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一、简答题

1． 什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？

【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。

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． 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。

二、计算题

4． —逆流操作的吸收塔，填料层高度为3m 。用清水吸收空气-A 混合气中的A 组分，混合气体的流率为20

其中含A6%（体积分数），要求吸收率为98%，

清水流率为

。操作条件下的平衡关系为y=0.8x。试估算在塔径、吸收率及其他操作条件均不

变时，操作压力増加1倍，此时所需的填料层高度将变为原来的多少倍？（忽略压力变化对Kya 的影响）

【答案】属低浓气体吸收

操作压力增加1倍，m 将减小1倍，即原状况下

新状况下

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操作压力增加，不变

所以

5． 设计一台常压操作的填料塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y=1.2x，混合气体流率为

试求：

（1）水用量

（取

];

（2）出塔溶液中氨的浓度； （3）填料层高度（m ）。 【答案】（1）

（2）（3）

6． 今用一连续精馏塔分离苯-甲苯液体混合物，原料液处理量为100kmol/h, 其中苯含量为0.4（摩尔分数，下同），塔顶苯的回收率为99%, 塔底甲苯的回收率为98%。现从精馏段某块板上测得上升蒸气的组成为0.784，上一块板流下的液相组成为0.715。试求：

（1）塔顶及塔底产品的流量及组成； （2）操作回流比及精馏段操作线方程。 【答案】（1）塔顶及塔底产品的流量及组成

入塔气体浓度为

表示标准状态下的体积

），要

求回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数为

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得

解得

（2）操作回流比及精馏段操作线方程即

解得：

R=2.7则

7． 在底面积为

的方形容器内设置一垂直挡板，

将其分成为容积为

的两个空间。较

大空间内盛有深度为lm 的水，较小空间内盛有深度为0.4m 的水

，挡板上有一直径为20mm 的小孔，若将小孔的塞子拔掉，经多长时间容器内的液体停止流动？在这段时间内有多少液体由大容

器流进小空间？（小孔的流量系数为0.61）

图

【答案】当两液面水面高度相同时液体会停止流动。以容器底面为水平基准面， 设最终大容器液面高度为

则有下式:

由题意知，大容器的底面积为:

设任一时刻，大容器液面高度为z , 则小容器的液面高度为

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