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一、简答题

1． 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。

2． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。

【答案】槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；泵入口侧漏气。

3． 什么叫精馏操作？举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

【答案】精馏操作是指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, 使得混合物得到不断分离的过程。

应用：产品的分离提纯。

二、计算题

4． 采用吸收塔用洗油吸收煤气中的苯蒸气，吸收塔排出的吸收液用过热蒸汽解吸（见图）。已知入塔煤气中含苯2%（摩尔分数），在液气比为0.16、洗油入口苯含量为0.5%时，测得净化后煤气中苯的残余含量为0.1%。吸收塔操作的气液平衡关系式为0.365，平衡关系式为

解吸塔的气液比为

解吸后洗油中苯的含量要求降为0.5%，吸收塔为气相阻力控制，

解吸塔为液相阻力控制。现欲使吸收塔净化后煤气中的苯含量下降为0.05%，试求：

（1）保持洗油入口苯含量不变，增大吸收塔液气比能否达到要求？

（2）若保持洗油流量不变而降低洗油入口苯含量，达到要求时解吸塔的蒸汽消耗量需増加多少倍？

图

【答案】（1）若保持洗油入口苯含量-不变，则吸收塔顶的气体平衡含量

故L/G再怎么增大也不能将净化后煤气中苯含量降至0.05%。 （2）在原工况吸收塔液体出口苯含量

吸收塔对数平均推动力

吸收过程的传质单元数

原工况下解吸塔气体出口苯含量

解吸塔的对数平均推动力

因出口气体中苯含量解吸塔的传质单元数

新工况单元数

小变，根据

洗油流量小变，吸收剂入塔中苯含量的吸收因数法计算式

可得

必须降低。因为新工况时的传质

已相当高，故

只为近似值。

由物料衡算，可得

因解吸塔为液相传质控制，解吸气流量此

增大不影响解吸塔的也即不变，因

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式中，

可用试差法解出。

两种工况下过热蒸汽消耗量之比

5 水以

150kg/h的流率，，

，食盐以30kg/h的流率加入如图所示的搅拌槽中制成溶液后以120kg/h．

的流率离开容器。由于搅拌充分，槽内各处浓度均匀。开始时槽内先盛有

100kg 的新鲜水。试计算lh 后从槽中流出的溶液浓度（以食盐的质量分数表示）。

图

【答案】设食盐为组分

A , 水为组分B , 依题意

当

对总物流做物料衡算:

即积分上式

当所以

对食盐做质量衡算:

式中a 为某一组分的质量分数，式③中将微分项展开得

将式②代入式④中，得