2024年化学工程复试面试题带答案

化學工程复试面试題整顿带答案一、专业综合知识（大部分化工原理+少許反应工程）1.

层流和湍流的区别？层流：质點沿管轴做有规则的平行运動，各质點互不碰撞，互不混合。湍流：质點做不规则的杂乱运動并互相碰撞，产生大大小小的漩涡。前進阻力增大。2.

什么是边界层？边界层的分类？边界层：當流体流經固体壁面時，由于流体具有黏性，在垂直于流体流動方向上便产生了流度梯度。在壁面附近存在著较大的速度梯度的流体层，成為流動边界层，简称边界层。边界层外黏性不起作用，速度梯度可视為零。在平板前缘处，边界层较薄，流体的流動總是层流，称层流边界层。在详细前缘一定距离的临界距离处，边界层内的流動由层流变湍流，此後的边界层称湍流边界层。3.

离心泵的特性曲线有哪些？绘制特性曲线有什么意义？什么是离心泵的扬程？(1)压頭—送液能力曲线(H～Q曲线)；

(2)功率-送液能力曲线(N～Q曲线)；

(3)效率—送液能力曲线(η～Q曲线)；

(4)容許吸上真空度，送液能力曲线(Hs～Q曲线)。根据H～Q曲线，可以预测在一定的管路系统中，這台离心泵的实际送液能力有多大，能否满足需要；根据N～Q曲线，可以预测這种类型的离心泵在某一送液能力下运行時,驱動它要消耗多少能量，這样可以配置一台大小合适的動力设备；根据η～Q曲线,可以预测這台离心泵在某一送液能力下运行時效率的高下，使离心泵可以在合适的条件下运行,以发挥其最大效率；而根据Hs～Q曲线就可以通過计算决定水泵的安装高度。

扬程又称压頭，指的是單位重量流体經泵所获得的能量4.

怎样進行离心泵的选型？（1）确定输送系统的流量与压頭。流量假如在一定范围内波動，要按最大流量考虑，压頭则有伯努利方程计算（2）选择泵的类型和型号。根据输送液体的性质和操作条件确定泵的类型，按照已經确定的流量，压頭從給出的泵的目录中选出的型号（3）核算泵的轴功率5.

什么是气缚現象和汽蚀現象？怎样防止？离心泵启動時，若泵内存在空气，由于空气密度很低，旋转後产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压局限性以将贮槽内的液体吸入泵内，虽然启動离心泵也不能输送液体。此現象即為气敷。怎样防止气缚：在启動前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬頭不能漏水密封性要好。當叶片入口附近液体的静压强等于或低于输送温度下液体的饱和蒸汽压時，液体将在该处部分汽化，产生气泡。含气泡的液体進入叶轮高压区後，气泡急剧凝結或破裂。因气泡的消失产生局部真空，此時周围的液体以极高的流速流向原理气泡占据的空间，产生极大的局部冲击压力。在這种巨大冲击力的反复作用下，导致泵壳和叶轮被破壞，這种現象称為气蚀為防止气蚀，应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸汽压。6.

搅拌的目的和作用？搅拌是指搅動液体使之发生某种方式的循环流動，從而使物料混合均匀或使物理、化學過程加速的操作。搅拌還可以强化液体与固体壁面之间的传热，并使物料受热均匀。目的是传质，实現加速均匀分布，如温度，溶解等。液-液混合、气-液混合和固-液混合7.

自由沉降中，颗粒受到的阻力随流型怎样变化？球形度的影响怎样？雷诺数与小变大，阻力系数分充斥足斯托克斯定律区，艾伦定律区，牛顿定律区。由于阻力系数不一样，可以分别求出滞留区，過渡区，湍流区的沉降速度公式。球形或靠近球形颗粒比同体积非球形颗粒沉降要快些。8.

