2018年北京科技大学化学与生物工程学院819化工原理概论考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 板框压滤机过滤结束后进行洗涤，洗涤液所遇阻力约为过滤终了时滤液所遇阻力的_____倍；洗涤液所通过的面积为过滤面积的倍。若洗涤时所用压力与过滤终了时所用压力相同，洗涤液粘度与滤液粘度相同，则洗涤速率约为最终过滤速率的_____倍。
【答案】
2． 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。
【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别，使其得以分离。
【解析】对于挥发度相近的物系，夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。
3． 三层圆筒壁在热传导过程中，已知导热系数
【答案】减少；降低
4． 颗粒的自由沉降是指_____。
【答案】颗粒间不发生碰撞、接触等相互影响下的沉降作用
厚度
若其他条件不变，将第二层与
第三层的材质互换，则导热量将_____，第二层与第三层的界面温度将_____。
二、简答题
5． 在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大； （2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
6． 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。
7． 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。
三、计算题
8． 用一板框压滤机在300kPa 压强差下过滤某悬浮液。己知过滤常数K 为
要求每一操作周期得
液体积之比为0.025。试求：
（1）过滤面积；
（2）若操作压强差提高至600kPa ，现有一台板框过滤机，每框的尺寸
为
若要求每个过滤周期仍得
求？过滤时间又为多少？
【答案】（1）根据恒压过滤方程式
代入数据得
解得
框数
过滤总面积
因
解得过滤时间为
9． 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 ;
为
的滤液，过滤时间为0.5h 。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤
滤液，则至少需要多少个框才能满足要
（2）板框压滤机每一操作周期得到的滤饼体积为
由得
（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
（3）提馏段操作线方程； （4）离开第二理论板的液相组成【答案】（1）q 线方程为:
由a=2得相平衡方程为:
联立方程①②并解得:则
操作回流比精馏段操作线方程
。
（2）q 线方程
由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得:
即
解得:
（3）
所以提馏段操作线方程为
（4）逐板计算法计算X
2
离开第二理论板的液相组成