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一、简答题

1． 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？

【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。

2． 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。

3． 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。

二、计算题

4． 某填料吸收塔用纯水逆流吸收混合气体中的组分A , 入塔气体组成为0.03，（摩尔分数，下同）操作条件下物系的气液平衡关系为y=1.3x, 当操作液气比为1.3时，出塔气体组成为0.006。吸收过程为气膜控制，已知体积传质系数

近似与气体的摩尔流速的0.7次方成正比。当气、液相

最初组成、流量、操作温度和压力均保持不变时，若増加一个完全相同的塔，试求：

（1）两塔并联操作，气、液流量平均分配时的气体出口浓度（见图1）; （2）两塔串联操作，气体出口浓度

（见图2）。

图1

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图2

【答案】（1）两塔并联操作，则

说明操作线与平衡线斜率相等，

两线平行。故塔内各截面上的推动力均相等，即

两个情况相同的塔并联后，只需对其中一个塔进行分析，

得出气体出口浓度。各塔的气、液

流量仅为原来的

因为

仍然等于1。 其中已知

所以

则

又因为两种情况下的填料层高度相同，

即

所以

（2）两塔串联操作。

两塔串联后相当于填料层高度增加一倍，即

，即

又因为

所以

解得

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5． 在填料塔中用纯溶剂对低含量气体做逆流吸收，试证：

式中分数）。

提示：

，

分别是气体和液体溶剂的流率

式中

分别是进出塔气体的浓度

是与液相浓度x 相平衡的气相浓度（均为摩尔

（摩尔分数）。气液相的平衡关系为

现用纯溶剂对某低含量气体作逆流吸收，可溶组分的回收率为98%, 所用液气比是最小液气比的1.5倍。如果吸收塔所用填料的传质单元高度

【答案】（1）全塔物料平衡方程可表示为：

则

那么，

则所需的填料层高度为多少？

纯溶剂，所以

所以

得证。 （2）已知

相平衡关系为y=mx

则最小液气比为