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一、简答题

1． 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。

2． 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。

3． —包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？

【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。

4． 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。

二、计算题

5． 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量取系统的平均相对挥发度

（1）求塔顶、底的产品量； （2）求出精馏段操作线方程；

（3）若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（由塔顶往下数）的蒸汽和液体组成。

【答案】（1）根据全塔物料守恒有：其中代入解得：

（2）泡点进料：q=l

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进料中苯的摩尔分率为0.5, 塔

顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10, 采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可

所以平衡线方程：所以

所以精馏段操作线方程：（3）塔顶为全凝器，所以代入平衡线方程解得：代入精馏段操作线方程：代入平衡线：

6． 在填料层高度为3m 的填料塔内，以纯S 为溶剂从组分A 质量分数为1.8%的A 、B 两组分混合液中提取A 。已知原料液的处理量为2000kg/h, 要求组分A 的萃取率不低于90%, 溶剂用量为最小用量的1.2倍，试求:

（1）溶剂的实际用量（kg/h）; （2）填料层的等板高度HETS （m ）; （3）填料层的总传质单元数据列于表中。

表分配曲线数据

【答案】（1）由分配曲线数据在X-Y 直角坐标系中绘出分配曲线，如图中曲线NBQ 所示。

萃取剂用量最小时的操作线为

，其斜率为

（2）操作线的斜率为

过点

作斜率为0.792的直线交

于点J ，

即为操作线。在操作线与分配曲

线之间作级梯，可得理论级数为

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操作条件下，组分B 、S 可视为完全不互溶，其分配曲线数

（3）由图可看出，平衡线及操作线均为直线，因此，可采用积分计算填料层的传质单元数。由图可求得平衡线方程为

操作线方程为

图

7． 如图所示，离心泵从低位水槽向高位水槽供水。两水槽均为立式圆筒，直径均为2m ，管线内径为50mm 、长度为200m （包括所有局部阻力的当量长度），管路的摩擦阻力系数可取泵在转速为

时的特性曲线方程为

（H 单位为m ;

单位为

）。开始

输水时，两槽水面相距15m , 输水终止时，低位水槽液面下降3m 。两水槽上方均通大气。水的密度可取为1000kg/m3, 试求:

（1）开始输水时的流量（3）该泵的效率为水时间（s ）。

并不随流量改变，求整个输水过程所消耗的轴功（kJ ）;

（2）开始输水至停止输水所用的时间（s ）;

，所需的输（4）当转速提高到1200r/min时，水槽起始与终止水面高度不变（同原题所设）

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