2018年陕西科技大学化学与化工学院802化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？
【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。
（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。
（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。
2． 冬天，室外温度为2°C ，刮着风，潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰？为什么？
【答案】可能会结冰，因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度，当湿球温度低于0°C就会结冰。
3． 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。
二、计算题
4． 采用连续精馏塔分离某双组分液体混合物，进料量为200kmol/h，进料中易挥发组分浓度0.4，汽液混合物进料，汽:液=1:1（摩尔量之比）。该塔塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，要求塔顶产品浓度为0.95，塔釜产品浓度为0.05（以上皆为摩尔分率），操作条件下，该物系相对挥发度
实际回流比为最小回流比的1.5倍。试求：
（1）塔顶易挥发组分和塔釜难挥发组分的回收率； （2）精馏段和提馏段的操作线方程； （3）若第一块板的汽相莫弗里板效率的组成。
【答案】（1）物料衡算得：
由①②解得：
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求塔顶第二块板（自塔顶向下数）上升汽相
（
2）由已知条件进料液气比为1:1可得
：
则q 线方程为：
由
a=2.5得相平衡方程为：
联立方程③④并解得：
则
操作回流比
精馏段操作线方程
q=0.5，则
所以提馏段操作线方程为
（3）由精馏段操作线方程. 得
由相平衡方程得
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解得：
5． 在直径为1.2m 的填料吸收塔中，
拟装填3m 高DN25塑料阶梯环填料，该填料的比表面积为
在该填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。已知入塔混合气体的流量
为40km
〇l/h
, 溶质的含量为
0.06（摩尔分数）
；溶质的吸收率为
95%;
操作条件下的气液平衡关系为
Y=2.2X（
X , Y 均为摩尔比）；溶剂用量为最小用量的1.5倍；气相总吸收系数为
。试通过计算判断拟装填的填料高度能否达到分离要求。（注：填料的有效比表
面积可近似取为填料比表面积的90%）
【答案】
因此，拟装填的填料高度能达到分离要求。
6． 某湿物料在常压干燥器内进行绝热干燥，干燥后的产品为4000kg/h，湿物料的含水率为15%（湿基，下同），产品的含水率不得高于1%，空气的初始温度为20°C ，相对湿度为40%。空气预热至120°C 后进入干燥器，气体出干燥器的温度选定为70°C 。
（1）求所需湿空气用量（2）求预热器的热负荷（3）求干燥器的热效率；
（4）若选定气体出干燥器的温度过高（或过低），其弊端是什么。
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代入精馏段操作线方程得：
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