2018年华东理工大学化学与分子工程学院801化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。
2． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花在哪里？
【答案】吸收的基本依据是：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为：
（1）气、液两相流经吸收设备的能耗； （2）溶剂损失；
（3）溶剂再生费（解吸操作费）。
3． 简述如何通过实验测定过滤常数。
【答案】（1）安装过滤设备，配料，在恒压测定不同时刻的滤液量V ; （2）利用（3）用
将数据整理得到
关系表；
数据作图（或数据拟合）；
（4）将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数
二、计算题
4． 用板式精馏塔在常压下分离某双组分混合溶液，塔顶采用分凝器，分凝器的冷凝液回流入塔，分凝器出来的蒸汽进入全凝器冷凝后作为塔顶产品；塔釜用间接蒸汽加热；全塔平均相对挥发度可近似取为3。当处理量 F 为
进料浓度为含溶质A0.6 （摩尔分率，下同）的饱和液体，
回流比为3时，塔顶馏出液中溶质A 的浓度为0.99, 塔釜采出液中溶质A 的浓度为0.02, 试求：
（1）塔内第一块理论板下降的液体组成及提馏段操作方程；
（2）现测得塔内第一块实际板下降的液体组成为0.91，分凝器的冷凝液组成为0.94, 求该塔内第一块实际 板的气相默弗里单板效率；假设本题符合恒摩尔流假定。
【答案】已知：
（1）精馏段的操作线方程为：
分凝器相当于一块理论板，则
第 2 页，共 54 页
专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！
由相平衡方程
：代入相平衡方程得饱和液体进料，q=l
得
所以第一块板下降的液体组成为
物料守恒：解得：
提馏段操作线方程：
（2）第一块板的气相默弗里效率为：
其中，则
代入得
：
5． 用有两块理论板的精馏塔提取水溶液中的易挥发组分，饱和水蒸气S=50kmol/h, 由塔底进入，加料组成
（摩尔分率，下同），温度为
20°C ,
F=100kmol/h，料液由塔顶加入，无回流，
液相组成x=0.2时，泡点温度为80°C, 比热为
试求塔顶产品浓度xd 及易挥发组分的回收率η。 在本题范围内平衡关系可表示为100kJKkmol ）,
汽化潜热为40000kJ/kmol。 【答案】物料衡算有:
即
有由
第 3 页，共 54 页
专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！
无回流，则R=0，得
:
由恒摩尔流假定得因此，D=35kmol/h
于是得提馏段操作线方程为:
由相平衡方程得
代入提馏段操作线方程得
再由相平衡方程得
全塔共两层理论板且塔底直接蒸汽加热，因此
解得
6． 绘出三效并流加料蒸发装置流程示意图，标出各流股的名称，说明并流加料的优、缺点。
【答案】如图所示。
（1）优点：①溶液从压强高的蒸发器流向压强低的蒸发器，可以依靠效间的压差流动，不需要泵送。②溶液进入压强和温度较低的次一效时，可产生自蒸发，因而可产生较多的二次蒸汽。
（2）缺点：各效间随着溶液浓度的增高，溶液的温度反而降低，因此沿溶液流动方向溶液黏度逐渐增高，致使传热系数逐渐下降。
第
4 页，
共 54 页