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一、简答题

1． 在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水相近，试判断油速大还是水速大，为什么？

【答案】油速大。因为

2． 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。

3． 搅拌器应具有哪两种功能？强化搅拌的工程措施有哪些？

【答案】搅拌器的两个功能:（1）总体流动；（2）强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程措施:（1）提高转速；（2）加挡板，消除打漩，增加阻力；（3）偏心安装搅拌器；（4）装导流筒。

4． 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？

【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时，换热器内部将出现很大的热应力（管子和壳体热胀冷缩程度不同），可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱，列管换热器要考虑热补偿，热补偿的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。

若雷诺数相同，且密度

二、计算题

5． 某厂使用填料塔，用清水逆流吸收某混合气体中的有害物质A 。已知填料层高度为5m ，操作中测得进塔混合气量为100kmol/h, 混合气中含A 的组成为0.06（摩尔分数，F 同）。要求A 的吸收率为90%, 若清水用量为最小用量的1.4倍，操作条件下的平衡关系为

试求：（1）清水的实际用量及出塔液体的饱和度； （2）该塔的气相总传质单元高度；

（3）该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量及初始组成不变，要求最终尾气浓度降到0.003, 求新塔的填料层高度。

【答案】⑴

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饱和度

（3）全逆流，串联时新塔高=

6． 在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，已知该物系的平均相对挥发度为3.2。进料量为1000kmol/h，饱和蒸气进料，进料中易挥发物的组成

用间接加热，塔顶采用全凝器。试计算:

（1）精馏段和提馏段上升的蒸气量；

（2）从塔顶数起的第二块理论板上升的蒸气组成为多少；

（3）现因结垢导致再沸器换热能力下降，若维持原来的进料量、进料组成、进料热状况和塔顶产品量不变，分析塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？

【答案】（1）全塔物料衡算:

把

代入解得:

（2）精馏段操作线方程为:

由a=3.2得相平衡方程为:

利用逐板计算法计算

（3）因结垢导致再沸器换热能力下降，从而导致变，所以V

减少，而D 保持不变，根据

可知R 减小，精馏段操作线斜率

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要求塔顶产品中易挥发组成

（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的90%由塔顶馏出。取回流比为3.5。塔爸采

减少，而进料和进料状态不

减小，精馏

段操作线靠近平衡线，不利于分离，因此减小，又由全塔物料衡算可知，当都

不变，而减小时，增加。

7． 为了设计搅拌釜，首先在标准构型的小型装置中进行搅拌试验，搅拌釜内液体容积为的原则放大，试确定在液体容积为

的搅拌釜中叶轮直径、转速。

，

叶轮直径为100mm ，当搅拌爸的转速为910r/min时可获得良好的搅拌效果。若按叶端速度不变

【答案】因为放大的条件是大型釜与小型釜具备几何相似。取釜中液体深度与爸径相等，则

大型搅拌釜叶轮直径为

由叶端速度不变的原则放大，

8． —板框式过滤机，过滤面积为

（1）过滤常数

，则大型搅拌釜叶轮转速为

在

（表压）下恒压过滤操作2h ，得滤液

装

卸时间为0.5h ，滤饼不可压缩，忽略介质阻力。试求：

. 和2h 时的过滤速率

（2）若过滤2h 后，以

水洗涤饼，洗涤时间（h ）及生产能力又为多少

代入数值为：可以求出：过滤速率：

（2）洗涤时间表示：

【答案】（1）对于恒压过滤操作有：

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