2017年江西理工大学环境工程(理学)之化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些？
【答案】萃取剂的选择性好，萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好，萃取剂与稀释剂有较大的密度差，使萃取相和萃余相容易分离，萃取剂容易回收，化学性质稳定，无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。
2． 造成溶液过饱和度的方法有哪些？溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段？
【答案】造成过饱和度的方法有: ； （1）降低温度（冷却结晶）（2）溶液浓缩（蒸发）。
溶液结晶的两个阶段:晶核生成，晶体成长。
3． 风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑？为什么？
【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑，原因是动能和静压能转化为位能（势能）。
4． 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。
二、计算题
5． 有一稳态输水管路系统，任务是将水库
的水送至远处的高位密闭容器内。已知管路的
内径为140mm , 当调节阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为1000m 。系统稳态操作时，测出两液面的高度差为50m , 容器内压力为50KPa （表压）。现有一台离心泵，其中
流量范围内的特性曲线可用方程
（1）计算说明该泵是否可以用于本输水系统； （2）用阀将水流量调至（3）若泵的效率为
求阀门由全开状态到此开度时多损失的压头是多少米？
求所配电机的功率至少是多大；
（Q 的单位:
H 的单位为m ）表
示。设水的密度为
管路摩擦系数恒为0.02。做以下计算:
（4）若将水改为输送到表压为0.20MPa 的容器内，则当出口阀全开时，泵的实际流量和扬
程多大？
【答案】（1）当管路流量为
时:
此时整个管路的阻力损失为:
对水库和容器内液面列柏努利方程为:
由泵的特性曲线得:
泵能提供的扬程大于管路需要的扬程，则此泵满足要求。
（4）对水库和容器内液面列柏努利方程为
工作点方程为:
6． 在常压逆流操作的吸收塔内用纯溶剂吸收混合气体中的溶质，入塔气体中溶质的组成为0.03（摩尔分数，下同），要求溶质的回收率达到95%, 已知操作条件下mG/L=0.8（全塔范围内可取为常数），与入塔气体成平衡的液相组成为0.031。试求：
（1）操作液气比与最小液气比之比； （2）出塔吸收液的浓度；
（3）完成上述任务所需的气相总传质单元数【答案】⑴最小液气比为
所以
（2）
出塔吸收液的浓度（3）
所以传质单元数
7． 某工厂有两个工段分别产生组成为F 1及组成为
（易挥发组分的摩尔分数，下同）、摩尔流率为
如图1所示，厂方希望在
、摩尔流率为F2的两种乙醇-水溶液，且
一个常压连续精馏塔中分离出浓度为0.8的乙醇-水溶液，且塔釜残液中乙醇浓度不高于0.02。今要求饱和液体进料，操作回流比取最小回流比的2倍。请给该厂设计一座较佳的精馏塔，要求给出理论板层数及进料板位置。
图1
【答案】组成为0.55的原料自塔的上部加入，组成为0.25的原料自塔的下部加入。为省去再沸器，采用直接蒸汽加热。
全塔物料衡算
轻组分物料衡算
两股原料均采用泡点加料，据恒摩尔流假设
已知
则