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一、简答题

1． 欲提高填料吸收塔的回收率，应从哪些方面着手？

【答案】（1）降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）在保证不，可使回收率发生“液泛”的前提下，适当増大气速；（3）适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度）；提高（但会导致操作费增大，溶液浓度x 下降）（4）喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；（5）可适当增加填料层高度。

2． 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。

【答案】原因是：（1）精馏塔塔顶浓度但极限值是

如果

则

的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1；（2）

的提高受到塔板数即精馏塔分离

也有确定的最高极限值；（3）增加回流比意

，能力的限制，即便回流比是无穷大（即全回流）

味着増加蒸发量和冷凝量，这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。

3． 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。

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，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，热补偿热胀冷缩程度不同）

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。

二、计算题

5． 有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成50%（摩尔％），饱和蒸汽进料，原料处理量为每小时lOOkmol ，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h

。已知精馏段操作线方程为

，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流，试求：

； （1）塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）（2）全凝器中每小时冷凝蒸汽量； （3）提馏段操作线方程；

（4）若全塔平均相对挥发度=3.0，塔顶第一块板的液相默弗里板效率第二块板的汽相组成。

【答案】（1）由精馏段操作线方程

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，求离开塔顶

得

解褐解得（2）（3）q=0，则

所以提馏段操作线方程为

（4）因为

所以相平衡方程为

由相平衡方程得由解得：

6． 用常压连续精馏塔分离苯、甲苯溶液。塔顶串联一分凝器和一全凝器。塔顶上升蒸气首先进入分凝器，凝液用做回流。未凝蒸气再进入全凝器，冷凝冷却后作为塔顶产品。已知:进料量为100kg/h, 进料中含苯50%，要求塔顶产品含苯95%，塔底产品含苯小于5%，（摩尔分数，下同）操作回流比为2.5, 苯对甲苯的相对挥发度为2.5（视为常数），苯饱和蒸气压Antoine

方程为

（式中，

单位为mmHg 柱；t 为

）。

求:（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）; （2）塔顶第一块板上升的蒸气组成； （3）验算塔顶上升的蒸气的露点

和

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由全塔轻组分物料衡算得：

由精馏段操作线方程得：

哪个正确？

【答案】（1）塔顶和塔底的产品量做物料衡算

原料液的平均相对分子质量

故

所以

解得:

（2）塔顶第1块板上升蒸气组成由分凝器中气相组成

与之相平衡的液相组成

第1块板上升蒸气组成

与

为操作关系

（3）露点假定

正确，则塔顶气相中苯的饱和蒸气压为

又

与之相平衡的

得

显然，此值不合理，故若则

故假定温度正确，露点

及操作

则

不等于84.3°C。

说明:①分凝器相当于一块理论板，其中气、液两相组成互为平衡关系；②已知组成压力P , 确定露点

需采用试差法，试差判据为

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