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一、简答题

1． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？

【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。

（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。

（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。

2． 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 ,

3． 简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。

【答案】（1）加快互溶液体的混合；（2）使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中；（3）使气体以气泡的形式分散于液体中；（4）使固体颗粒在液体中悬浮；（5）加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。

4． 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。

二、计算题

5． 用一常压气流干燥器干燥某种物料，要求其干基含水量从

kg7K/kg绝干物料，干燥器的生产能力

干燥器时湿含量

kg7jC/kg

绝干物料降到

为

为2000kg/h（以绝干产品计）；空气进入

为0.005kg7K/kg绝干空气，温献为120°C ，空气出干燥器时湿含量

0.035kg 水/kg绝干空气，按理想干燥过程计算，试求：（1）蒸发水分量W （kg/h）; （2）干空气消耗量V （kg/h）; （3）空气出干燥器时的温虔器入口处空气中的水汽分压。

【答案】

⑴

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；（4）若系统总压取101.3kPa , 求干燥

（2）

（3）等焓过程，

所以〔4）

6． 原料液（丙酮水溶液，以A 表示丙酮，以B 表示水）中含丙酮30%（质量％，以下同），今用纯苯（S ）作萃取剂，在逆流萃取设备中进行萃取，要求最终萃余相含丙酮5%，已知B/S=0.9（质量比），试求所需的理论级数？设萃取剂S 与水B 完全不互溶，在本题浓度范围内体系分配曲线（平衡线）为量比。

【答案】逆流萃取操作流程如图11-8所示:

式中Y 为丙酮在萃取相中质量比，X 为丙酮在萃余相中质

图逆流萃取操作流程图

根据题意，

总物料衡算如下:

代入可解得:由

解得:

对单个理论级做物料衡算得:

因此，

所以

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代入同理，

得

故所需理论级数为3。

7． 有一单管程列管换热器，传热面积为

（按外表面积计），共有

的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、出口温度分别为90°C 和50°C ，冷却水的进、出口温度分别是25°C 和40°C 。

已知石油产品的比热容为2.8KJ/kg，水的有关物性分别为： 密度粘度比热导热系数试求：

（1）冷却水用量 （2）该换热器总换热系数

（3）管程和壳程的传热膜系数（又称表面传热系数）（可忽略两侧的污垢热阻）

（4）由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50°C ，需増加冷却水量使得冷却水出口温度为35°C 时，石油产品出口温度达到50°C ，估算两侧污垢热阻之和为多少？

（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。 【答案】（1）由题意：

加冷却水量在冷却水出口温度保持不变的情况下降低石油产品的出口温度。 解得

（2）由（1）得，

解得（3）流速

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