《2022年化工原理专业课考研真题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年化工原理专业课考研真题.docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、填空题=_ L+F_;V优秀学习资料欢迎下载1.饱和液体进科时, q=_1_;L=_V_；2.精馏操作一般用于分别 _气体 _混合物,其原理是利用原料中各组分的3.知 q=1.7,就加料中液体量与总加料量之比是1：1 ；_溶解度 _差异来达到分别的目的；4.对肯定组成的二元体系的精馏过程,压力越大,就相对挥发度越 _小_,对分别越 _不利 _；5.板式塔从总体上看气液两相呈 _气相 _接触,在板上气液两相呈 _液相 _接触；6.任写出板式塔三种不正常操作状况：漏液；雾沫夹带；液泛；气泡夹带；液相量不足（任意三个）7 在填料塔中气流量相同的情
2、形下,液体流量越大,液膜越厚,压降越大；当 =0 时,表示该空气为绝干气；8.对流干燥的特点是传热、传质方向相反的过程 ；9.常压下,空气中水汽分压为20mmHg 时,其湿度 H=_0.0168_；10.相对湿度 可以反映湿空气吸取水汽才能的大小, 当 值大时,表示该湿空气的吸取水汽的才能小二、挑选题D ）；1.精馏塔中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质,使上升的汽相中轻组分浓度提高,最恰当的说法是（A. 液相中轻组分进入汽相B. 汽相中重组分进入液相C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相,但其中轻组分较多D. 液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生2. 溶液连续精馏运算中进
3、料热状态的变化将引起以下线的变化（ B ）；A.平稳线B. 操作线与 q 线名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 C.平稳线与操作线 D. 平稳线与 q 线3.当进料为气液混合物且气液摩尔比为1 比 3 时,就进料热状况参数q 值为（ C ）、x n0 5.（均为易挥发组份摩尔分率） ；已知操作条件下相对A. 0.5 B. 1 C. 0.75 D. 0.6 0 . 74.在连续精馏塔中,进行全回流操作,已测得相邻实际塔板上液相组成分别为xn1挥发度为 3,就以液相组成表示的第n 板的单板效率E
4、mL B ；A. 77.5% B. 76.2% C . 80% D. 71.3% 全回流时,y nx n10.7y n1x n* x n,0.73 x *n11 2* x nx *n0.4375E mL nx n1x n0.70.576.2%x n1* x n0.70.43755.直接水蒸汽加热的精馏塔适用于（C ）的场合；A. 节约再沸器 B. 任意混合液体 C. 混合液体为水溶液,且对塔底馏出液浓度要求不高 6.为了使通过填料塔的压降小,应选（A ）大的填料；A. 间隙率 B. 比表面积 C. 体积 7 塔板上降液管出口处布置安定区的目的是为了（C ）；A. 防止漏液量过大名师归纳总结 -
5、 - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载B. 防止雾沫夹带量过高C. 防止越堰液体的气体夹带量过高D. 液体分布不匀称；8. 板式塔中操作弹性最大的是 B ；A筛板塔 B 浮阀塔 C 泡罩塔9.在湿度肯定时,不饱和空气的温度越高,其相对湿度越（A ）；A. 愈高 B. 愈低 C. 不变；10. 物料的非结合水分肯定是（ B ）；A. 平稳水分 B. 自由水分 C. 结合水分三、判定题1.为了节约再沸器的费用,通常采纳直接蒸汽加热；（ ）2.蒸馏操作依据是组分间沸点差异；（ ）3.精馏塔任意一块理论板上,其液相的泡点
6、温度等于气相的露点温度；（ ）4.板式塔任一块塔板上的效率都等于全塔效率；（）5.鼓泡吸取是气体分散成气泡通过液体,因此,气体为分散相,液体为连续相；（ ）6.填料塔的填料表面是供应气液接触的场所（）7.在肯定温度下,物料中的结合水分与非结合水分的划分只与物料本身性质有关,而与空气状态无关；（）8.在 txy 图中,汽相线与液相线,离得越开,表示该系统越简单分别,如汽相线与液相线重合 ,就不能分别；（）9.精馏段操作线是指相邻两块塔板间,下面一块板蒸汽组成和上面一块板液相组成之间的定量关系方程；（）四、运算题1.分别一混合液,进料组成为 0.5,馏出液组成为 0.95,残液组成为 0.02（以
7、上组成均为苯的摩尔分率） ；泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热；体系的平均相对挥发度为 2.5；试求：（1） 最小回流比；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2） 如回流比取最小回流比的优秀学习资料欢迎下载1.5 倍,列出精馏段操作线方程；（3） 列出提馏段操作线方程；解：（1）泡点进料,x exF.0 50 5.0 . 5.0714y e1xF1x F1.25.2 51R min1x Dye0 . 95.0 714R minx Dx e.0950 5.解得R min.11（2）R1.5Rmin=1.
