2017年安徽工业大学化工原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花在哪里？
【答案】吸收的基本依据是：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为：
（1）气、液两相流经吸收设备的能耗； （2）溶剂损失；
（3）溶剂再生费（解吸操作费）。
4． 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。
二、计算题
5． 拟采用降尘室回收常压炉气中所含的球形固体颗粒。降尘室底面积为操作条件下，气体的密度为室的生产能力为
试求：
（1）理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径； （2）粒径为
的颗粒的回收百分率；
（3）如欲完全回收直径为
。
，黏度为
；固体的密度为
宽和高均为2m 。
；降尘
的尘粒，在原降尘室内需设置多少层水平隔板。
【答案】（1）在降尘室中能够完全被分离出来的最小颗粒的沉降速度为
由于粒径为待求参数，沉降雷诺准数
和判断因子K 都无法计算，故需采用试差法。假设
沉降在滞流区，则可用斯托克斯公式求最小颗粒直径，即
核算沉降流型
假设正确，求得的最小粒径有效。
（2）假设颗粒在炉气中的分布是均匀的，则在气体的停留时间内，颗粒的沉降高度与降尘室高度之比即为该尺寸颗粒被分离下来的分率。
由于各种尺寸颗粒在降尘室内的停留时间均相同，故与
颗粒的沉降速度
颗粒的回收率也可用其沉降速度
之比来确定，在斯托克斯定律区则为
即回收率为33.5%。 （3）由上面计算可知，
颗粒的沉降必在滞流区，可用斯托克斯公式计算沉降速度，即
所以
取47层。 隔板间距为
核算气体在多层降尘室内的流型：若忽略隔板厚度所占的空间，
则气体的流速为
所以
即气体在降尘室的流动为滞流，设计合理。
6． 含氨5%（摩尔分数，下同）的水溶液，预热至泡点后送入一精馏塔顶以回收其中90%的氨，塔釜用再沸器间接加热，排出废液中含氨小于1%。已知操作范围内的相对挥发度为6.5。试求：
（1）塔顶馏出液组成（2）塔的操作线方程； （3）所需的理论板数；
（4）如果该塔由若干块实际塔板组成，每一块实际塔板的气相默弗里板效率为0.45，则该塔除加热釜外尚需几块实际塔板？
（5）该塔的全塔效率Ex 。
【答案】（1）设进料量为F ，由回收率及全塔物料衡算得
（2）塔顶进料，操作线方程为提馏段操作线方程:
（3）逐板计算法求理论板数: 相平衡方程:
由塔顶开始交替应用相平衡方程和操作线方程:
故需要两块理论板，其中再沸器相当于一块理论板，塔体需要一块理论板。 （4）沿塔自下而上编号，除去再沸器，则有:
由气相默弗里塔板效率:
故经过一块实际板没有完成分离任务，按操作线方程继续求答:
因此需要两块实际板才能完成分离任务。 （5）