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一、简答题

1． 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。

2． 为什么说全回流时，所需的理论板数最少？

【答案】全回流时，操作线与y-x 图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远，即传质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理论板数最少。

3． 评价板式塔塔板性能的标准有哪些？

【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。

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

4． 一传热面积为

的列管式换热器中，用120°C 的饱和蒸汽冷凝，将某气体从30°C 加热到

，，密度为

（均按入口状态计），比热为

，。

80°C ，该气体走管内，流量为

（1）估算此换热器的传热系数。

（2）若被加热气体量减少50%，并可近似认为被加热气体的密度、比热等物性参数保持不变，估算在加热蒸汽压力和被加热气体入口温度不变的条件下，该气体出口温度变为多少？

【答案】（1）由题意，

其中，

代数得，

由题意，被加热气体量减少50%后，

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整理得，

代数解得，

5． 拟在常压吸收塔中用清水吸收空气中的氨，已知入塔空气中氨气含量为1.3%

，（体积百分比）要求氨的回收率为99%，已知塔内操作气流密度为

实际用水量为最小用水量的

，为

1.5倍

，，

操作条件下的气液平衡关系可表示为

y=i.2x气体体积总传质系数

【答案】由题知，

已知X=x，Y=y，则最小液气比为：

6． 有一稳态输水管路系统，任务是将水库

的水送至远处的高位密闭容器内。已知管路的

因为气、液相浓度都很小

，可近似认为气、液流密度均为常数

，且X=x，Y=y，计算填料层高度。

内径为140mm , 当调节阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为1000m 。系统稳态操作时，测出两液面的高度差为50m , 容器内压力为50KPa （表压）。现有一台离心泵，其中

流量范围内的特性曲线可用方程

（1）计算说明该泵是否可以用于本输水系统； （2）用阀将水流量调至

求阀门由全开状态到此开度时多损失的压头是多少米？

（Q 的单位:H 的单位为m ）表

示。设水的密度为管路摩擦系数恒为0.02。做以下计算:

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（3）若泵的效率为程多大？

求所配电机的功率至少是多大；

（4）若将水改为输送到表压为0.20MPa 的容器内，则当出口阀全开时，泵的实际流量和扬【答案】（1）当管路流量为

时:

此时整个管路的阻力损失为:

对水库和容器内液面列柏努利方程为:

由泵的特性曲线得:

泵能提供的扬程大于管路需要的扬程，则此泵满足要求。

（4）对水库和容器内液面列柏努利方程为

工作点方程为:

7． 一正在运行中的精馏塔，因进料预热器内加热蒸汽压力降低致使进料q 值增大。若F 、、:R 、D 不变，则

【答案】（1）

将如何变化？ 分析

因为q 増大、F 不变，所以

W=F-D，因为F 不变、D 不变，所以W 不变。 （2）

分析

因为R 不变，所以IVV 不变。

因为

（3）

分析

L=RDV=（R+l）D ，因为D 、R 不变，所以L 、V 不变。

增大、

增大。

增大、W 不变，所以减小。