2017年南通大学化学化工学院918化工原理[专业硕士]之化工原理考研冲刺密押题
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一、简答题
1． 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？
【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
2． 简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。
【答案】（1）加快互溶液体的混合；（2）使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中；（3）使气体以气泡的形式分散于液体中；（4）使固体颗粒在液体中悬浮；（5）加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
3． —包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？
【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。
4． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？
【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高，降尘室出口气体的含尘量增加。因为： （1）黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加；
（2）密度减小、气体质量不变则体积流量増加，停留时间减少。
5． 多效蒸发有何优点？为什么多效蒸发的效数有一定限制？
【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少，操作费用低。但随效数的增加，单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢，操作费用降低的趋势减小，同时，随效数的増加，蒸发器生产强度降低很快，设备投资增加，因此，需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。
6． 简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
二、计算题
7． 用高2m ，宽2m ，长5m 的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒，气体的流量为为
，粘度为
，尘粒的密度为
若把上述降尘室用隔板等分隔成10层（板厚不计），求： （1）当需除去的尘粒直径不变，则处理量为多大？
（2）反之，当维持生产能力不变，则除去尘粒的最小颗粒直径多大？（沉降过程符合stokes 定律）
【答案】（1）由斯托克斯公式可知，沉降速度为：
单层降尘室底面积：
总处理量为
（2）原生产能力
：
代入斯托克斯公式可得：
，密度
，此条件下所能除去的最小尘粒直径为
8． 在常压下采用精馏的方法分离进料量为100kmol/h，进料组成为0.35（摩尔分数，下同）的苯-甲苯混合物，泡点进料，要求塔顶馏出液中苯含量不低于0.95, 其回收率对挥发度为2.47。试求:
（1）塔底产品组成（2）操作回流比R ;
（3）将再沸器视为一块理论板，求再沸器入口液体组成及出口气相组成；
（4）在回流比R=2.5的实际工况条件下，在精馏段取2个取样点，取样点间有4块实际塔板，取样点所在板上的气相组成分别为第j 板:效率
第（j+3）板:
，求该塔段的总板
不低于98%, 塔顶
设全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.4倍，塔底设一釜式再沸器，苯对甲苯的相
【答案】⑴
由全塔物料平衡方程:
解得
（2）最小回流比: 泡点进料
操作回流比:
出口气相组成为yw ，则
对再沸器列物料衡算:其中
代入衡算方程可求得
（3）再沸器相当于一块理论板，设再沸器入口组成为
（4）在回流比一定的条件下，由已知给定的精馏段两板气相组成，根据操作线方程可求得两板上层塔板流下的液相组成，用逐板计算法求得达到分离程度所需要的理论板数，从而求得全塔效率。
精馏段操作线方程:将
代入方程，可求得
用逐板计算法可求得