化学工程复试面试题整理

1、第一，专业综合知识(大部分化学原理和少量反应工程)1.层流和湍流有什么区别？层流：颗粒沿管道轴线有规律地平行运动，颗粒不会相互碰撞或混合。湍流：粒子不规则地运动并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。正向阻力增加。2.什么是边界层？边界层的分类？边界层：当流体流过固体壁时，由于流体的粘度，在垂直于流体流动的方向上会出现一个流动性梯度。壁面附近有一个速度梯度较大的流体层，称为流动边界层。边界层外的粘性不起作用，速度梯度可以认为是零。在平板的前缘，边界层很薄，流体流动总是层流，这就是所谓的层流边界层。边界层中的流动在距特定前缘一定临界距离处从层流变为湍流，之后的边界层称为湍流边界层。3.离心泵的特性曲线是

2、什么？绘制特征曲线的意义是什么？离心泵的扬程是多少？(1)压头-液体输送能力曲线(h q曲线)；(2)功率-液体输送能力曲线(n q曲线)；(3)效率-液体输送能力曲线( q曲线)；(4)允许吸入真空度和液体输送能力曲线(hs q曲线)。根据h q曲线，可以预测该离心泵在某一管道系统中的实际液体输送量及其是否满足需要；根据n q曲线，可以预测这种类型的离心泵在一定的液体输送能力下运行时将消耗多少能量，从而可以配置合适尺寸的动力设备。根据 q曲线，可以预测这种离心泵在一定的液体输送能力下的效率，使离心泵能够在合适的条件下运行，充分发挥其最大效率；根据hs q曲线，可以通过计算确定泵的安装高度。压

3、头，也称为压力压头，是指通过泵的单位重量流体所获得的能量4.如何选择离心泵？(1)确定输送系统的流量和压头。如果流量在一定范围内波动，应将其视为最大流量，压头由伯努利方程计算(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。根据确定的流量，模型由压头从给定的泵目录中选择(3)计算泵的轴功率5.什么是气体结合现象和气穴现象？如何预防它？离心泵启动时，如果泵内有空气，由于空气密度低，旋转后产生的离心力很小，所以叶轮中心区域形成的低压不足以将储罐中的液体吸入泵内，虽然离心泵启动时不能输送液体。这种现象被称为气体压缩。如何防止气体粘结：开始前将外壳注满液体。做好外壳的密封工作。灌溉用

4、的阀门和淋浴头不应漏水。当叶片入口附近液体的静压等于或低于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将部分蒸发，并在那里产生气泡。含气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡急剧凝结或破裂。由于气泡的消失而产生局部真空，此时周围的液体以非常高的流速流向主气泡所占据的空间，导致很大的局部冲击压力。在这种巨大冲击力的反复作用下，泵壳和叶轮被破坏，这就是所谓的气穴现象为了避免气蚀，应尽量使叶片进口附近的压力高于输送温度下液体的饱和蒸汽压。6.搅拌的目的和功能是什么？搅拌是指搅拌液体使其按一定方式循环，从而使物料混合均匀或加速物理化学过程的操作。混合还可以增强液体和固体壁之间的传热，使物料受热均匀。目的是传质，从而加速

5、均匀d8.如何增强热传递？(1)降低流速，增加流速并增强湍流(2)增加传热面积，并联和串联热交换器(3)增加加热蒸汽压力和平均温差，提高传热驱动力(4)扰流增加扰动，从而提高对流传热系数(5)定期清理污物9.如何选择换热器中流体的流动路径？(1)不干净或容易结垢的液体应该通过管道，因为这样便于清洁管道。(2)腐蚀性液体应进入管道内部，以避免同时腐蚀管道和外壳，易于清洗。(3)高压流体应通过管道，以避免壳体上的压力，减少壳体侧的金属消耗(4)管道之间应带饱和蒸汽，以便及时排除冷凝水，蒸汽相对干净，无需清洗。(5)应在管道内注入有毒液体，以减少泄漏的机会(6)被冷却的流体应该在管道之间流动，壳体的

