2018年华东理工大学化学与分子工程学院801化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花在哪里？
【答案】吸收的基本依据是：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为：
（1）气、液两相流经吸收设备的能耗； （2）溶剂损失；
（3）溶剂再生费（解吸操作费）。
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． 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。
二、计算题
4． 如图所示，在一液位恒定的敞口高位水槽中，液位距水管出口的垂直距离为7m ，
管路为
钢管。设总的能量损失为
试求该管路输水量为多少
图
【答案】对高位水槽和出口处列柏努利方程为:
5． 某厂使用填料塔，用清水逆流吸收某混合气体中的有害物质A 。已知填料层高度为5m ，操作中测得进塔混合气量为100kmol/h, 混合气中含A 的组成为0.06（摩尔分数，F 同）。要求A 的吸收率为90%, 若清水用量为最小用量的1.4倍，操作条件下的平衡关系为
试求：（1）清水的实际用量及出塔液体的饱和度； （2）该塔的气相总传质单元高度；
（3）该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量及初始组成不变，要求最终尾气浓度降到0.003, 求新塔的填料层高度。
【答案】⑴
饱和度
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（3）全逆流，串联时新塔高=
6． 在填料塔中用纯溶剂对低含量气体做逆流吸收，试证：
式中分数）。
提示：
，分别是气体和液体溶剂的流率
式中
分别是进出塔气体的浓度
是与液相浓度x 相平衡的气相浓度（均为摩尔
（摩尔分数）。
气液相的平衡关系为
现用纯溶剂对某低含量气体作逆流吸收，可溶组分的回收率为98%
, 所用液气比是最小液气比的1.5倍。如果吸收塔所用填料的传质单元高度
【答案】（1）全塔物料平衡方程可表示为：
则
那么，
则所需的填料层高度为多少？
纯溶剂，所以
所以
得证。 （2）