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一、简答题

1． 什么是填料塔的传质单兀尚度

【答案】传质单元高度和等板尚度HETP? 填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度（HETP ）:填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。

2． 简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。

【答案】（1）萃取:萃取是利用化合物在两种互不相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。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。

多用于提纯和分离。

（2）吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。

主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。

（3）精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在 热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁 移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。

特点是传热、传质过程同时进行。

（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；

②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；

③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。

3． 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。

【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。

4． 简述如何通过实验测定过滤常数。

【答案】（1）安装过滤设备，配料，在恒压测定不同时刻的滤液量V ;

（2）利用将数据整理得到关系表；

（3）用； 数据作图（或数据拟合）

（4）将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数

5． 离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么？应如何消除？

【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵像被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。

当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁像被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。

6． 离心泵启动或关闭时，为什么要先关闭出口阀门？

【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流，以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流，对泵造成损害。

7． 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作？

【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差，对传递相同热负荷而言，需较小的传热面积，节省设备费用。此外，逆流热流体出口温度可接近冷流体进口温度对相同热负荷而言，

对相同热负荷而需加热剂少；同样，就冷流体而言，逆流体出口温度可接近热流体进口温度

言，需要冷却剂少，故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑，逆流操作费小。

8． 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。

9． 要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？

【答案】可采取改变气固接触方式，减小物料尺寸，提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。

10．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。

二、计算题

11，．某连续精馏塔将组成为0.45的双组分理想溶液分离要求塔顶组成达到0.85, 塔底组成为0.02, 料液的流率为3.6kmol/h, 在泡点下加入塔内。系统的相对挥发度为2.4, 组分的汽化潜热均为15000kJ/kmol，若该塔的板数可视为无穷，当加料位置分别在塔中部和塔顶时，求不同的回流比和塔釜耗热量。

【答案】（1）塔中部加料时

由泡点进料，知

则

故此时的回流比为0.878。 塔顶产品流率

在泡点进料时蒸气上升量

则塔釜耗热量

（2）塔顶部加料时

操作线斜率

泡点进料时

解得R=3.23则

则塔釜耗热量

12．在连续精馏塔中分离苯-甲苯溶液，塔釜间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。进料为lOOkmol/h的含苯0.35（摩尔分率，下同）的饱和蒸汽，塔顶馏出液量为40kmol/h，系统的相对挥发度为2.5。且知精馏段操作线方程为

（1）该操作条件下的最小回流比；

（2）提馏段操作线方程；

（3）若塔顶第一块板下降的液相中含苯0.70，求该板以气相组成表示的Murphree 板效率。

，试求：