2018年北京市培养单位生态环境研究中心818化工原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 什么叫精馏操作？举例说明精馏过程在化工生产中的应用。
【答案】精馏操作是指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, 使得混合物得到不断分离的过程。
应用：产品的分离提纯。
2． 为什么说全回流时，所需的理论板数最少？
【答案】全回流时，操作线与y-x 图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远，即传质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理论板数最少。
3． 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.4的某溶液（其粘度与水相近），若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化？
【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。
二、计算题
4． 常压板式精馏塔连续分离苯-甲苯溶液，塔顶全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料量为150kmol/h，组成为0.4（摩尔分率），饱和蒸汽进料q=0, 操作回流比为4, 塔顶苯的回收率为97%，塔底甲苯的回收率为95%，求:
（1）塔顶、±荅底产品的浓度； （2）精馏段和提馏段操作线方程； （3）操作回流比与最小回流比的比值。 【答案】（1）
物料衡算得:
由①②③④式解得:D=62.7kmol/h, W=87.3kmol/h
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（2）精馏段操作线方程
q=0，则
所以提馏段操作线方程为
q=0，而且
因为α=2.47, 所以相平衡方程为
可得:
则 5． 氯仿
和四氯化碳
的混合物在一连续精馏塔中分离。馏出液中氯仿的浓度为0.95
回流比R=2。求
：
（摩尔分数），馏出液流量为50kmol/h，
平均相对挥发度
（1）塔顶第二块塔板上升的气相组成；
（2）精馏段各板上升蒸气量V 及下降液体量L （以kmol/h表示）。氯仿与四氯化碳混合液可认为是理想溶液。
【答案】（1）由题知，由相平衡方程即
由精馏段操作线方程，则
得
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（2）V=L+D，L/D=R，V=（R+l）D 所以
6． 拟用连续精馏塔分离苯-甲苯混合物，塔顶设全凝器，塔底设再沸器，在常压下操作。已知进料流量为1000kmol/h, 含苯0.4（摩尔分率，下同），要求塔顶馏出液中含苯为0.95, 苯的回收率不低于90%。泡点进料，泡点回流
，回流比为最小回流比的2
倍。在操作条件下苯、甲苯的平均相对挥发度为2.5,
试求：
（1）塔顶、塔底产品的流量和塔底产品组成；
（2）最小回流比；
（3）写出精馏段操作线和提馏段操作线方程； （4
）从塔顶往下数第二块理论板下降液体的组成。
【答案】（
1）全塔物料衡算：
把
（2）泡点进料：
最小回流比（3）
精馏段操作线方程为
所以提馏段操作线方程为
（4）由相平衡方程
代入解得：