怎样强化传热？（1）減少流量，提高流速，加剧湍流（2）增大传热面积，并且并联串联换热器（3）提高加热蒸汽压力，增大平均温度差，以提高传热推進力（4）加扰流子，增大扰動，從而提高對流传热系数（5）定期清理污垢9.

怎样选择换热器中流体的流径？（1）不洁净或易結垢的流体宜走管内，由于管内清洗以便。（2）腐蚀性的流体宜走管内，以防止管子和壳体同步受到腐蚀，切易于清洗（3）压强高的流体宜走管内，以防止壳体受压，減小壳程金属耗量（4）饱和蒸汽宜走管间，以便于及時排除冷凝液，且蒸汽较為洁净，清洗無规定（5）有毒流体宜走管内，使泄漏机會減小（6）被冷却的流体宜走管间，可运用外壳向外散热作用，增强冷凝效果（7）粘度大的液体或流量小的液体宜走管间，可运用外壳向外散热，增强冷凝效果（8）對刚性构造的换热器，若量流体的温度差较大，對流传热系数较大者宜走管间，由于壁面温度与传热系数大的温度相近，減少热应力

选择流体流径時，上述各點不能兼顾，应首先考虑流体压强，腐蚀性，清洗等规定，然後查對對流传热系数和压强降。10.

怎样节能？（例如蒸发器、精馏塔、干燥器等的节能措施）蒸发器：（1）抽出额外蒸汽：将多效蒸发器蒸出的部分二次蒸汽用于其他加热设备的热源（2）冷凝水显热的刘永：可将冷凝水作為预热料液或加热其他物料，也可运用減压闪蒸的措施使产生的部分蒸汽与二次蒸汽一起作為下一效蒸发器的加热蒸汽（3）热泵蒸发：将蒸发器蒸出的二次蒸汽运用压缩机压缩，提高压强，使其饱和温度超過溶液的沸點，然後送回蒸发器的加热室作為加热蒸汽精馏塔：

选择合适的回流比，变化進料的温度和状态，选择适合的筛板或填料，也可結合膜分离。干燥器：干燥系统热效率越高表达热运用率越好。提高离開干燥器的空气的湿度，減少离開干燥器的空气的温度，可以提高干燥器的热效率，減小空气消耗量，進而減少输送空气的動力消耗。但這样會減少干燥過程的传热，減传质只阻力，減少干燥速率。运用废弃来预热冷空气或冷物料以回收废弃中的热量，采用二级干燥，运用换热器，以及注意干燥设备的保湿，減少系统热损失等均可減少能耗，提高换热效率。11.

怎样选择吸取剂？（1）溶解度：吸取剂對溶质组分应具有较大的溶解度，這样可以提高吸取速率，減少吸取剂用量。假如要吸取剂循环使用，则化學反应必须可逆，或物理吸取应选择溶解度随操作条件变化大的吸取剂。（2）选择性：吸取剂要對溶质有良好的吸取能力，并對其他组分几乎不吸取。（3）挥发度：操作温度下，吸取剂蒸汽压要低，。（4）黏性：操作温度下吸取剂粘度要低，這样可以改善吸取塔内的流動状况，提高吸取速率，減少泵功率，減小传热阻力。（5）其他：無毒，無腐蚀性，不易燃，不发泡，并點滴，价廉易得，化學性质稳定12.

怎样选择萃取剂？萃取分离的合用場所？怎样强化？萃取剂的选择：（1）

选择性系数越大，越有助于分离（2）

萃取剂与稀释剂互溶度越小，越有助于分离（3）

萃取剂轻易回收，则可节省經济费用。萃取剂与原料液中组分的相對挥发度大，不形成恒沸物，最佳是构成低的组分為易挥发组分。（4）

萃取剂与混合液有较大的密度差，這样可加紧分离速度。（5）

黏度低，凝固點低，具有化學稳定性和热稳定性，對设备腐蚀性小，来源广泛，价格低廉萃取使用場所：（1）

混合液中组分的相對挥发度靠近1或者形成恒沸混合物（2）

溶质在混合液中组分很低且為难挥发组分（3）

混合液中有热敏性组分13.

