化工原理考研题？

2014年东北大学839化工原理考研真题一、名词解释（每小题5分，共20分） 1.临界流量qc； 2.精馏操作线方程； 3.理想流动工况； 4.多效蒸发二段蒸发系数αm； 5.液环压缩机容积效率νv 6.气液两相流密度二、选择题（每小题5分，共20 分） 1.在下列叙述中，正确的是[A] A．实际流动不可能呈现理想流体特性 B．对数平均压力差是衡量回流泵性能好坏的重要指标 C．在精馏过程中，组分的浓度分布是均匀的 D．在传热装置的传热面上，污垢热阻是恒定的 2.离心泵的效率n与[D] A．转速n成正比 B．管路阻力损失Δh成反比 C．吸入液面与泵入口的距离x0成正比 D．泵的有效功率P与流量Q成反比 E．上述各项都不对 3.某精馏塔的操作压力为2×105Pa，进料量为100kg/h，其组成xF=0.10（摩尔分数），塔顶产品量40 kg/h，其组成yD=0.02(摩尔分数)，则塔底产物组成yC约为 [B] A．0.75(摩尔分数) B．0.88 (摩尔分数) C．0.95(摩尔分数) D．0.99(摩尔分数) 三、计算题（每小题15分，共45分） 1.有一精馏塔，塔顶采出量100 kg/h，进料组成xf=0.10，物料进入塔内温度t=20°C，相对挥发度λ=5，欲得合格产品，设塔顶塔底产品组成yc和xc分别为多少？若回流比R=5是否合适？为什么？答：已知解：由题意知该精馏过程属于纯挥发组分部分汽化的双组分连续精馏，故有解微分方程可得

2.有一精馏塔，操作条件如下：，塔顶塔底产品的组成及回流比见下表，试求理论板数和实际板数并判断此塔的操作类型。答：根据题目可知，为简单起见，忽略泡点塔釜加热，假设塔顶塔底的组成不变，所以可得因为所以可得当时为理论板数，时为理论板数+2为实际板数，此时塔为平衡蒸馏塔则有将代入可以得到当时，当且仅当成立时为平衡蒸馏塔，即此时的实际板数为3. 根据上式可以得出，当达到最小时，，而要达到最大值，需要满足关系式，而时，不满足这个公式，所以在最小值处，不是最大值，也就是不是在平衡状态下，所以此时不是平衡蒸馏塔。

3.在精馏塔的提馏段，从塔顶流出的物质组成是xD = 0.02，而在塔底形成的液体组成是yG = 0.6，问在此段内，蒸气与液体分别有多少体积通过？若将此段的液位提至塔顶，则塔顶馏出物量和塔底残液量如何变化？答：提馏段由于没有组分变化，体积不变，有解得

对于提溜段，由于是上升蒸汽的组成不变，下降液的组成也不变，故上下两部分没有质量交换，故有在精馏塔的提溜段，气体在向下流出时，其组分xD不断增大，说明该部分气体处于沸腾状态，即上升蒸汽中含有一定量的易挥发组分，同时，下降液中的易挥发组分不断被分离出来，形成了较浓的溶液，因此这部分下降液应呈过冷态，也就是说下降液体温度应该小于其对应的饱和温度，这样才可能将其中的一部分液体气化，从而使得其中的易挥发组分出塔，但本题中，提溜段的下层液体组成已经接近于饱和温度了，这说明在该段内出现了两相区。对于精馏塔来说，在提溜段下端的过冷液体进入上升管道之后，会因与上升蒸汽进行热交换而产生沸腾现象，从而使整个提溜段变成上升蒸汽与下降液的混合物，造成不必要的能量消耗，因此在设计精馏塔时要注意避免这种情况的发生