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一、简答题

1． 简述填料塔等板高度HETP 的概念。

【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。

2． 溶质渗透理论中的

含义是什么？已知D ,

如何表达？

【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,

3． 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。

4． 搅拌器应具有哪两种功能？强化搅拌的工程措施有哪些？

【答案】搅拌器的两个功能:（1）总体流动；（2）强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程 措施:（1）提高转速；（2）加挡板，消除打漩，增加阻力；（3）偏心安装搅拌器；（4）装导流筒。

二、计算题

5． 在

和

用清水逆流吸收空气混合气中的氨，混合气中氨的分压为

混合气体的处理量为

经吸收

后氨的分压下降到

其平均分子量为28.8, 操作条件下的

平衡关系为y=0.8x。若吸收剂用量是最小用量的5倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。（用吸收因数法计算的传质单元数公式

:

【答案】（1）因为吸收剂为清水，则

吸收前后氨的含量为:

最小液气比为:液气比为:

又已知相对分子质量为

率为

则吸收剂用量为

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）

气体处理量为

。

所以可知惰性气体的摩尔流

（2）气相总传质单元数

6． 如图所示，离心泵从低位水槽向高位水槽供水。两水槽均为立式圆筒，直径均为2m ，管线内径为50mm 、长度为200m （包括所有局部阻力的当量长度），管路的摩擦阻力系数可取泵在转速为

时的特性曲线方程为

（H 单位为m ;

单位为

）。开始

输水时，两槽水面相距15m , 输水终止时，低位水槽液面下降3m 。两水槽上方均通大气。水的密度可取为1000kg/m3, 试求:

（1）开始输水时的流量（3）该泵的效率为水时间（s ）。

并不随流量改变，求整个输水过程所消耗的轴功（kJ ）;

（2）开始输水至停止输水所用的时间（s ）;

，所需的输（4）当转速提高到1200r/min时，水槽起始与终止水面高度不变（同原题所设）

图

【答案】（1）开始输水时，在低位水槽液面1和高位水槽液面2间列柏努利方程

与泵的特性曲线

. 联立求解

得

（2）在某一瞬间，两槽垂直距离为h ，在低位水槽液面1和高位水槽液面2间列柏努利方程

x 为低位水槽液面下降距离。

与泵的特性曲线在某一瞬间，

联立求解

得

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开始输水至停止输水所用的时间为

（3）求整个输水过程所消耗的轴功

（4）当转速提高到瞬间管路特性曲线联立求解在某一瞬间，

开始输水至停止输水所用的时间为

7． 氯仿

和四氯化碳

的混合物在一连续精馏塔中分离。馏出液中氯仿的浓度为0.95

回流比R=2。求：

（摩尔分数），馏出液流量为50kmol/h，平均相对挥发度

（1）塔顶第二块塔板上升的气相组成；

（2）精馏段各板上升蒸气量V 及下降液体量L （以kmol/h表示）。氯仿与四氯化碳混合液可认为是理想溶液。

【答案】（1）由题知，由相平衡方程

即

由精馏段操作线方程，则

（2）V=L+D，L/D=R，V=（R+l）D 所以

得

得

时，泵的特性曲线变为

x 为低位水槽液面下降距离。

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