2017年济南大学化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3． 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是：（1）精馏塔塔顶浓度但极限值是
如果
则
的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1；（2）
的提高受到塔板数即精馏塔分离
也有确定的最高极限值；（3）增加回流比意
，能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）
味着増加蒸发量和冷凝量，这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
4． 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？
【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
二、计算题
5． 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量取系统的平均相对挥发度
（1）求塔顶、底的产品量； （2）求出精馏段操作线方程；
（3）若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（由塔顶往下数）的蒸汽和液
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进料中苯的摩尔分率为0.5, 塔
顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10, 采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可
体组成。
【答案】（1）根据全塔物料守恒有：其中代入解得：
（2）泡点进料：q=l 所以平衡线方程：所以
所以精馏段操作线方程：（3）塔顶为全凝器，所以代入平衡线方程解得：代入精馏段操作线方程：代入平衡线：
6． 用一连续精馏塔分离A 、B 两组分混合物，相对挥发度a=2, 进料量F=100kmol/h, 组成（摩尔分数，下同），饱和蒸气进料，塔顶组成
塔底组成
若A 、B 组分摩尔汽
化潜热相等，忽略热损失，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，试求:
（1）塔顶易挥发组分A 的回收率&和塔底难挥发组分B 的回收率 （2）最小回流比（3）塔釜最小汽化量
（4）若塔釜汽化量为最小汽化量的1.5倍，操作回流比R 。 【答案】（1）由全塔物料衡算得
解得:
塔顶易挥发组分A 的回收率为塔底难挥发组分回收率为
（2）饱和蒸气进料q=0, q 线与相平衡线的交点坐标为
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则最小回流比为
（3）塔釜的最小汽化量对应于最小回流比时汽化量，则
⑷若
此时，实际回流比为
（滤液）/h，过
，
7． 用一回转真空过滤机过滤某水悬浮液，操作真空度为80kPa ，生产能力为滤面积为
，转鼓沉浸角为120°，转数为0.6转/分，现拟用一板框过滤机代替上述回转真空过
滤机，已知滤框长与宽均为1000mm ，过滤压力为196kPa （表压），要求获得的滤液量为过滤时间0.5小时，设滤饼不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。试求：
（1）需要滤框和滤板各多少；
（2）板框过滤机过滤终了后在压力仍为196kPa （表压）下用相当于滤液量1/5的水洗涤，洗涤时间为多少小时？若卸渣、重装等辅助时间为0.2小时，则生产能量为多少转真空过滤机生产能力
）
代入数值为：
若滤饼不可压缩则过滤常数正比于压力差，贝
此题中，对于板框过滤机：
代入数值为：
则滤框个数为：
则滤板的个数为：13+1=14个 （2）洗涤时间为：
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（滤液）/h?（回
【答案】（1）已知真空过滤机生产能力为：