積法標定靜態(tài)稱重法標定動態(tài)容積法標定動態(tài)稱重法標定標準體積管法標定標準表法標定氣體流量標定方法有：鐘罩法標定P.V.T.t法標定標準表法標定（含音速噴嘴）3. 差壓計為什么要加裝平衡閥？自動消除管網(wǎng)的剩余壓頭及壓力波動引起的流量變化，恒定用戶進出口壓差，有助于穩(wěn)定系統(tǒng)運行4. 熱電偶和熱電阻溫度計的原理分別是什么？二者有什么區(qū)別？熱電偶：兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路

20、，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度。熱電阻溫度計：熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。主要區(qū)別是熱電偶溫度計可測量2300攝氏度的溫度，而熱電阻溫度計只能測到幾百度。熱電偶測量精度高，范圍廣不受中間介質(zhì)影響。熱電阻溫度計的精度也很高，但是它會受到引出電阻導線的溫度變化的影響。5. 如何測定吸收系數(shù)？6. 板式塔和填料塔的流體力學性能分別有哪些？如何測定？板式塔：壓降，液泛，霧沫夾帶，漏液，液面落差等填料塔：持液量，填料層壓

21、強降，液泛，填料潤濕性能7. 如何判定精餾塔操作是否已經(jīng)穩(wěn)定？一是熱源和塔頂?shù)幕亓鞫际浅鲇诜€(wěn)定狀態(tài)，不發(fā)生大的波動。二是塔的壓力和溫度基本維持穩(wěn)定，不發(fā)生波動，就可以判斷為操作穩(wěn)定了。8. 沒有濕度計如何測定空氣的濕度？根據(jù)濕焓圖即可，用普通溫度計測出干球溫度，利用空氣介電常數(shù)；測純水蒸發(fā)速率；用人體毛發(fā)做濕度表9. 敘述你最熟悉的一個化工原理實驗。10. 物化實驗重點看兩個動力學實驗和測定表面張力的實驗。11. 在不分離的情況下測乙醇和水的濃度：阿貝折光儀測量12. 化工過程如何節(jié)能使用熱管換熱器，熱泵，蓄熱器，變壓吸附和膜技術；加強余熱的回收，提高設備效率，提高催化劑活性，開發(fā)新的生產(chǎn)工藝

22、。13. 離心泵的使用：離心泵在使用前需向殼內(nèi)充滿被輸送的液體（灌液），啟動后泵軸帶動葉輪一起旋轉(zhuǎn)，迫使葉片間的液體旋轉(zhuǎn)。在慣性離心力的作用下，液體被甩向周圍獲得能量，增大靜壓強和流速，被輸送到所需的場所。14. 開泵前需要做什么：關閉出口閥，向泵內(nèi)灌入液體15. 需要什么測定總吸收系數(shù)液相溫度，氣相流速，進出口氣體中溶質(zhì)組分對惰性組分的摩爾比。16. 壓頭流量如何調(diào)節(jié)改變閥門開度；改變泵的轉(zhuǎn)速；改變?nèi)~輪直徑；泵的串聯(lián)與并聯(lián)17. 等溫吸附線的實際意義1判斷吸附現(xiàn)象的本質(zhì)，如屬于分配（線性），還是吸附（非線性）2尋找吸附劑對特定吸附質(zhì)的吸附容量3用于計算吸附劑的孔徑、比表面等重要物理參數(shù)18.

23、 離心泵的氣蝕現(xiàn)象當葉輪入口附近液體的靜壓強等于或低于輸送溫度下液體飽和蒸氣壓時，液體將在此部分氣化，產(chǎn)生氣泡。喊氣泡的液體進入葉輪高壓區(qū)后，氣泡就急劇凝結或破裂。因氣泡的消失產(chǎn)生局部真空，周圍的液體以極高的流速流向原氣泡占據(jù)的空間，產(chǎn)生了極大的局部沖擊壓力。在這種巨大的反復作用下，導致泵殼和葉輪被損壞。這種現(xiàn)象稱為氣蝕。危害性：離心泵的性能下降。泵的流量、壓頭和效率均降低。若生成大量氣泡，則可能出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象，迫使離心泵停止工作。產(chǎn)生噪聲和振動，影響泵的正常工作環(huán)境。泵殼和葉輪的材料遭受損壞，降低了泵的使用壽命。若允許安裝高度較低，可以：盡量減少吸入管路的壓頭損失，采用較大吸入管徑，縮短吸入管長度，減少拐彎，省去不必要的管件閥門