2017年河南科技大学化工原理(同等学力加试)考研复试核心题库
● 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． 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。
3． 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。
4． 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。
二、计算题
5． 如图所示，从水池用离心泵向一密闭高位槽送溶液，在输送范围内，离心泵在该转速下的特性曲线方程为
（Q 单位为
H 单位为m ）。输送管路的管径为
管路
总长（包括除出口阀门以外其余局部阻力的当量长度）为60m ，离心泵出口阀门全开时输液量为21m3/h, 阻力系数为10。现将离心泵出口阀门关小，孔板流量计的U 型管压差计读数为原来的0.8倍，已知水池和高位槽液面均维持稳定，操作条件下溶液密度为内流动摩擦系数均为
试计算:
（1）将离心泵出口阀门关小后，此时荥的有效功率。 （2）将离心泵出口阀门关小后，该开度下阀门的阻力系数。
孔板的孔流系数
保持不变。
阀门开度变化前后，管
图
【答案】⑴阀门全开时: 管内液体的流速:泵的扬程:
在水池截面1-1和高位槽截面2-2列伯努利方程，以水池截面为参考面，则
其中当阀门减小:
即
小孔处的流速所以又因此
则有效功率（2）阀门全开时，
其中
而
代入上式得:
均为定值，
6． 拟在常压下设计一筛板塔分离甲醇-水混合液。原料中甲醇浓度为40%（摩尔分数，下同），塔顶得到几乎纯的甲醇产品，塔底几乎为纯水。要求年产甲醇4万吨，一年生产300天，每天生产24h 。初步设计结果为:回流比3.5, 单流型塔板，板间距500mm ，弓形降液管，平直堰，堰高50mm ，堰长与塔径之比为0.75, 筛板厚度3mm , 筛孔按正三角形排列，孔径6mm ，孔间距18mm 。试计算:
（1）泛点率与塔径； （2）塔板压降； （3）液沫夹带量； （4）降液管内泡沫层高度。
【答案】塔顶产品几乎为纯甲醇，故塔顶温度等于常压下甲醇的沸点，塔顶馏出液的物性按纯甲醇计。
查得甲醇的相对分子质量为32.04g/mol，常压沸点为64.7°C, 则64.7°C、101.325kPa 下气相甲醇的密度为
查有机液体相对密度共线图知64.7°C下甲醇的密度为753kg/m3。查有机液体的表面张力共线图知64.7°C下甲醇的表面张力为18.3mN/m。
塔顶气液两相的体积流量为
（1）泛点率与塔径。 由筛板塔泛点关联图中横坐标
根据板间距
查图得
则液泛气速为
泛点率取80%, 以气体流通面积为基准的净速度
气体流通面积
已知
则