8、1 1.51.65 yn1RR1xnxD11 . 651xn10. 9510 .623x n0.358R1 .65.65（3）令 F=1kmol/h 由物料恒算得：0FxF0.DxDWx W0.021.595D1D解得 D=0.52kmol/h；W=0.48kmol/h q=1 名师归纳总结 LLqFRDF1 . 651.0521.1 858 kmol/h第 4 页,共 12 页VV 1qFR1 D1 . 651 0 . 521 . 378 kmol/h提馏段操作线方程为：y nLxnWx w1. 35x n0. 0069VV- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -
9、- - 优秀学习资料 欢迎下载2.在常压连续精馏塔中分别两组分抱负溶液；该物系的平均相对挥发度为 2.5；原料液组成为 0.35（易挥发组分摩尔分率,下同） ,饱和蒸气加料；塔D顶采出率F为 40%,且已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.20,试求：（1）提馏段操作线方程：（2）如塔顶第一板下降的液相组成为 0.7,求该板的气相默夫里效率 Emv1；解：先由精馏段操作线方程求得 R 和 xD,再任意假设原料液流量 F,通过全塔物料衡算求得 D、W 及 xw,而后即可求出提馏段操作线方程；Emv1 可由默夫里效率定义式求得；（1）由精馏段操作线方程知R .0 75R 1解得 R=3.0 x
10、D 0 . 20R 1解得 xD=0.8 设原料液流量 F=100kmol/h 就 D=0.4 100=40kmol/h W=60kmol/h x WFxFDxD1000. 3540.080.05FD10040因 q=0,故L =L=RD=3 40=120kmol/h 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载V =V（ 1q）F=（R+1）D（ 1q）F=4 40100=60kmol/h 提馏段操作线方程为yN1LxNLx w120xN160.0052x0. 05VW6060（2）板效率 Emv 由
11、默夫里板效率定义知：其中Emvy 1y 2* y 1y2y1=xD=0.8 y2=0.75 0.7+0.2=0.725 * y 11ax 11x 112. 550. 7.08 5 4的速率送入干燥器,干燥产物的含水质量分数为0.5%；所用空气的温度为20、湿度为a.10. 7故Emv00 .800. 720 .5858%. 8540. 7253.在常压下将含水质量分数为5%的湿物料以1.58kg/s0.007kg/kg 干气,预热温度为127,废气出口温度为82,设为抱负干燥过程；试求：（1）空气用量 V；（2）预热器的热负荷；解：（1）肯定干物料的处理量G cG 11w 11 . 58 1.
12、0 05 .1 5 kg 干料/s进、出干燥器的含水量为名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - X11w 11.0 050 . 0527 kg/kg 干料优秀学习资料欢迎下载0 . 00502 kg/kg 干 料X21w 20 . 005w 1.005w 210 . 005水分汽化量为WG CX1X21 5.0 05270 . 00502 0 . 0715 kg/s气体进干燥器的状态为H1H0.0 007 kg/kg 干气20 . 007147 kJ/kg 干气I1 .1 01.1 88 H1 t 12500 H1 1
13、. 011 . 88.0007 1272500147 kJ/kg 干气I1气体出干燥器的状态为2t82,I出口气体的湿度为H2I22.1 01 t2147.1 01820 . 0242 kg/kg 干气.1 88 t25001 . 88822500空气用量为VH2WH10.0. 07150074.16kg 干气/s20kg/s ；室外空气温度为25, 适度为 0.005kg 第 7 页,共 12 页02420 .（2）预热器的热负荷为QVI1I0I0 1. 011.88H0t02500H0 1. 011.88200.00725000.00717.8kJ/kg干气QVI1I04 . 16（147
14、17 .8）538 kW4.一抱负干燥器在总压100KPa下将物料由含水 50%干燥至含水 1%,湿物料的处理量为名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载水/kg 干气,经预热后送入干燥器；废气排出温度为 试求：（1）空气用量 V（kg/s）（2）预热温度（）（3）干燥器热效率50,湿度为 0.0495kg 水/kg 干气；解：（1）由题可得：X121w 1105.51 kg 水/kg 干料/sX21w 210 .010. 0101kg水 kg 干料w 10 .w 20. 01G cG 1 1w 120 10 . 5 10
15、 kg 干料/sVG CX1X1010 .0101 222kg 干气H2H10 .04950. 005VV1H02221.0 005 223 kg/s（2）由于干燥过程为抱负干燥过程,即为等焓干燥过程所以I1I20.41. 011 . 88H1 t 12500 H1 1 . 01.188 H2 t 22500 H2t1=163 3抱负干燥过程不计热量缺失和补充热量t1t21635081 . 9 %t1t016325【例 1】在一常压精馏塔内分别苯和甲苯混合物,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47 ,饱和蒸汽进料；已知进料量为150kmol/h ,进料组成为（摩尔分率） ,回
