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一、简答题

1． 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。

【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。

2． 何谓平衡水、自由水、结合水和非结合水？它们之间有何相互关系？

【答案】平衡水:当气体为不饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量称为平衡含水量

低于

的水分称为平衡水，高于

的水分称为自由水。

物料中大于

的那

当气体为饱和气体时，与气体的水分分压呈平衡的物料含水量定义为部分水分称为非结合水，小于

水量，结合水与非结合水的总合为物料的总含水量。

3． 评价板式塔塔板性能的标准有哪些？

【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。

4． 将60°C 的湿泥坯（砖）放入80°C 的热空气流中干燥，空气的湿球温度为50°C ，试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿度均保持不变）。

【答案】该题为恒定干燥条件，开始时，湿泥坯中含有较多的非结合水，这部分非结合水先被干燥，温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥，此过程为恒定干燥阶段；然后温度会由50°C不断升高（进入降速阶段）；完全干燥时，达到平衡含水量，泥坯的温度达到热空气流的温度80°C。

的那部分水分称为结合水。自由水和平衡水的总合为物料的总含

二、计算题

5． —常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯混合物。已知进料中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料。塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.03，塔顶为一个分凝器和一个全凝器，泡点回流，系统的平均相对挥发度为2，回流比为最小回流比的2倍。试求：

（1）精馏段操作线方程。

（2）离开塔顶第一块理论板的上升蒸汽组成。 【答案】（1）由泡点进料可知q=l，因此因为

所以由相平衡方程得

从而

所以操作回流比精馏段操作线方程

（2）由相平衡方程得

所以

解得

6． 某湿物料11.6kg ，均匀地平摊在直径为0.7m 的某一平底圆形浅盘内，并在恒定的空气条件下进行干燥， 假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水量（干基）呈线性关系。已知物料的初始含水量为15% （湿基，下同）， 干燥5h 后含水量将为8%, 且在此条件下物料的临界含水量为6%, 平衡含水量为1%。试求：将物料均匀平摊在两个相同的浅盘（大小同上）内，并在同样的空气条件下进行干燥，只需5h 便可将物料水分降至2%，问此时 物料的临界含水量为多少？

【答案】已知：干物料质量为

所以干燥过程为恒速干燥阶段

干燥出水的质量为恒速干燥阶段时间：

得到：

对分凝器作物料衡算：

第二种情况下

分为恒速阶段和降速阶段 恒速阶段：

三式联立，解得

7． 从废气中取80%（质量分数）与湿度为0.0033kg/kg干气、温度为16°C 的新鲜空气混合后进入预热器，如图所示。已知废气的温度为67°C ，湿度为0.03kg7jC/kg干气。物料最初含水量为47%（湿基，下同），最终含水量为5%，干燥器的生产能力为1500kg 湿物料/h。试求干燥器每小时消耗的空气量和预热器的耗热量。设干燥器是理想干燥器。

图

【答案】湿物料干基含水量干燥产物干基含水量绝干物料质量流量干空气用量预热器耗热量

因干燥为理想干燥，故

又

将式（2）、式（3）代入式（1），得