2017年沈阳工业大学石油化工学院919化工原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 在A 、B 二组分混合溶液中加入纯溶剂S ，混合后分为二个平衡液层E 相和R 相，已知E 相含40%A（质量％，下同）、3%B; R 相中含29%A、70%B。则A 组分在E 相和R 相得分配系数kA 等于_____，溶剂的选择性系数等于_____。
【答案】1.379; 32.18
2． 在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分，其液气比L/V为2.7, 平衡关系为Y=1.5X。若溶质的回收率为90%, 则操作液气比与最小液气比之比值为_____。
【答案】2
3． 已知某湿物料量为150kg/h, 水分含量为20%，现要将其干燥到含水2%, 需要脱除的水量应为_____kg/h。
【答案】27.55
4． 一条简单管路，当管道上游的阀门被关小，则下游的压强将_____，而管道总的阻力损失将_____。
【答案】减小；不变
5． 空气等温增湿过程，使得气体的焓_____，湿球温度_____。
【答案】增大 升高 【解析】气体的焓温度
等温增湿过程，t 不变，H 增大，I 增大。湿球
等温增湿，湿球温度升高。
6． 在一卧式列管换热器中，利用水蒸气冷凝加热某种液体，应安排水蒸气走_____程，换热器顶部设置排气阀是为了_____。
【答案】壳；防止发生堵塞
【解析】水蒸气宜走壳程，以便于及时排除冷凝液，且蒸汽较清洁，它对清洗无要求。
7． 当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的_____次方成正比。
【答案】0.5
8． 在简单蒸馏操作中，随着蒸馏的进行，蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐_____, 釜内溶液沸点逐渐_____
。
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【答案】降低；升高
【解析】由于气相中组成大于液相中组成，因此随着过程的进行，釜中液相组成不断下降，使得与之平衡的 气相组成亦随之降低，而釜内液体泡点不断升高。
9． 在常压下用精馏塔分离某二元理想混合液，泡点进料，进料中易挥发组分的组成为0.4（摩尔分数，下同），塔顶产品组成为0.95，体系的相对挥发度为2.47，则最小回流比
【答案】1.48
10．单效蒸发器将F=2000kg/h
，
（质量分数）的原料液浓缩到35%（质量分数），料
蒸发室压强下水的饱
_____。
液沸点进料，忽略热损失。蒸发器的传热面积.
和汽化潜热r=2330kJ/kg，则蒸发水量为_____kg/h，有效温差为_____°C 。
【答案】1428.6；46.2
11．列管换热器设计时，流体流动通道选择原则有:有腐蚀性和易结垢的流体宜走_____程；粘度大或流量较小的流体宜走_____程；当两流体温差较大时，给热系数大的宜走_____程。
【答案】管程；壳程；壳程
【解析】换热器设计时，不洁净和易结垢的流体宜走管程，因为管内清洗比较方便；黏度大的液体或流量较小的流体宜走壳程，因流体在壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低的Re 值下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
12．用相平衡常数m 表达的亨利定律表达式为_____，在总压为101.3kPa 下，20°C 时，氨在空气中的分压为114mmHg , 与之平衡的氨水摩尔分数为0.12, 此时m=_____。
【答案】y=mx; 1.25
二、计算题
13．固相3%（体积分数，下同）的某种悬浮液，用一小型板框过滤机进行恒压过滤，滤框内的空间尺寸为
总框数为10个，滤渣充满滤框所需时间为2h 。已知滤饼中
固相分率为60%，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略不计。若洗水黏度、洗水的表压分压分别与滤液的黏度、过滤压强差相同，洗水体积为滤液体积的10%，每次卸渣、清理、装盒等辅助操作时间的和为0.5h 。试计算：（1）过滤常数K ；（2）该过滤机的生产能力Q
【答案】（1）单位滤液形成的滤饼体积为
过滤面积滤渣体积滤液体积
介质阻力忽略不计，
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所以（2）
生产能力
14．某精馏塔分离A 、B 混合液，料液为含A 、B 各为50%（摩尔分数，下同）的饱和液体，处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，要求塔顶A 组成为0.9。已知精馏段操作线方程为试求：
（1）塔底产品组成xW ；
； （2）塔顶全凝器每小时冷凝蒸气量（kmol/h）； （3）蒸馏釜每小时产生蒸气量（kmol/h）（4）提馏段操作线方程；
（5）相对挥发度α=3，塔顶第一块实际板的液相默弗里单板效率为0.6，求离开第二块实际板上升蒸气组成y 2；
（6）该塔在操作条件不变的前提下，由于长期运行板效率下降的原因，使得塔顶产品中易挥，试定性说明为保证产品质量，应采取什么措施，同时应考虑发组分含量下降（采出量D 不变）什么问题？
【答案】已知_（1）因为
（2）由精馏段操作线方程
_所以
R=1.5
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设该塔的总板效率为0.5，塔底用再沸器间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器：
所以
得