分离的措施有哪些？分别合用于哪些場所？

混合物可分為非均相物系和均相物系。對非均相，重要依托质點运動与流体运動原理实現分离，例如過滤，沉降，离心等。對均相物系，必须导致一种两相物系，根据不一样组分差异，实現某组分由一种物系向另一种物系转移，到达分离目的，如蒸馏，吸取，萃取，干燥。14.

什么是敏捷板？敏捷板的原理是什么？在分析塔内高的温度分布時會发現，在精馏段或者提馏段的某塔板上温度变化最為明显，或者說，這些塔板的温度對外检原因的干扰最為敏捷，一般称之為敏捷板。在總压一定的条件下，精馏塔内各塔板上的物料构成与温度一一對应。當板上的物料构成发生变化，其温度也就随之变化。而取温度变化最大的那快板称為敏捷板。15.

恒沸精馏和萃取精馏的基本原理是什么？溶液中两组分的挥发度非常靠近時，為完毕一定的分离任务所需的塔板数就會非常多，拾分不合理。又或者，两個待分离组分為恒沸液，则主线不能靠一般蒸馏方式实現分离。两者本质都是在混合液中加入第三组分，以提高各组分间的相對挥发度的差异，使得其分离恒沸精馏：若在两组分恒沸液中加入第三组分（夹带剂），该组分能与原料液中的一种或两個组分形成新的恒沸液，從而使得原料液能用一般精馏措施分离。萃取径流：向原料液加入第三部分（萃取剂或溶剂），变化原因後组分间的相對挥发度得以分离。两者不一样：恒沸精馏分离具有最低或最高恒沸點的溶液，以及挥发度今夕的物系，其流程取决于夹带剂与原有组分所形成的的恒沸液的性质。而萃取径流规定萃取剂的沸點较原料液中各组分的沸點高诸多，且不与组分形成恒沸液，常見于分离沸點差很小的溶液。16.

塔设备设计的基本原则是什么？怎样评价其性能？塔设备的基本原则：（1）

使气液充足接触，合适湍動，提供尽量大的传质面积和传质系数，接触後两相又能及時完善分离（2）

在塔内使气液两相有最大程度的靠近逆流，以提供最大的传质推進力塔设备性能评价：（1）

通量：單位塔截面积的生产能力，表征塔设备的处理能力和容許空塔气速（2）

分离效率：單位压降塔的分离效果，對板式塔以塔板效率表达，對填料塔以等板高度表达（3）

适应能力：操作弹性，体現為對物料的适应性及對负荷波動的适应性塔设备在兼顾通量大，效率高，适应性强的前提下，還应满足流動阻力低，构造简朴，金属耗量小，造价低，易于操作等。17.

結晶分离的原理？結晶可分為冷却結晶，蒸发結晶，真空冷却結晶。其实质都是通過变化外界条件，減少溶质溶解度，使其由不饱和溶液变為饱和或過饱和溶液，继续变化外界条件，则可析出晶体冷却結晶合用于溶解度随温度減少而明显下降的物质。蒸发結晶多用于溶解度随温度減少而变化不大，或者具有逆溶解度的物质。真空冷却結晶则合用于正溶解度特性并且溶解度随温度变化率中等的物质18.

