2017年华北电力大学(保定)530化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。
【答案】（1）萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。
多用于提纯和分离。
（2）吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。
主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。
（3）精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在 热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁 移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。
特点是传热、传质过程同时进行。
（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；
②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；
③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。
2． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。
【答案】槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；泵入口侧漏气。
3． 在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大； （2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
4． 何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水？它们之间有何相互关系？
【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量
低于
的水分称为平衡水，高于
的水分称为自由水。
物料中大于
的那
当气体为饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为
部分水分称为非结合水，小于的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含
水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。
二、计算题
5． 用一板框压滤机在147.1kPa （表压）下恒压过滤某悬浮液，要求在1.5h 内获得若过滤介质阻力忽略，滤渣不可压缩，
并测得过滤常数
（1）需要的过滤面积为多少。
，需滤框多少块。 （2）若选用滤框尺寸为635mm ×635mm ×25mm （长×宽×厚）
（3）过滤完毕，用清水在与过滤压力相同的情况下洗涤30min ，洗涤水的消耗量为多少。 （4）若把压力加倍，其他情况不变，过滤1.5h ，可得滤液的体积为多少。 【答案】（1）因过滤介质阻力可忽略，故过滤面积为
（2）滤框数
（3）过滤终了时的过滤速率为
因板框压滤机洗涤方式为横穿洗涤法，故
（4）由题意知
又
所以
6． 某吸收塔填料层高4.5m ，用清水吸收尾气中的有害成分A 。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为y=1.5x。
求：
（1）气相总传质单元高度（3）由于法定排放浓度规定层应加高多少米？
的滤液，
问：
则恒压过滤方程为
故
必须小于0.003, 所以拟将填料层加高，若液气比不变，问填料
（2）操作液气比为最小液气比的多少倍？
图
【答案】⑴
（2）
（3）
7． 25°C 时醋酸（A ）-庚醇-3（B ）-水（S ）的平衡数据如表1、表2所示。
试求:
（1）在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，在直角坐标图上绘出分配曲线； （2）确定由200kg 醋酸、200kg 庚醇-3和400kg 水组成的混合液的物系点位置。混合液经充分混合并静置分层后，确定两共轭相的组成和质量；
（3）上述两液层的分配系数
及选择性系数
（4）从上述混合液中蒸出多少千克水才能成为均相溶液？
表1溶解度曲线数据（质量分数/%）
相关内容
相关标签