2018年北京市培养单位资源与环境学院818化工原理[专业硕士]考研核心题库
● 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． 将60°C 的湿泥坯（砖）放入80°C 的热空气流中干燥，空气的湿球温度为50°C ，试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿度均保持不变）。
【答案】该题为恒定干燥条件，开始时，湿泥坯中含有较多的非结合水，这部分非结合水先被干燥，温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥，此过程为恒定干燥阶段；然后温度会由50°C不断升高（进入降速阶段）；完全干燥时，达到平衡含水量，泥坯的温度达到热空气流的温度80°C。
3． 过滤常数K 与哪些因素有关？
【答案】滤饼性质
滤浆性质
推动力
温度等。
二、计算题
4． 用一带有搅拌器的夹套式换热器将质量m=800kg，比热容为80%冷却至40°C 。已知夹套式换热器的总传热系数水流量为0.lkg/s，入口温度
【答案】（1）传热基本方程
热平衡方程
将式①、式②联立
整理得
完成冷却任务所需时间；（2）终了时，冷却水的出口温度。
1的有机物从
，传热面积为
，冷却
，忽略热损失，搅拌器内液体主体温度均一。试求：（1）
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令所以
又
将式⑤代入式②
分离变量
积分
所以
为了计算方便起见，先求出x
将x 与其他已知数据代入式⑥，得
解之得t=6771（s ）=1.88（h ） 将x 值代入式④得
由计算结果可知，油温从80°C 降至40°C 需1.88h , 此时水的出口温度为33.6°C 。
5． 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为45kmol/h，其组成为0.05；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。
（1）计算塔顶轻组分的收率；
则
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（2）求出提馏段操作线方程；
（3）若从塔顶第一块实际板下降的液相中重组分增浓了0.02（摩尔分率），
求该板的板效率
【答案】（1）由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得：
即
解得
（2）泡点进料，故q=l，而且因为
所以相平衡方程为
可得：
则
Q=l，则
所以提馏段操作线方程为
（3）已知
和
可得
由相平衡方程得