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一、简答题

1． 何谓多效蒸发？试举例说明。

【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式，它是将第一效蒸发器产生的二次蒸汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽，再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器，以此类推，末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。

2． 在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水若雷诺数相同，且密度相近，试判断油速大还是水速大，为什么？

【答案】油速大。因为

3． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？

【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。

（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。

（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。

4． 何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水？它们之间有何相互关系？

【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量

低于

的水分称为平衡水，高于

的水分称为自由水。

物料中大于

的那

当气体为饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为部分水分称为非结合水，小于

水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。

的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含

二、计算题

5． 某反应釜内装有外表面积为换热器总传热系数为至90°C 所需的时间。

【答案】（1）忽略热损失

的沉浸式蛇管换热器，

釜内盛有定压比热容为，釜的外表面积为

，

容器外壁对空气的传热系数为

的液相反应物1000kg ，蛇管内通入120°C 的饱和蒸汽冷凝以加热反应物。

，环境温度为20°C 。试比较在忽略和考虑热损失两种情况下，将物料由25°C 加热

设加热蒸汽温度为T ，某瞬间釜内物料温度为t ，在微分段时间

内，温度升高dt , 则

（2）考虑热损失，热损失速率

6． 含氨极少的空气于101.33kPa , 20°C 被水吸收。已知气膜传质系数

液膜传质系数

系数

【答案】因为物系的气液平衡关系服从亨利定律

由计算结果可见

此物系中氨极易溶于水，溶解度甚大，属“气膜控制”系统，吸收总阻力几乎全部集中于气膜，所以吸收总系数与气膜吸收分系数极为接近。

依题意，此系统为低浓度气体的吸收。

同理，对于低浓度气体的吸收

由于溶液浓度极稀，c 可按纯溶剂——水来计算。

溶解度系数

液相总传质

气液平衡关系服从亨利定律。求：气相总传质系数

7． 现有两台单壳程单管程的传热面积均为

钢管组成，壳程为流量为

以湍流方式通过管内。

的列管式空气加热器，每台加热器均由64

根

空气入口温度

的饱和水蒸气冷凝（冷凝潜热

（1）若两台换热器并联使用，通过每台换热器的空气流量均等，

此时空气的对流给热系数为

求空气的出口温度

及水蒸气的总冷凝量

为多少？

及水蒸气的总冷凝量

为多少？

忽略热损失。

（2）若两台换热器改为串联使用，问此时空气出口温度假定空气的物性不随温度压力而变化，视为常量，【答案】（1）换热器并联，热量衡算因为

所以

则

（2）换热器串联

水蒸气的总冷凝量

8． 现用一板框压滤机过滤含钛白（Ti02）的水悬浮液，过滤压力为滤框尺寸为

共有40个框，

已经测得过滤常数

滤饼体积与滤液体积之比

滤框充满

（表压）。已知

平均温度差为代入热量

水蒸气冷凝量

后，在同样压力下用清水洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10，水与钛白水悬浮液的黏度可认为近似相等。试计算：（1）框全部充满时所需过滤时间；（2）洗涤时间；（3）洗涤后卸渣、清理、重装等共需40min ，求板框压滤机的生产能力；（4）这个板框压滤机的最大生产能力及最大生产能力下的滤饼厚度。

【答案】（1）框全部充满时， 获得的滤液量