2018年河南工业大学化学化工学院816化工原理考研强化五套模拟题
● 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． 试述传热和传质的区别和联系。
【答案】传热又称热传递，由于温度差引起的热量的转移；传质:物质内溶质存在浓度差而促使溶质向低浓度段转移的过程。两种方式一般是同时存在于某一体系内。
3． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？
【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高，降尘室出口气体的含尘量增加。因为： （1）黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加；
（2）密度减小、气体质量不变则体积流量増加，停留时间减少。
二、计算题
4． 用常压精馏塔分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为
原料液组成0.5（摩尔分数），
进料量为200kmol/h，饱和蒸气进料，塔顶易挥发组分的回收率为0.95。已知精馏段操作线方程
塔釜用间接蒸汽加热，塔顶为全凝器，泡点回流。试求：
（1）塔顶、塔底产品组成；
（2）全凝器中每小时冷凝的蒸气量和再沸器中每小时产生的蒸气量； （3）最小回流比
（4）提馏段操作线方程和q 线方程；
（5）若塔顶第一块板的液相默弗里板效率为0.6，则离开塔顶第二块板的气相组成为多少？ （6）若该塔在操条件不变的前提下，由于长期运行板效率下降，使得塔顶产品中易挥发组分含量下降（采出量D 不变），试定性说明为保证产品质量，应采取什么措施，同时应考虑什么问题？
【答案】（1）由精馏段操作线方程
得
（2）
（3）
（4）提馏段操作线方程q 线方程为（5）
（6）增加R ，上升蒸气量、下降液体量都增加，塔釜加热功率增加，冷凝量也加大。
5． 用一板框压滤机在147.1kPa （表压）下恒压过滤某悬浮液，要求在1.5h 内获得若过滤介质阻力忽略，滤渣不可压缩，
并测得过滤常数
（1）需要的过滤面积为多少。
（2）若选用滤框尺寸为635mm ×635mm ×25mm （长×宽×厚），需滤框多少块。 （3）过滤完毕，用清水在与过滤压力相同的情况下洗涤30min ，洗涤水的消耗量为多少。 （4）若把压力加倍，其他情况不变，过滤1.5h ，可得滤液的体积为多少。 【答案】（1）因过滤介质阻力可忽略，故过滤面积为
（2）滤框数
（3）过滤终了时的过滤速率为
因板框压滤机洗涤方式为横穿洗涤法，故
（4）由题意知
的滤液，
问：
则恒压过滤方程为
故
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又
所以
6． 有一离心泵，其特性曲线为
（
的单位为
，转速为）
如图1所示，现拟用该泵将水库中的水送到高度为58.5m 的常压高位水槽，输送管路的管内径均为150mm ，当泵出口阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m 。已知水的密度系统流量在
摩擦系数为0.025。
（1）若该泵的实际安装高度为1.5m , 吸入管总长（包括所有局部阻力当量长度）为60m ，求
时泵入口处的真空度为多少（kPa ）?
求泵的轴功率；
（
2）求出口阀全开时管路的特性曲线方程；
（3）求该泵在出口阀门全开时的工作点，若泵的效率为（4）若用出口阀将流量调至
（
5）若通过降低泵的转速，将流量调至
求由于流量调节损失在阀门上的压头；
（泵出口阀门全开），求在新的转速下泵的
特性曲线方程，
并图2
说明在泵出口阀门全开的条件下，泵的流量、扬程变化情况。
图1
【答案】（1）
在水池液面
和真空表所在液面
间列柏努利方程
泵入口处的真空度为23.447kPa （2）阀门全开时，在水池液面
和高位槽所在液面
间列柏努利方程