2017年沈阳化工大学物理化学和化工原理(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？
【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。
（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。
（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。
2． 简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。
【答案】（1）简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离，是非稳态过程，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小，是一次部分气化与部分冷凝。
精馏是多次简单蒸馏的组合，可以是连续稳定过程，也可以间歇过程，多次部分气化与部分冷凝。
（2）精馏的原理：精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时，将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果，从而提高各组分的分离程度。
3． 什么是膜分离过程，膜分离过程的特点是什么？
【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同，经半透膜的渗透作用，改变混合物的组成，使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:
（1）两个产品（指截留物和透过物）通常是互溶的； （2）分离剂是半透膜；
（3）往往难以实现组分间的清晰分离。
4． 为什么说全回流时，所需的理论板数最少？
【答案】全回流时，操作线与y-x 图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远，即传质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理论板数最少。
二、计算题
5． 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。
6． 常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合气入塔流量V 为84kmol/h, 入塔气体浓度yb 为8%，吸收率不低于98%。在操作条件下的平衡关系为y=1.5x，
总传质系数
（1）若吸收剂用量为最小用量的1.2倍，求溶液出塔浓度Xb ; （2）若塔径为1.2m ，填料有效比表面积为（3）若定量计算分析。（
【答案】（1）由题知，
最小液气比为
解得
（3）根据题意，
求所需填料层高度。
不变，而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时，填料层高度有何变化？
可视为不变，以上浓度均为mol%）
（2）填料有效比表面积