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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． 在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。

【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。

脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。

3． —包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？

【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。

二、计算题

4． 用常压板式精馏塔分离苯-甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，a 为2.47。

（1）进料为F=150kmol/h

，率为0.97,

塔爸采出样中甲苯回收率为0.95，求:第2块板上升的气相组成。

【答案】

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（摩尔分数）的饱和蒸气，R=4, 塔顶馏出液中苯的回收

（b ）精操线方程和提操线方程；

（2）全回流时，塔顶第1块板的气相默弗里板效率为0.6, 全凝器凝液组成为0.98, 求由塔顶

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精馏操作线

饱和蒸气进料q=0

提馏操作线饱和蒸气进料

5．

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

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将式（2）、式（3）代入式（1），得

湿空气用量

6． 一正在运行中的精馏塔，因进料预热器内加热蒸汽压力降低致使进料q 值增大。若F 、、

:R 、D 不变，则

【答案】（1）

将如何变化？ 分析

因为q 増大、F

不变，所以

W=F-D，因为F 不变、D 不变，所以W

不变。

（2）

分析

因为R 不变

，所以

IVV 不变。 因为

（3）因为

因为F 、D 、W 不变，所以结果：说明：

增大、

减小。

不变，所以加料板上升蒸汽的浓度增加，而

增大。

分析 减小、

不变，所以提馏段分离能力增大，结合

不变，可得

减小。

增大、W 不变，所以

减小。

增大、

增大。

L=RDV=（R+l）D ，因为D 、R 不变，所以L

、V 不变。

也可如下分析，因为q 增大、

精馏段分离能力不变，所以増大，又从物料衡算知减小。

7． 在一连续干燥器中盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg ，经干燥后物料的含水量由少至时湿度

（均 为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度（1）水分蒸发量W （kg 水/h）;

（2）空气消耗量L （kg 绝干气/h）, 原湿空气消耗量（3）干燥产品量（kg/h） 【答案】（1）

（kg 原空气/h）;

为0.039kg 水/kg 绝干气，假定干燥过程中物料损失，试求：

减

为0.009kg 7K/kg绝干气，离开干燥器

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