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一、填空题

1． —般来说，温度降低，互溶度将_____，萃取分离的效果_____。

【答案】变小；变好

2． 精馏和蒸馏的主要区别在于_____，平衡蒸馏（闪蒸）和简单蒸馏的主要区别在于_____。塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_____。

【答案】精馏是多次部分汽化和部分冷凝的结果而蒸馏仅是一次部分气化或冷凝；平衡蒸馏的气液相产品呈平衡，简单蒸馏是渐次汽化，气液相不呈平衡；一定厚度的液层

3． 一条简单管路，当管道上游的阀门被关小，则下游的压强将_____，而管道总的阻力损失将_____。

【答案】减小；不变

4． 悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用；作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。

【答案】重力，浮力，阻力；惯性离心力，向心力，阻力

【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中，如果颗粒的密度大于流体的密度，则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用，即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒，重力和浮力是恒定的，而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时，如果颗粒的密度大于流体的密度，则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似，惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用，即惯性离心力、向心力（与重力场中的浮力相当，其方向为沿半径指向旋转中心）和阻力（与颗粒径向运动方向相反，其方向为沿半径指向中心）。

二、简答题

5． 流体黏度的意义是什么？流体黏度对流体流动有什么影响？

【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下，流体的黏度越大，所产生黏性也越大，液体阻力也越大。

6． 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。

7． 简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些？

【答案】萃取剂的选择性好，萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好，萃取剂与稀释剂有较大的密度差，使萃取相和萃余相容易分离，萃取剂容易回收，化学性质稳定，无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。

三、计算题

8． 某液体混合物含溶质A 为40%, 含稀释溶剂B 为60%，用循环萃取剂进行单级萃取，该萃取剂含纯溶剂S 为90%，溶质A 为5%，稀释剂B 为5%（皆为质量分数），物系的溶解度曲线及平衡联结线的内插辅助线如图所示，试求:

（1）可能操作的最大溶剂比多大？相应的溶质A 萃余率多大？所得到的萃取液与萃余液含量（即将循环萃取剂完全脱除后的含量）多大？

（2）可能操作的最小溶剂比多少？相应的溶质A 萃余率多大？所得到的萃余液含量为多少？ （3）要使萃取液含量最大应在多大溶剂比下操作？此时溶质A 的萃余率为多少？

图

【答案】（1）根据已知的原料液组成及溶剂组成，分别在相图上定出点F 与溶剂

F 与溶剂按任何 上。在萃取器内混合物形成两相是萃取过程得以进行的

的位置，利用杠杆定律可求出可能操作的最与溶解度曲线的交点例掺和所得到的混合物皆在联线必要条件。因此，由联线

大溶剂比（见图11-6）为

原料液

在最大溶剂比下操作，萃取器内实际上只有一个萃取相，点的萃余率为

从萃取相分离作用。 利用辅助曲线作出通过点

可得萃余液含量

（2）同样，由联线溶剂比（见图）为

与溶解度曲线的交点中脱除全部所得到的萃取液含量和点重合，故溶质A 相等，表示在下操作，没有起到任何从

中脱除的平衡联结线与溶解度曲线相交，可求出萃取相的位置，利用杠杆定律可求出可能操作的最小

在最小溶剂比下操作，萃取器内实际上只有一个萃取相，点的萃余率为

此时，若从萃取相起到任何分离作用。

（3）从点

与联线作溶解度曲线的切线，求出切点E , 利用辅助曲线作出通过点E 的平衡联结线相交于点M 。根据杠杆定律可求出此时的溶剂比（见图）为

从萃取相中脱除全部可求得最大萃取液含量此时溶质A 的萃余率（见图）为

从计算结果可知，在单级萃取中，由于萃取相与萃余相处于平衡状态，不可能同时得到较高的萃取液含量及较低的萃余率。为实现较安全的分离，必须采用多级萃取。

9． 用常压精馏塔分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度原料液组成0.5（摩尔分数），进料量为200kmol/h，饱和蒸气进料，塔顶易挥发组分的回收率为0.95。已知精馏段操作线方程为塔釜用间接蒸汽加热，塔顶为全凝器，泡点回流。试求：

（1）塔顶、塔底产品组成；

（2）全凝器中每小时冷凝的蒸气量和再沸器中每小时产生的蒸气量；

（3）最小回流比

（4）提馏段操作线方程和q 线方程；

（5）若塔顶第一块板的液相默弗里板效率为0.6，则离开塔顶第二块板的气相组成为多少？

和点重合，故溶质A 中脱除全部所得到的萃取液含量与料液含量相等，同样没有