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一、简答题

1． 溶质渗透理论中的

含义是什么？已知D ,

如何表达？

【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,

2． 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因，即化学吸收的优点。

【答案】（1）化学反应提高了吸收的选择性； （2）加快吸收速度，从而减小设备容积；

（3）反应増加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；

（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。

3． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。

【答案】槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；泵入口侧漏气。

二、计算题

4． 已知泵的特性曲线为

口容器的液面高差为10m ，问当流量为要求？设阻力系数为常数。

【答案】对两敞口容器液面列柏努利方程为:

其中

则方程又可表示为:

已知

令

即管路的特性曲线可表示为:

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其中单泵的流量为两敞

时，采用两泵串联还是并联操作，才能满足输送

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（

1）对于串联操作泵的特性曲线可以表示为:

即串联后泵的特性曲线为:

此时令H=He即

即串联两泵可符合要求。

（2）对于并联操作泵的特性曲线可以表示为:

令H=He 即可以求出

则并联两泵不能达到要求。

5．

一操作中的精馏塔，的变化趋势又如何？

【答案】此题的8个已知条件为（1）

因为

分析

不变，所以V 不变

因为R 增大，所以D 减小。即R 增大的代价是D 减小。

W=F-D，因为F 不变，所以W 增大。 L=V-D，因为V 不变、D 减小，所以L 增大。

因为q 、F

不变，所以

（2

）

分析

增大；

用M-T 图解法。

因为R 増大，所以新工况下的精馏段操作线将向对角线靠近

，分离能力增大，所以若仅从物料衡算

因为

使得

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不变。亦增大回流比R ，则

不变，R 増大。

增大。

看，并不能确定不变、W 增大，所以

的变化趋势。提馏段斜率为增大，提馏段的分离能力下降，所以

增大 结论：

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6． 水在一定流量下通过某列管式换热器的管程，利用壳程水蒸气冷凝可将水的温度从25°C 升至75°C 。现场测得此时水的对流给热系数为定性温度为140°C 。

（2）若与水质量流量相同的苯以同样的初始温度通过此换热器的管程，问此时苯通过管程的对流给热系数为多少？已知苯的定性温度为60°C 。

（3）在水质量流量一定的情况下，改用传热面积相同的另一换热器，新换热器换热管的长度与原换热器相同，但其内径只有原换热管的1/2。试问水在该换热器管程的对流给热系数又为多少？假设水的定性温度不变。

【答案】（1）水在定性温度50°C 下的物性：

空气在定性温度140°C 下的物性：

空气在定性温度下的黏度小于水，故同样质量流量下空气在换热器管内流动的雷诺数大于水的值，即空气的流动状态也为湍流，两者的对流给热系数均可用下式计算：

空气与水的对流给热系数之比由式（1）得出，即

即空气在同样质量流量下的对流给热系数为

（2）苯在定性温度60°C 下的物性：

苯在定性温度下的黏度小于水，故相同质量流量下苯在管内流动的雷诺数大于水的值，即苯的流动状态也为湍流，其对流给热系数同样可用式（1）计算，则有

即苯在同样质量流量下的对流给热系数为

（3）两种换热器传热面积相同，即

由此可得两换热器换热管根数之比

相同质量流量时水流经两种换热管的流速之比

可见，水在新换热器换热管中流速更大，仍为湍流状态。由式（1）、式（2）和式（3）可得

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且已知水在此时已达到湍流。

（1）与水质量流量相同的空气通过此换热器的管程时的对流给热系数为多少？已知该空气的