2017年辽宁科技大学化学工程学院815化工原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 当填料塔操作气速达到泛点气速时，_____充满全塔空隙，并在塔顶形成液体层，因而_____ 急剧升高。
【答案】液相；压降
【解析】当气速过大时，使降液管内的液体不能顺利下流，管内液体必然积累。气体穿过板上液层时造成的 两板间的压降增大。
2． 写出三种非循环型蒸发器的名称：①_____②_____③_____，写出五种循环型蒸发器的名称：①_____②_____③_____④_____⑤_____。
【答案】升膜蒸发器；降膜蒸发器；刮板蒸发器；中央循环管式蒸发器；悬筐式蒸发器；外热式蒸发器；列文式蒸发器；强制循环蒸发器
3． 用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，已知在转速为1rpm 时的生产能力为4.8m3/h, 现要将生产能力提高20%，若过滤介质阻力可忽略不计，则转速应改为_____，或将转筒的浸没角增为原来的_____倍。
【答案】1.44rpm ; 1.44倍
【解析】转筒真空过滤机的生产能力
4． 多级萃取的优点是_____，缺点是_____。
【答案】可以将混合物分离的更彻底；溶剂用量大、流程复杂、投资高
5． 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F , , R，D 不变，
则此时塔顶物料浓度_____，塔底物料浓度
【答案】增加；增加
【解析】q 变大，进料线斜率大于零，导致精馏段操作线上移，精馏段和提馏段操作线斜率不变，所以 增大，而提馏段操作线也要上移，则增大。
6． 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的_____下，输送_____时的性能曲线。
【答案】转速；的清水
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
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8． 当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的_____次方成正比。
【答案】0.5
二、简答题
9． 多效蒸发有何优点？为什么多效蒸发的效数有一定限制？
【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少，操作费用低。但随效数的增加，单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢，操作费用降低的趋势减小，同时，随效数的増加，蒸发器生产强度降低很快，设备投资增加，因此，需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。
10．什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。
11．什么是膜分离过程，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。
12．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。
13．在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水
相近，试判断油速大还是水速大，为什么？
【答案】油速大。因为
14．在连续干燥器前用预热器加热空气，被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项？干燥器热效率定义为哪些项之比？
【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:
汽化水分消耗的热量；
随废气放空。 干燥热效率定义为
15．试述传热和传质的区别和联系。
【答案】传热又称热传递，由于温度差引起的热量的转移；传质:物质内溶质存在浓度差而促
第 3 页，共 57 页 若雷诺数相同，且密度加热产品消耗的热量；补偿设备热损失消耗的热量；
使溶质向低浓度段转移的过程。两种方式一般是同时存在于某一体系内。
16．在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大；
（2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
17．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）。
18．请简述萃取操作的基本原理。如图所示，说明萃取相图中各点、区、线的含义。
A 、B 、S 、P 点；①、②区；线
【答案】萃取是指利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。
A 溶质, B 稀释剂，S 溶剂，P 辅助曲线与溶解度曲线的交点
①均相区，②两相区
联结线，P-Q 辅助曲线。
三、计算题
19．某液体混合物含溶质A 为40%, 含稀释溶剂B 为60%，用循环萃取剂进行单级萃取，该萃取剂含纯溶剂S 为90%，溶质A 为5%，稀释剂B 为5%（皆为质量分数），物系的溶解度曲线及平衡联结线的内插辅助线如图所示，试求:
（1）可能操作的最大溶剂比多大？相应的溶质A 萃余率多大？所得到的萃取液与萃余液含量（即将循环萃取剂完全脱除后的含量）多大？
（2）可能操作的最小溶剂比多少？相应的溶质A 萃余率多大？所得到的萃余液含量为多少？ （3）要使萃取液含量最大应在多大溶剂比下操作？此时溶质A 的萃余率为多少？
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