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2017年北京化工大学化工原理考研复试核心题库(一) ....................................................... 2
2017年北京化工大学化工原理考研复试核心题库(二) ..................................................... 11
2017年北京化工大学化工原理考研复试核心题库(三) ..................................................... 20
2017年北京化工大学化工原理考研复试核心题库(四) ..................................................... 28
2017年北京化工大学化工原理考研复试核心题库(五) ..................................................... 35
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2017年北京化工大学化工原理考研复试核心题库(一)
说明:本资料为学员内部使用,整理汇编了2017考研复试重点题及历年复试常考题型。 ————————————————————————————————————————
一、简答题
1. 简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些?
【答案】萃取剂的选择性好,萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好,萃取剂与稀释剂有较大的密度差,使萃取相和萃余相容易分离,萃取剂容易回收,化学性质稳定,无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。
2. 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是:(1)精馏塔塔顶浓度
但极限值是如果
则的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1;(2)的提高受到塔板数即精馏塔分
也有确定的最高极限值;(3)增加回流离能力的限制,即便回流比是无穷大(即全回流)
,
比意味着増加蒸发量和冷凝量,这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
3. 简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。
【答案】(1)加快互溶液体的混合;(2)使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中;(3)使气体以气泡的形式分散于液体中;(4)使固体颗粒在液体中悬浮;(5)加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
4. 原用以输送水的离心泵,现改用来输送相对密度为1.4的某溶液(其粘度与水相近),若管路布局不变,泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变,试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化?
【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。
二、计算题
5. 已算出直径为
【答案】
⑴
的小颗粒在20°C常压空气内的沉降速度为0.08m/S,相同密度的颗粒如果黏度为
为层流。
当其沉降必在层流区,故
第 2 页,共 41 页 直径减半,则沉降速度为多大?(20°C空气密度为 )
6. 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?
图
【答案】(1)根据已知的原料液组成及溶剂组成,分别在相图上定出点F与溶剂
F与溶剂按任何 上。在萃取器内混合物形成两相是萃取过程得以进行的
的位置,利用杠杆定律可求出可能操作的最与溶解度曲线的交点例掺和所得到的混合物皆在联线必要条件。因此,由联线
大溶剂比(见图11-6)为
在最大溶剂比下操作,萃取器内实际上只有一个萃取相,点的萃余率为
从萃取相分离作用。 利用辅助曲线作出通过点
可得萃余液含量
(2)同样,由联线 与溶解度曲线的交点的位置,利用杠杆定律可求出可能操作的最小的平衡联结线与溶解度曲线相交,可求出萃取相从
中脱除中脱除全部所得到的萃取液含量相等,表示在下操作,没有起到任何和点重合,故溶质A原料液
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溶剂比(见图)为
在最小溶剂比下操作,萃取器内实际上只有一个萃取相,点的萃余率为
此时,若从萃取相起到任何分离作用。
(3)从点与联线
作溶解度曲线的切线,求出切点E,利用辅助曲线作出通过点E的平衡联结线相交于点M。根据杠杆定律可求出此时的溶剂比(见图)为
从萃取相中脱除全部
可求得最大萃取液含量
此时溶质A的萃余率(见图)为
从计算结果可知,在单级萃取中,由于萃取相与萃余相处于平衡状态,不可能同时得到较高的萃取液含量及较低的萃余率。为实现较安全的分离,必须采用多级萃取。
7. 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:
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:
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和点重合,故溶质A
中脱除全部所得到的萃取液含量与料液含量相等,同样没有
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