2017年辽宁工业大学材料科学与工程学院化工原理复试仿真模拟三套题
● 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。
3． 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，他分析后做出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因？（水温太高，真空表坏了，吸入管路堵塞，排出管路堵塞），为什么？
【答案】排出管路堵塞。
因为水温太高可能造成汽蚀，出水管不出水，但泵进口处真空表指示真空度很高，说明水温太高，错；真空表坏了不会导致出水管不出水；吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾，故排出管路堵塞，正确。
4． 何谓再结晶现象？
【答案】由于表面能的原因，小晶体溶解与大晶体成长会同时发生，这一现象称为再结晶现象。
二、计算题
5． 采用连续精馏塔分离某双组分液体混合物，进料量为200kmol/h，进料中易挥发组分浓度0.4，汽液混合物进料，汽:液=1:1（摩尔量之比）。该塔塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，要求塔顶产品浓度为0.95，塔釜产品浓度为0.05（以上皆为摩尔分率），操作条件下，该物系相对挥发度
实际回流比为最小回流比的1.5倍。试求：
（1）塔顶易挥发组分和塔釜难挥发组分的回收率；
（2）精馏段和提馏段的操作线方程； （3）若第一块板的汽相莫弗里板效率求塔顶第二块板（自塔顶向下数）上升汽相
的组成。
【答案】（1）物料衡算得：
由①②解得：
（2）由已知条件进料液气比为1:1可得：
则q 线方程为：
由a=2.5得相平衡方程为：
联立方程③④并解得：
则
操作回流比
精馏段操作线方程
q=0.5，则
所以提馏段操作线方程为
（3）由精馏段操作线方程. 由相平衡方程得
解得：
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（均为摩尔得
代入精馏段操作线方程得：
（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？