16、流比为4,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97 ,塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95 ；试求：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；（2）精馏段操作线方程； （ 3）提馏段操作线方程； （4）回流比与最小回流比的比值；（5）如全回流操作时,塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为0.6 ,全凝器液相组成为0.98 ,求由塔顶其次块板上升的气相组成；解：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；名师归纳总结 由.097 FxFDxD（a）第 8 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .095 F 1xFW1x W）0 . 460（b）优秀学习资料欢迎下载F=D+W
17、+150 FxF150（c）DxDWx W（d）联立（ a）、（b）、（ c）和（ d）求解得：W=87.3kmol/h ,D=62.7kmol/h xW=0.0206 ,xD=0.928（2）精馏段操作线方程；yn1R1xnxD10 .8 xn0 .1856RR（3）提馏段操作线方程；饱和蒸气进料,故m1ym 1Lx mWxWF,LFLDR0.011VVq=0VR1 就yRWx WRDFxm1 .534x mR1 1 D（4）回流比与最小回流比的比值；由Rminx Dyqq=0,y qxF0 . 41 . 42yqxqy q1xq得x q0 . 21251x qR min0 .9280.42
18、.816RR min04.0.2125（5）求由塔顶其次块板上升的气相组成；名师归纳总结 EmV 1y 1y20 . 6,第 9 页,共 12 页y 1y2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料2欢迎下载其中蒸汽占1/3（摩尔数比）；而y 11x 11x 1全回流时,y 2x 1y 11x 11x 112 . 47y 20.95（以上均为摩尔分率） ；原料液为气液混合进料,1 . 47yy 1.098,代入上式可得：y2.09693【例 2】 用一连续精馏塔分别苯- 甲苯混合溶液, 原料液中含苯0.40 ,塔顶馏出液中含苯苯- 甲苯的平均相对挥
19、发度为2.5 ,回流比为最小回流比的2 倍,试求：（1）原料液中汽相及液相的组成；（2）最小回流比；（3）如塔顶采纳全凝器,求从塔顶往下数其次快理论板下降的液体组成；解：（1）设原料液液相组成为x F,汽相组成为y （均为摩尔分率）xF0 . 4第 10 页,共 12 页就2xF1yF0 .4（1）33yF12 5.xF（2）1 5.x F联立（ 1）式和（ 2）式,可得：x F.0 326y F0 . 548（2）RminxDyqyqxq因 q=2/3,yqq1xxF1（ 3）qy12 .5xx（4）15.联立（ 3）和（ 4） 可得：x q.0 326yq.0 548所以Rmin0.950
20、. 5480 .4021.80.5480.3260 .222（3）精馏段操作线方程为R=2 1.8=3.6 名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载0.9 ,残液组成为0.1 ,相对挥发度为2.5 ,饱和液yn1R1xnxD136.x0. 950 .783xn0.207RR46.4.6y 1xD0 . 95y 112 5.x 1就1x.08841 . 5x 1由y 20 . 783 x 1.0207得y2.0899.089912 . 5 x 2x2.0 781.15x 2【例 3】用一连续精馏塔分别二元抱负溶液,进料量为10
21、0kmol/h ,进料组成为0.4 （摩尔分率,下同） ,馏出液组成为体进料；塔顶冷凝器为全凝器,塔釜间接蒸汽加热；操作回流比为3；试求：（1）馏出液及残液量；（2）塔釜每小时产生的蒸汽量为多少 kmol？（3）离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解： 1FxFDDxDWx WW11F150 kmol/优秀学习资料欢迎下载.0217第 12 页,共 12 页FWyw1x Wxw12.5.01即有1000. 4D09.W0 . 111 . 50 . 1100DW设离开塔釜上一块理论板液相组成为xN,就解之得：D37 .5 km ol/hW62. 5 km ol/hhxyw1 . 417 xN.00417183（2）VR1Dq1F3137 .5N0 . 2170 .0417.0（3） 提馏段操作线方程为：.1 417yn1Lx nWx WVVWxnWxVVV15062.5xn62.501.1501501.417xn0.0417名师归纳总结 - - - - - - -