6、外部散热可以用来增强冷凝效果(7)高粘度液体或小流量液体应通过管道之间，外壳可用于向外散热，以增强冷凝效果(8)对于刚性结构的换热器，如果体积流体的温差大，传热系数大，最好在管与管之间通过，因为壁温与传热系数大的温度相近，可以降低热应力选择流体流动路径时，不能考虑上述所有要点。应首先考虑流体压力、腐蚀性和清洁的要求，然后检查对流传热系数和压降。10.如何节约能源？(例如蒸发器、蒸馏塔、干燥器等的节能措施。(蒸发器：(1)抽出多余蒸汽：利用多效蒸发器蒸发的部分二次蒸汽作为其他加热设备的热源(2)凝结水显热刘勇：凝结水可作为预热液体或加热其他物料，或部分产生的蒸汽和二次蒸汽通过真空闪蒸作为下一台蒸

7、发器的加热蒸汽。(3)热泵蒸发：蒸发器蒸发的二次蒸汽经压缩机压缩，压力升高，饱和温度超过溶液沸点，作为加热蒸汽送回蒸发器加热室。蒸馏塔：选择合适的回流比，改变进料的温度和状态，选择合适的筛板或填料，或结合膜分离。烘干机：干燥系统热效率越高，热利用率越好。增加离开干燥器的空气的湿度并降低离开干燥器的空气的温度可以提高干燥器的热效率并降低空气消耗，从而降低空气运输的功率消耗。但这将降低干燥过程中的传热、传质阻力和干燥速率。利用废弃物预热冷空气或冷料回收废弃物热量，采用二次干燥，使用换热器，注意干燥设备的保湿，减少系统的热量损失，可以降低能耗，提高换热效率。11.如何选择吸收剂？(1)溶解度：吸收剂

8、对溶质组分应具有较大的溶解度，这可以提高吸收率，减少吸收剂的用量。如果要回收吸收剂，化学反应必须是可逆的，或者选择溶解度随操作条件变化很大的吸收剂进行物理吸收。(2)选择性：吸收剂应具有良好的溶质吸收能力，几乎不吸收其他成分。(3)挥发性：在操作温度下，吸收剂的蒸气压应较低。(4)粘度：吸收剂在操作温度下的粘度应较低，这样可以改善吸收塔内的流动状况，提高吸收率，降低泵功率，降低传热阻力。(5)其他：无毒、无腐蚀性、不易燃、无泡沫、滴水、廉价易得、化学性质稳定12.如何选择萃取剂？萃取分离在哪里合适？如何加强？萃取剂的选择：(1)选择性系数越大，分离越好(2)萃取剂和稀释剂的互溶性越小，越有利于

9、(1)混合溶液中组分的相对挥发性接近1或形成恒定沸点的混合物(2)混合溶液中的溶质成分很低，难以挥发(3)混合溶液中有热敏成分13.什么是分离方法？它们适用于哪些场合？混合物可分为非均相体系和均相体系。对于非均相，分离主要通过颗粒运动和流体运动的原理来实现，例如过滤、沉淀和离心。对于同质系统，必须创建一个两相系统。根据不同组分的不同，某一组分可以从一个系统转移到另一个系统，从而达到分离的目的，如蒸馏、吸收、萃取和干燥。14.什么是敏感板？感光板的原理是什么？当分析塔内的高温分布时，可以发现温度变化在精馏段或汽提段的塔板上最为显著，或者这些塔板的温度对外部检测因素的干扰最为敏感，通常称为敏感板。

10、在总压力不变的情况下，蒸馏塔内各板上的物质组成与温度一一对应。当板上材料的成分改变时，其温度也随之改变。温度变化最大的快板被称为敏感板。15.共沸蒸馏和萃取蒸馏的基本原理是什么？当溶液中两种组分的挥发性非常接近时，完成某一分离任务所需的塔板数将非常大，这是非常不合理的。或者，如果待分离的两种组分是恒沸液体，则根本不能通过普通蒸馏实现分离。两者的本质都是在混合溶液中加入第三组分，以改善组分之间的相对挥发性差异，并使它们分离共沸蒸馏：如果将第三组分(共沸剂)加入到双组分共沸物中，它会与原料液中的一种或两种组分形成新的共沸物，这样就可以用普通的蒸馏方法分离原料液。萃取流出：在原料液中加入第三部分(萃

11、取剂或溶剂)，改变原因后分离出各组分的相对挥发度。它们是不同的：具有最低或最高恒定沸点的溶液和具有当前挥发性的体系通过共沸蒸馏分离，并且其流动取决于由夹带剂和原始组分形成的恒定沸点液体的性质。萃取径流要求萃取剂的沸点远高于原料液中各组分的沸点，且不与各组分形成恒沸液，因此常被用于分离沸点差异小的溶液。16.塔式设备设计的基本原则是什么？如何评价其绩效？塔式设备的基本原理：(1)使气液充分接触，产生适当的湍流，提供尽可能大的传质面积和传质系数，并在接触后及时改善两相的分离(2)使气液两相在塔内最大程度地接近逆流，提供最大的传质驱动力塔式设备的性能评估：(1)通量：单位塔横截面积的生产能力，代表塔