膜分离的基本原理？有哪些分类？

膜分离過程是运用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不一样，經半透膜的渗透作用，变化混合物的构成，是混合物中的组分分离。其特點是：分离的两個产品一般是互溶的；分离剂為半透膜；往往难以实現清晰分离分类：（1）渗析：分散性胶体物质不能透過膜，容积可以透過（2）反渗透：运用孔径不不小于1nm的膜通過优先吸附和毛细管流動等作用选择性透過溶剂的性质對溶液侧施压，克服溶剂渗透压，使溶剂通過膜。（3）超滤：运用孔径為1-100nm的膜，分离小分子溶质的性质，选择性分离（4）微滤：与超滤原理相似，膜的孔径為0.1-10um（5）气体膜分离：混合气体中各组分在压强差的推進下透過膜的传递速率不一样，到达分离目的（6）渗透蒸发：液体混合物中的组分在膜两侧的蒸汽分压差作用下，以不一样速率透過膜并蒸发（7）膜蒸馏：温差引起水蒸气压差為传质推進力的膜分离過程（8）膜萃取：（9）電渗析：19.

膜超滤的基本原理是什么？举出两個工业上应用的例子。超滤是运用孔径在1-100你們范围内的膜具有筛分作用能选择性透過溶剂和某些小分子溶质的性质，對溶液测施压，使大分子溶质或细微粒子從溶液中分离出来的過程。海水淡化；

白酒中的某些脂类溶于乙醇，在温度減少時會析出导致白酒浑浊，可用超滤清除20.

吸取和吸附的区别是什么？吸取指：使混合气体与合适的液体接触，气体中的一种或几种组分将溶解于液体内，形成溶液于是原混合气体的组分得以分离吸附指：在固体表面上的分子力处在不平衡或不饱和状态，由于這种不饱和的成果，固体會把与其接触的气体或液体溶质吸引到自已的表面上，從而使其残存力得到平衡。這种在固体表面進行物质浓缩的現象，称為吸附。吸取的特點是物质不仅保持在表面，并且通過表面分散到整個相。吸附则不一样，物质仅在吸附表面上浓缩集成一层吸附层(或称吸附膜)，并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面現象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。

吸附過程是非均相過程，一相為流体混合物，一相為固体吸附剂。气体分子從气相吸附到固体表面，其分子的自由能會減少，与未被吸附前相比，其分子的熵也是減少的。据热力學定律：ΔG＝ΔH-TΔS其中ΔG、ΔS均為负值，则ΔH也肯定是负值。因此，吸附過程必然是一种放热過程，所放出的热，称為该物质在此固体表面上的吸附热。21.

怎样提高反应的选择性？22.

消除内外扩散的影响有哪些措施？23.

怎样测定反应器的停留時间分布？24.

怎样设计气固催化固定床反应器？二、试验基础知识（大部分化工原理试验+少許物化试验）1.

什么是误差？误差的分类？测量值与真实值之间的差异称為误差，物理试验离不開對物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。由于仪器、试验条件、环境等原因的限制，测量不也許無限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间總會存在著一定的差异，這种差异就是测量误差。系统误差的特點是测量成果向一种方向偏离，其数值按一定规律变化。仪器构造上不够完善或仪器未經很好校准等原因會产生误差。试验自身所根据的理论、公式的近似性，或者對试验条件、测量措施的考虑不周也會导致误差。测量者的生理特點，例如反应速度，辨别能力，甚至固有习惯等也會在测量中导致误差。在相似条件下，對同一物理量進行多次测量，由于多种偶尔原因，會出現测量值時而偏大，時而偏小的误差現象，這种类型的误差叫做偶尔误差。产生偶尔误差的原因诸多，例如讀数時，视线的位置不對的，测量點的位置不精确，试验仪器由于环境温度、湿度、電源電压不稳定、振動等原因的影响而产生微小变化，等等，這些原因的影响一般是微小的，并且难以确定某個原因产生的详细影响的大小，因此偶尔误差难以找出原因加以排除。2.

流量计有哪些？何時需要標定？怎样標定？测速管（皮托管）

板孔流量计

文丘裏流量计

转子流量计液体流量標定措施有：静态容积法標定静态称重法標定動态容积法標定動态称重法標定原则体积管法標定原则表法標定气体流量標定措施有：钟罩法標定P.V.T.t法標定原则表法標定（含音速喷嘴）3.

