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一、简答题

1． 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。

2． 简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。

【答案】（1）简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离，是非稳态过程，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小，是一次部分气化与部分冷凝。

精馏是多次简单蒸馏的组合，可以是连续稳定过程，也可以间歇过程，多次部分气化与部分冷凝。

（2）精馏的原理：精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时，将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果，从而提高各组分的分离程度。

3． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花在哪里？

【答案】吸收的基本依据是：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为：

（1）气、液两相流经吸收设备的能耗； （2）溶剂损失；

（3）溶剂再生费（解吸操作费）。

4． 何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下

【答案】选择性系数定义如下: ，溶物系）

5． 什么是填料塔的传质单兀尚度

【答案】传质单元高度

当组分B 不溶解于溶剂S 时（完全不互

和等板尚度HETP?

填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度（HETP ）:

填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。

6． 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。

7． 离心泵启动或关闭时，为什么要先关闭出口阀门？

【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流，以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流，对泵造成损害。

8． 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。

9． 过滤常数K 与哪些因素有关？

【答案】滤饼性质

滤浆性质

推动力

温度等。

10．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。

二、计算题

11．拟在一填料塔内用清水吸收含氨1.5%（体积％）的气体混合物（余为惰性气体），混合气体流率为传质系数

为

入口清水流率为

操作条件下相平衡关系为y=0.8x, 总

要求氨的吸收率不低于99%, 试求所需的填料层高度。若清水量

增大，其余设计条件不变，试定性分析所需的填料层高度将如何变化。

【答案】由题知，

填料层高度

清水量增大，液气比增大，操作线斜率变大，远离平衡线，传质推动力增大，所需填料层高度变小。

12．在一连续常压精馏塔中分离某溶液，塔顶采用全凝器，塔底有再沸器；要求分率，下同），液在本题条件下的相

对挥发度为2; 假定恒摩尔流假定成立。试求: （1）精馏段操作线方程；

（2）若塔底产品量W=100kmol/h，求进料量F 和塔顶产品量D ; （3）提馏段操作线方程； （4）离开第二理论板的液相组成【答案】（1）q 线方程为:

由a=2得相平衡方程为:

联立方程①②并解得:则操作回流比精馏段操作线方程

。

（摩尔

已知此塔进料q 线方程为y=6x-l，采用回流比为最小回流比的2倍，溶

（2）q 线方程

由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得:

即