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一、简答题

1． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？

【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高，降尘室出口气体的含尘量增加。因为： （1）黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加；

（2）密度减小、气体质量不变则体积流量増加，停留时间减少。

2． 按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。

【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。

（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；

（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。

3． 什么叫精馏操作？举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

【答案】精馏操作是指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, 使得混合物得到不断分离的过程。

应用：产品的分离提纯。

二、计算题

4． 用板框过滤机恒压下过滤某种悬浮液，过滤机的尺寸为：滤框的边长为810mm （正方形），每框厚度为42，共10个框。现已测得：过滤l0min 得到滤液

已知每立方米滤液可形成

机生产能力为多少

【答案】（1）过滤面积. 根据恒压过滤速率方程知将

代入上式解出

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再过滤10min 共得到滤液

？（2）

的滤饼，试计算：（1）过滤常数K 为多少

将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间为多少（min ）? （3）若洗漆时间和辅助时间共45min ，求该

？

（2

）滤框充满时所得滤饼体积所得滤液体积

滤框充满时

（3）生产能力

1

5． 外径为152mm 的水平管道横穿大房间，内通171°C 饱和水蒸气。已知管外空气温度为21°C ，四周墙壁、天花板及地板温度均与室内空气温度相等，试求：

（1）管道不保温，管壁的黑度为0.55时每米管长因辐射而造成的热损失为多少；

（2）管道外包以50mm 厚的保温层，使保温层的表面温度降为59°C , 保温材料外面裹一层黑度为0.3的薄铁皮，此时每米管长因辐射而造成的热损失为多少；

（3）在以上两种情况下，每米管长的总热损失为多少，总传热系数为多少。已知管壁和空气之间自然对流给热系数

【答案】（1）假设房间内除蒸汽管道外无其他物体，或所有其他物体的温度均与四周墙壁温度相等，则蒸汽管道与房间墙壁形成内包系统，且房间四周的面积与蒸汽管道表面相比大得多，

即

因此可得每米管长因辐射而造成的热损失为

（2）同理，管道外包以50mm 厚的保温层，因辐射而造成的热损失为

（3）每米管长的总热损失为对流和辐射而造成的热损失之和，即未保温时

保温后

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6． 用常压连续精馏塔分离苯、甲苯溶液。塔顶串联一分凝器和一全凝器。塔顶上升蒸气首先进入分凝器，凝液用做回流。未凝蒸气再进入全凝器，冷凝冷却后作为塔顶产品。已知:进料量为100kg/h, 进料中含苯50%，要求塔顶产品含苯95%，塔底产品含苯小于5%，（摩尔分数，下同）操作回流比为2.5, 苯对甲苯的相对挥发度为2.5（视为常数），苯饱和蒸气压Antoine

方程为

（式中，

单位为mmHg 柱；t 为

）。

求:（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）; （2）塔顶第一块板上升的蒸气组成； （3）验算塔顶上升的蒸气的露点

和

哪个正确？

原料液的平均相对分子质量

故

所以

解得:

（2）塔顶第1块板上升蒸气组成由分凝器中气相组成

与之相平衡的液相组成

第1块板上升蒸气组成

与

为操作关系

（3）露点假定

正确，则塔顶气相中苯的饱和蒸气压为

又

与之相平衡的

得

显然，此值不合理，故若则

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【答案】（1）塔顶和塔底的产品量做物料衡算

不等于84.3°C。

则