2017年江南大学化工原理(含实验)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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
水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。
2． 简述如何通过实验测定过滤常数。
【答案】（1）安装过滤设备，配料，在恒压测定不同时刻的滤液量V ; （2）利用（3）用
将数据整理得到
关系表；
数据作图（或数据拟合）；
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
（4）将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数
3． 欲提高填料吸收塔的回收率，应从哪些方面着手？
【答案】（1）降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）在保证不发生“液泛”的前提下，适当増大气速；（3）适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度），可使回收率提高（但会导致操作费增大，溶液浓度x 下降）；（4）喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；（5）可适当增加填料层高度。
4． 蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些？
【答案】蒸发器流体循环速度提高，可增大传热系数，从而传热速率高，并可减少溶液在加热管内析出晶体，且可减轻传热表面的污垢积存。
二、计算题
5． 已知湿空气的总压为101.3kPa 、干球温度为20°C 、相对湿度50%。求其他空气的状态参数。包括湿度、湿球温度、绝热饱和温度、露点、湿比热容和焓值。
【答案】当t=20°C 时，饱和蒸气压为
对于空气-水系统，其湿球温度与绝热饱和温度数值上相等，以绝热饱和温度的计算为例，其计算公式为
设查饱和蒸气压表得
再设查饱和蒸气压表得
6． 用某精馏塔分离易挥发组分和水的混合物，流程如图所示，F=200kmol/h
，
（摩尔分
数，下同），加料为气液混合物，气液的物质的量比为2:3。塔底用饱和水蒸气直接加热，离开塔顶的气相经分凝器冷凝，一半作为回流液体，另外一半经全凝器冷凝作产品，已知D=90kmol/h
、
相对挥发度a=2, 全塔符合恒摩尔流假定。试求: （1）离开塔顶第1块板的气相浓度（2）塔底产品产品浓度
如
进料位置、
）不变，试分析塔顶
（3）若将饱和水蒸气用量增大，而其他条件（何变化，写出分析过程。
图
【答案】（1）由题意知:设回流液浓度为所以
（2）由题意知:
于是
根据恒摩尔流假定，由全塔物料衡算知
即
则
对分凝器做物料衡算，可知:
解之得:（3）
作图可知，理论板数均变大，与实际相矛盾，故
7． 在
和
只能变小。
经吸收
用清水逆流吸收空气混合气中的氨，混合气中氨的分压为
混合气体的处理量为
后氨的分压下降到其平均分子量为28.8, 操作条件下的
平衡关系为y=0.8x。若吸收剂用量是最小用量的5倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。（用吸收因数法计算的传质单元数公式
:
【答案】（1）因为吸收剂为清水，则
吸收前后氨的含量为:
最小液气比为:液气比为:
又已知相对分子质量为
率为
则吸收剂用量为（2）气相总传质单元数
气体处理量为
。
所以可知惰性气体的摩尔流
）
8． 在一连续常压精馏塔中分离某溶液，塔顶采用全凝器，塔底有再沸器；要求分率，下同），液在本题条件下的相
对挥发度为2; 假定恒摩尔流假定成立。试求: （1）精馏段操作线方程；
（2）若塔底产品量W=100kmol/h，求进料量F 和塔顶产品量D ; （3）提馏段操作线方程； （4）离开第二理论板的液相组成
。
（摩尔
已知此塔进料q 线方程为y=6x-l，采用回流比为最小回流比的2倍，溶