12、设备的处理能力和空塔的允许气体速度(2)分离效率：单位压降塔的分离效果，表示为板式塔的板效率和填料塔的等板高度(3)适应性：操作灵活性，表现为对材料的适应性和对负荷波动的适应性在流量大、效率高、适应性强的前提下，塔设备还应满足低流阻、结构简单、金属消耗低、成本低、操作方便的要求。17.结晶分离的原理？结晶可分为冷却结晶、蒸发结晶和真空冷却结晶。其实质是改变外部条件，降低溶质的溶解度，使其从不饱和溶液变为饱和或过饱和溶液，并继续改变外部条件，这时晶体就可以沉淀出来冷却结晶适用于溶解度随温度降低而显著降低的物质。蒸发的(1)透析：可分散的胶体物质不能透过膜，但体积可以透过。(2)反渗透：孔径小于1

13、纳米的膜通过优先吸附、毛细流动等作用选择性渗透溶剂，对溶液侧施加压力，从而克服溶剂的渗透压，使溶剂通过膜。(3)超滤：用孔径为1-100纳米的膜分离和选择性分离小分子溶质的性质(4)微滤：与超滤原理相同，膜的孔径为0.1-10 m(5)气体膜分离：在压差的驱动下，混合气体中的各组分通过膜的传输速率不同，从而达到分离的目的(6)渗透蒸发：液体混合物中的组分透过膜，在膜两侧蒸汽分压差的作用下，以不同的速率蒸发(7)膜蒸馏：以温差引起的水蒸气压差作为传质驱动力的膜分离过程(8)膜萃取：(9)电渗析：19.膜超滤的基本原理是什么？举两个工业应用的例子。超滤是一种过程，其中孔径在1-100范围内的膜可以

14、选择性地渗透溶剂和一些小分子溶质，并且向溶液施加压力以从溶液中分离大分子溶质或微粒。海水淡化；白酒中的一些脂类溶解在乙醇中，当温度降低时会沉淀，导致白酒浑浊，可通过超滤去除20.吸收和吸附的区别是什么？吸收是指混合气体与适当的液体接触，气体中的一种或几种成分将溶解在液体中形成溶液，从而将原始混合气体的成分分离吸附意味着固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态。由于这种不饱和度，固体会将与之接触的气体或液体溶质吸引到其自身表面，从而平衡其残余力。这种物质集中在固体表面的现象叫做吸附。吸收的特点是物质不仅保留在表面，而且通过表面分散到整个相中。吸附是不同的，该物质仅在吸附表面上浓缩和整合吸附层(或

15、吸附膜)，而不深入吸附剂。由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。吸附过程是多相的，一相是流体混合物，另一相是固体吸附剂。当气体分子从气相吸附到固体表面时，分子的自由能将降低，分子的熵也将比吸附前降低。根据热力学定律： g= h-t s，其中 g和 s都是负的，那么 h肯定是负的。因此，吸附过程必须是放热过程，释放的热量称为固体表面物质的吸附热。21.如何提高反应的选择性？22.有什么方法可以消除内部和外部扩散的影响？23.如何确定反应器的停留时间分布？24.如何设计气固催化固定床反应器？二、实验基础知识(大部分化学工程原理实验和少数物理化学实验)1.什么

16、是错误？错误分类？测量值和实际值之间的差异称为误差。物理实验离不开物理量的测量，物理量可以直接或间接测量。由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观真实值之间总是存在一定的差异，这就是测量误差。系统误差的特点是测量结果向一个方向偏离，其值按照一定的规律变化。由于仪器结构或仪器校准不完善，可能会出现错误。实验本身所依据的理论和公式的近似性，或者对实验条件和测量方法的不良考虑也会导致误差。测量者的生理特征，如反应速度、分辨能力和ev在相同的条件下，当同一物理量被多次测量时，由于各种偶然因素，会出现测量值有时过大有时过小的误差现象。这种类型的错误称为意外错误。产生偶然误差的原因很多，如视线位置不正确、测点位置不准确、环境温度、湿度、电源电压不稳定、振动等因素导