2017年陕西科技大学资源与环境学院802化工原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 密度为
【答案】揣流；
、黏度为
的水在直径为50mm 的圆管内流动，平均流速为1m/s，
则管内水的流型为_____，管中心流速为_____。
2． —般来说，温度降低，互溶度将_____，萃取分离的效果_____。
【答案】变小；变好
3． 下列参数
【答案】F ，q 线和操作线
4． Re 大于_____流动进入湍流区，摩擦系数随雷诺数增加而_____，当增至足够大后，Re 改变，该区称为_____。
【答案】4000; 减小；阻力平方区（完全湍流区）
5． 有一台单效蒸发器，原来的加热介质为压力为0.5MPa 的饱和蒸汽，沸点加料，若改用压力为0.4MPa 的饱和蒸汽加热，其生产强度将_____，原因是_____；单位蒸汽消耗量将_____，原因是_____。
【答案】下降；传热温差减小；基本不变；两种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同
6． 当相平衡常数m 很小时，溶质的溶解度_____，液膜传质阻力_____，此时,
_____, 称为_____。
气膜控制
【答案】很大；很小；
与气膜传质阻力
相比不再随
中，图解法求理论板时不用的有_____。图解法求理论板数时进
料热状况变化，位置变化的线有_____。
7． 在A 、B 二组分混合溶液中加入纯溶剂S ，混合后分为二个平衡液层E 相和R 相，已知E 相含40%A（质量％，下同）、3%B; R 相中含29%A、70%B。则A 组分在E 相和R 相得分配系数kA 等于_____，溶剂的选择性系数等于_____。
【答案】1.379; 32.18
8． 在常压下用精馏塔分离某二元理想混合液，泡点进料，进料中易挥发组分的组成为0.4（摩尔分数，下同），塔顶产品组成为0.95，体系的相对挥发度为2.47，则最小回流比
【答案】1.48
第 2 页，共 59 页
_____。
9． 一个液膜控制的吸收过程，为加大吸收速率，应采取_____、_____等措施。
【答案】增大操作压力；降低温度等措施
10．液体在填料塔中流下时，造成较大尺度上的分布不均匀性的原因有:_____和_____。
【答案】初始分布不均匀；填料层内液流的不均匀性
11．用相平衡常数m 表达的亨利定律表达式为_____，在总压为101.3kPa 下，20°C 时，氨在空气中的分压为114mmHg , 与之平衡的氨水摩尔分数为0.12, 此时m=_____。
【答案】y=mx; 1.25
12．精馏塔设计时采用的参数板数将_____。
【答案】减小
均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则所需理论
二、简答题
13．流体黏度的意义是什么？流体黏度对流体流动有什么影响？
【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下，流体的黏度越大，所产生黏性也越大，液体阻力也越大。
14．简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
15．什么是膜分离过程，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。
16．何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水？它们之间有何相互关系？
【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量
低于
的水分称为平衡水，高于
的水分称为自由水。
物料中大于
的那
当气体为饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为部分水分称为非结合水，小于
水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。
第 3 页，共 59 页
的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含
17．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。
18．何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下
【答案】选择性系数定义如下: ，溶物系）
19．评价板式塔塔板性能的标准有哪些？
【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
20．离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么？应如何消除？
【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵像被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁像被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
当组分B 不溶解于溶剂S 时（完全不互
三、计算题
21．在连续精馏塔中，精馏段操作线方程
（1）回流比R ； （2）馏出液组成
（3）进料液的q 值； （4）判断进料状态； （5）当进料组成
时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处
值为多少？
得
【答案】由精馏段操作线方程
q 线方程式为
。试求：
第 4 页，共 59 页