2017年南昌大学化工原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。
【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。
脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。
2． 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是：（1）精馏塔塔顶浓度但极限值是
如果
则
的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1；（2）
的提高受到塔板数即精馏塔分离
也有确定的最高极限值；（3）增加回流比意
，能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）
味着増加蒸发量和冷凝量，这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
3． 往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象？为什么？
【答案】往复泵无“气缚”现象，因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题，任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。
4． 何谓蒸发设备的生产强度？
【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量，是衡量蒸发器性能的一个重要指标。
二、计算题
5． 设计一台常压操作的填料塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y=1.2x，混合气体流率为
试求：
（1）水用量
（取
];
（2）出塔溶液中氨的浓度； （3）填料层高度（m ）。 【答案】（1）
（2）（3）
6． —逆流操作的吸收塔，填料层高度为3m 。用清水吸收空气-A 混合气中的A 组分，混合气体的流率为20
其中含A6%（体积分数），要求吸收率为98%，
清水流率为
。操作条件下的平衡关系为y=0.8x。试估算在塔径、吸收率及其他操作条件均不
变时，操作压力増加1倍，此时所需的填料层高度将变为原来的多少倍？（忽略压力变化对Kya 的影响）
【答案】属低浓气体吸收
操作压力增加1倍，m 将减小1倍，即原状况下
新状况下 操作压力增加，
不变
入塔气体浓度为表示标准状态下的体积），要
求回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数为
所以
7． 分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4, 馆出液组成为0.95，残液组成为0.05 （以上组成均为苯的摩尔分 率），苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：（1） 最小回流比；（2）若回流比取最小回流比的1.5倍，列出精馏段操作线方程；（3）列出提馏段操作线方程。
【答案】由题意，已知（1）平衡线方程q 线垂直可知，所以知最小回流比（2）回流比精馏段操作线方程
（3）由q 线与精馏段方程：
得又已知
8． 在连续精馏塔中，精馏段操作线方程
（1）回流比R ； （2）馏出液组成
（3）进料液的q 值； （4）判断进料状态； （5）当进料组成
时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处
值为多少？
得
解得
由q 线方程式
将其代入平衡线方程得，
则由两点可知提馏段操作线方程为：
q
线方程式为
。试求：
【答案】由精馏段操作线方程