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一、简答题

1． 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。

2． 吸附分离常用的吸附剂有哪些？

【答案】（1）活性炭； （2）硅胶； （3）活性氧化铝；

（4）各种活性土（如漂白土、酸性白土）； （5）合成沸石和天然沸石分子筛； （6）吸附树脂。

3． 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。

【答案】（1）获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品；

（2）脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质；

（3）脱除杂质。

二、计算题

4． 精馏塔顶装一台卧式列管冷凝器（单壳程单管程），用循环水冷凝壳程共有图所示。已为

测得冷水流经换热器的压头损失可表示为

式中V 以

表示，H 以m 表示。试求:

的饱和有机蒸汽。

×2.5mm 的管子40根，管长2m 。冬季冷却水的进口温度为蒸汽流量为2.2kg/S。流程如

（u 为换热管内流速，m/s; hf

以m 表示），流经上水管A 和回水管B 的压头损失分别为3.5m 和2m 。离心泵的特性曲线表示

图

（1）塔顶冷凝器所需冷却水体积流量（2）该换热器是否适用；

（3）若精馏塔通过改进挖潜，生产能力提高

在原来的操作条件下，此换热器是否依然适

用？并定性分析应该如何调整操作参数以满足生产要求？

假设相关参数均不发生改变，其中水的物性数据为:

有机蒸汽的参数为:冷凝对流传热系数【答案】（1）管路特性曲线为:与离心泵特性曲线得所以（2）由

|

联立

汽化潜热

代入数据得

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平均传热温差:

得出（3）因为了。

和

K 值增加很小，较为接近，故K 值由两者共同决定，生产能力增加10%时，

于是需要的换热面积A 也增加

此时换热器就不再使用

所以改换热器合用。 近似认为不变，但Q 增加

解决办法:此时可通过降低冷却水入口温度，以提高传热推动力，使换热器满足要求。

5． 分离苯-甲苯的精馏塔有10块塔板，总板效率为0.6, 泡点液相进料，进料量为100kmol/h，其浓度

, 要求塔顶产品浓度为0.85, 塔釜浓度为0.1（均为苯的摩尔分数）。相对挥发度为

（1）该塔的操作回流比R 为多少？有几种解法？试对这几种解法进行比较。

（2）用该塔将塔顶产品浓度提高到0.99是否可取？若将塔顶产品浓度提高到0.88

,

可采取何种措施？对其中较好的一种方案进行定性和定量的分析。

（3）当塔顶产品浓度为0.85时，最小回流比为多少？若塔顶冷凝水供应不足，回流比只能为最小回流比的0.9, 该塔还能操作吗？

（4）若因回流管堵塞或回流泵损坏，使回流比为0, 此时塔顶、塔釜的组成及流量分别为多少？（设塔板效率不下降）

【答案】（1）求操作回流比

方法一:用芬斯克方法和吉利兰关联图求取 2.46。试讨论下述几种情况:

由吉利兰关联图查得:

对苯-甲苯溶液，a=246, 气液平衡方程为

泡点进料，q=l。联立求解x=0.175与气液平衡方程，可得q 线与平衡线的交点坐标

于是最小回流比为:

求得R=5.7

方法二:图解试差法求回流比。