差压计為何要加装平衡阀？自動消除管网的剩余压頭及压力波動引起的流量变化，恒定顾客進出口压差，有助于稳定系统运行4.

热電偶和热電阻温度计的原理分别是什么？两者有什么区别？热電偶：两种不一样成分的导体（称為热電偶丝材或热電极）两端接合成回路，當接合點的温度不一样步，在回路中就會产生電動势，這种現象称為热電效应，而這种電動势称為热電势。热電偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换為電能，用所产生的热電势测量温度。热電阻温度计：热電阻测温是基于金属导体的電阻值随温度的增長而增長這一特性来進行温度测量的。重要区别是热電偶温度计可测量2300摄氏度的温度，而热電阻温度计只能测到几百度。热電偶测量精度高，范围广不受中间介质影响。热電阻温度计的精度也很高，可是它會受到引出電阻导线的温度变化的影响。5.

怎样测定吸取系数？6.

板式塔和填料塔的流体力學性能分别有哪些？怎样测定？板式塔：压降，液泛，雾沫夹带，漏液，液面落差等填料塔：持液量，填料层压强降，液泛，填料润湿性能7.

怎样鉴定精馏塔操作与否已經稳定？一是热源和塔顶的回流都是出于稳定状态，不发生大的波動。二是塔的压力和温度基本维持稳定，不发生波動，就可以判断為操作稳定了。8.

没有湿度计怎样测定空气的湿度？根据湿焓图即可，用一般温度计测出干球温度，运用空气介電常数；测纯水蒸发速率；用人体毛发做湿度表9.

论述你最熟悉的一种化工原理试验。10.物化试验重點看两個動力學试验和测定表面张力的试验。11.在不分离的状况下测乙醇和水的浓度：阿贝折光仪测量12.化工過程怎样节能

使用热管换热器，热泵，蓄热器，变压吸附和膜技术；加强余热的回收，提高设备效率，提高催化剂活性，開发新的生产工艺。13.离心泵的使用：离心泵在使用前需向壳内充斥被输送的液体（灌液），启動後泵轴带動叶轮一起旋转，迫使叶片间的液体旋转。在惯性离心力的作用下，液体被甩向周围获得能量，增大静压强和流速，被输送到所需的場所。14.開泵前需要做什么：关闭出口阀，向泵内灌入液体15.需要什么测定總吸取系数

液相温度，气相流速，進出口气体中溶质组分對惰性组分的摩尔比。16.压頭流量怎样调整变化阀门開度；变化泵的转速；变化叶轮直径；泵的串联与并联17.等温吸附线的实际意义1．判断吸附現象的本质，如属于分派（线性），還是吸附（非线性）2．寻找吸附剂對特定吸附质的吸附容量3．用于计算吸附剂的孔径、比表面等重要物理参数18.离心泵的气蚀現象

當叶轮入口附近液体的静压强等于或低于输送温度下液体饱和蒸气压時，液体将在此部分气化，产生气泡。喊气泡的液体進入叶轮高压区後，气泡就急剧凝結或破裂。因气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极高的流速流向原气泡占据的空间，产生了极大的局部冲击压力。在這种巨大的反复作用下，导致泵壳和叶轮被损壞。這种現象称為气蚀。危害性：①离心泵的性能下降。泵的流量、压頭和效率均減少。若生成大量气泡，则也許出現气缚現象，迫使离心泵停止工作。②产生噪声和振動，影响泵的正常工作环境。③泵壳和叶轮的材料遭受损壞，減少了泵的使用寿命。

若容許安装高度较低，可以：①尽量減少吸入管路的压頭损失，采用较大吸入管径，缩短吸入管長度，減少拐弯，省去不必要的管件阀门②把泵安装在贮罐页面小，运用液体位差自動灌入，称為倒灌19.蒸馏中的理论板的作