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一、简答题

1． 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.4的某溶液（其粘度与水相近），若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化？

【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。

2． 简述化工生产中进行蒸发操作的目的。

【答案】（1）获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品；

（2）脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质；

（3）脱除杂质。

3． 简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。

【答案】（1）萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。

多用于提纯和分离。

（2）吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。

主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。

（3）精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在 热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁 移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。

特点是传热、传质过程同时进行。

（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；

②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；

③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。

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． 现有密度为度。

【答案】

按斯托克斯公式，可得

校核颗粒雷诺数

故上述计算有效。

6． 在单级萃取操作中，B-S 部分互溶，进料中含A50kg , 含B50kg ，用纯溶剂萃取。已知萃取相浓度

萃余相浓度

（1）选择性系数β

（2）萃取液量与萃余液量之比【答案】（1）选择性系数

（2）

解得

同理解得

代入下式

、直径0.16mm 的钢球置于密度为的某液体中，盛放液体

的玻璃管内径为20。测得小球的沉降速度为1.70mm/s，实验温度为20°C ，试计算此时液体的黏

试求: 。

解得

7 用清水在逆流填料塔中吸收某混合气体中的溶质A , 塔径为1.5m 。原料气流量为267.9kmol/h。．

原料气中溶质A 的体积分率为0.08。已知操作条件下汽液平衡关系为Y=1.8X，气相总体吸收系

数求：

（1）吸收剂用量； （2）填料层高度。 【答案】（1）已知

最小液气比为

（2）

若吸收剂用量为最小用量的1.6倍，现要求溶质回收率达90%，试

全塔物料衡算得

对数平均推动力法求解