2017年南昌大学化工原理&参考书目&化工原理(上、下册)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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
也有确定的最高极限值；（3）增加回流
离能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）
，
比意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。
2． 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。
【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。
3． 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。
【答案】（1）获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品；
（2）脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质；
（3）脱除杂质。
4． 什么是化工原理中的三传？试论述三传的可比拟性。
【答案】化工原理的三传:质量传递、热量传递、动量传递。 三传的类比: （1）传递本质类比
①动量传递是由于流体层之间速度不等，动量将从速度大处向速度小处传递。 ②热量传递是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递。
③质量传递是因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递。 （2）基础定律数学模型类比 ①动量传递的牛顿粘性定律。 ②热量传递的傅立叶定律。 ③质量传递的费克扩散定律。 （3）物性系数类比 ①粘度系数。 ②导热系数。 ③分子扩散系数。
二、计算题
5． 一操作中的精馏塔，的变化趋势又如何？
【答案】此题的8个已知条件为（1）
因为
分析
不变。亦增大回流比R ，则
不变，R 増大。
不变，所以V 不变
因为R 增大，所以D 减小。即R 增大的代价是D 减小。
W=F-D，因为F 不变，所以W 增大。 L=V-D，因为V 不变、D 减小，所以L 增大。
因为q 、F 不变，所以
（2）
分析
增大；
用M-T 图解法。
因为R 増大，所以新工况下的精馏段操作线将向对角线靠近，分离能力增大，所以若仅从物料衡
算
因为
使得
增大 结论：
看，并不能确
定不变、W 增大，所以
的变化趋势。提馏段斜率
为增大，提馏段的分离能力下降，所以
增大。
6． 有一填料塔，内充填50mm （乱堆）陶瓷拉西环。当塔内上升的气量达到5000kg/h时，顶部开始液泛。为了提高产量，拟将填料改换为50ram （乱堆）陶瓷矩鞍，操作的液气质量比不变。上升气量可提高到多少才会液泛？生产中若采用上升气量8000kg/h, 是否合适？
【答案】查表得50_（乱堆）陶瓷拉西环的填料因子填料因子
设塔内充填50mm （乱堆）陶瓷拉西环和50mm （乱堆）陶瓷矩鞍的泛点气速
分别为
又
故有
所以上升气量提高到6300kg/h才会液泛。因此，采用上升气量8000kg/h，会出现液泛现象，故该气量不合适。
（乱堆）陶瓷矩鞍的
因液气质量比不变，操作条件不变，所以流动参数不变，泛点时对
应的纵坐标值Y 相同。
7． 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【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
。
（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
（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