2018年上海大学环境与化学工程学院924化工原理(专)考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。
【答案】槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；泵入口侧漏气。
2． 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）。
3． 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因，即化学吸收的优点。
【答案】（1）化学反应提高了吸收的选择性； （2）加快吸收速度，从而减小设备容积；
（3）反应増加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；
（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。
二、计算题
4． 常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合气入塔流量V 为84kmol/h, 入塔气体浓度yb 为8%，吸收率不低于98%。在操作条件下的平衡关系为y=1.5x，
总传质系数
（1）若吸收剂用量为最小用量的1.2倍，求溶液出塔浓度Xb ; （2）若塔径为1.2m ，填料有效比表面积为（3）若定量计算分析。（
【答案】（1）由题知，
最小液气比为
可视为不变，以上浓度均为mol%）
求所需填料层高度。
不变，而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时，填料层高度有何变化？
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解得
（3）根据题意，
5
． 在一定压力差下对某悬浮液进行恒压过滤实验，过滤5min 时测得滤饼厚度为3cm ，又过滤5min 时测得滤饼厚度为5cm 。现用滤框厚度为30cm 的板框过滤机，采用过滤实验的条件过滤该悬浮液。试求一个操作周期内的过滤时间。
【答案】令
恒压过滤的过滤基本方程式为：
由题中条件代入方程为：
以上两式比较后可知：
（2）填料有效比表面积
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若滤框厚度为30cm ，过滤一周期后滤饼厚度为30cm 。代入过滤基本方程式为：
由以上计算可以求出：
6． 为分离
100kg 含A0.4的A 、
B
两组分混合液
，
用纯溶剂S 在混合澄清槽中进行单级萃取。A 、B 、S 为部分互溶的三元体系，假定混合澄清槽为一个理论级。得到的萃取相和萃余相分别进行脱溶剂。测得萃取液的组成为含A0.8, 选择性系数为10。求萃取液、萃余液的量各为多少？
【答案】已知由
解得
代入下式
解得:
（摩尔
7． 在一连续常压精馏塔中分离某溶液，塔顶采用全凝器，塔底有再沸器；要求分率，下同），液在本题条件下的相
对挥发度为2; 假定恒摩尔流假定成立。试求: （1
）精馏段操作线方程；
（2）若塔底产品量W=100kmol/h，求进料量F 和塔顶产品量D ; （3）提馏段操作线方程； （4）离开第二理论板的液相组成【答案】（1）q 线方程为:
由a=2得相平衡方程为:
。
已知此塔进料q 线方程为y=6x-l，采用回流比为最小回流比的2倍，溶
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