C  160 ℃        D  180 ℃            

图2

8、（2分）某板式精馏塔塔顶采用全凝器，塔釜采用间壁式再沸器，采用该塔分离某物系达到指定分离要求时所需要的理论板数为10（不包含再沸器），若全塔效率为50%，则塔内的实际板数为（     ）

A、18         B、20          C、22         D、无法确定

9、（2分）欲保持塔顶馏出液中轻组分收率不变，将间接蒸汽加热

改为直接蒸汽

加热，则精馏段操作线的斜率（      ）。

     A、减小      B、增大      C、不变     D、无法确定

10、（2分）连续精馏正常操作时，减小再沸器热负荷，回流液流量、进料量和进料状态均保持不变，则塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔组成x_D将（       ）。

A、增大      B、不变      C、减小     D、无法确定

11、（2分）设气、液相组成分别为Y与X(摩尔比)，与液相组成X成平衡的气相组成为Y^*，若Y>Y^*，则传质方向为（     ）。

A、吸收      B、平衡状态     C、解析      D、无法确定

12、（2分）萃取操作是利用被分离物料中各组分（     ）的差异而实现分离的单元操作。

A、沸点      B、密度      C、在萃取剂中溶解度     D、挥发度

13、（2分）恒速干燥阶段，在给定的干燥空气条件下，下列有关其干燥速率的说法正确的是（     ）。

A、干燥速率随被干燥物料种类不同有较大差异      

B、各种不同物料的干燥速率实质上是相同的

C、被干燥物料的质量越大，干燥速率越小

D、上诉说法均不对

14、（2分）下列各组参数中，可用于在空气湿度图中唯一确定空气状态点，并继而求出其它湿空气参数的是（     ）

A、H、p      B、 H、t_d     C、 I、t_w      D、 t_d、t_w 

15、（2分）已知湿空气总压为101.3 kPa，温度为30 ℃，空气的湿度为0.016 kg/kg干空气,已查出30 ℃时水的饱和蒸气压为4.25 kPa，则空气的相对湿度等于（    ）。

A、50%      B、60%      C、70%     D、100%

二、填空题(共10小题，每小题2分，共20分)

1、（2分）一种测定液体黏度的仪器由钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充满液体，记录钢球下落一定距离的时间。已知球直径为5 mm，ρ_s=8000 kg／m³，下落距离为0.3 m时，所需时间为6 s，液体密度为1200 kg／m³，求此液体的黏度为            Pa•s。(计算结果保留3位有效数字)   

2、（2分）某离心泵的特性曲线方程可近似用H=46-0.008Q²（H的单位是m，Q的单位时m³/h）表示，该离心泵所处管路的特性曲线方程可近似用H=10+0.002Q²（同上）表示，当此流体输送系统达到稳态后，离心泵的实际流量为              m³/h。   

3、（2分）若离心泵的实际安装高度在其输送液面之上，启动泵时若不先灌泵使泵壳和吸入管段内充满液体，则离心泵会出现          现象。

4、（2分）若吸收过程中惰性气体完全不溶于吸收剂，且吸收剂不挥发，则两相接触时发生的分子扩散传质过程属于                 扩散。

5、（2分）填料塔的流体力学性能常用ln(△p_f)~lnu曲线表示，该曲线上的两个折点分别是载(液）点和            。

6、（2分）简化精馏过程计算和分析的两个前提假定分别是理论板假定和                。

7、（2分）组成为0.6（摩尔分率）的100 kmol甲醇水-溶液进行简单蒸馏，当釜液量为70 kmol时，釜液组成为0.5，则馏出液平均组成为        。(计算结果保留2位有效数字)             

8、（2分）全回流操作时，二元理想物系常压板式精馏塔的操作线方程是                     。

9、（2分）所谓恒定干燥条件是指                            。

10、（2分）气液传质过程中，若分离过程的难度越大，则所需的              也就越大。(H_OG或N_OG)

三、判断题(共10小题，每小题1分，共10分。对的打√，错的打×)

1、（ 1分）转子流量计的刻度与被测流体的密度无关。               （     ）

2、（ 1分）离心泵启动时为了减小启动电流，保护电机，常先关闭出口阀。 （     ）

3、（ 1分）流体作层流流动时，其摩擦阻力系数只与雷诺数有关，而与管壁粗糙度无关。                                                         （     ）

4、（ 1分）降尘室的生产能力与降尘室的高度和颗粒沉降速度密切相关。（     ）

5、（ 1分）压力增高、温度降低，将有利于吸收的进行。                      （     ）

6、（ 1分）在恒速干燥阶段去除的是平衡水分。                      （     ）

7、（ 1分）采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率增大。                                    （     ）

8、（ 1分）低浓度气体吸收中，已知平衡关系y*=2x，k_xa=0.2 kmol/(m³·s)，k_ya =2´l0^-4 kmol/(m³·s)，则此体系属气膜控制。                                   （     ）

9、（ 1分）若湿空气的t、H不变，但其总压减小，则湿空气H-I图上的等湿线上移。                                                            （     ）

10、（ 1分）对于湍流状态下的水蒸气-空气系统，干球温度近似地等于绝热饱和冷却温度。                                                       （     ）

四、简答题(共2小题，每小题5 分，共 10 分)

1、（ 5分）利用套管式换热器进行传热实验过程中，采用冷却水进行热空气的冷却，忽略管壁和污垢热阻，热空气和冷却水的进口温度不变，二者的流量均可以通过转子流量计予以调节。实验中发现空气的出口温度偏高，为降低空气的出口温度，有人建议进一步加大冷却水的流量，试分析这种做法是否能有效达到目的？简述其理由。

2、（ 5分）拟采用纯溶剂S对含有A、B的混合液进行单级萃取，已知原料混合物中的A的质量分数为x_F(如下图3所示)，进料量为F kg/h，萃取剂用量为S kg/h。操作条件下，三元混合物（A+B+S）的相图如下图所示。试定性确定（简要说明过程）萃取液和萃余液的量，并在答题纸上图示其组成及其求解过程。

图3

五、流体流动综合计算题(20分)如下图4所示的输水系统，已知管内径为d=50 mm，在阀门全开时输送系统的管路总长度(l+Σle)为50 m（包括所有进出口阻力损失），摩擦系数λ可取0.03, 泵的性能曲线在流量为6 m³/h至15 m³/h范围内可用下式描述:  H=18.92-0.82Q^0.8,  H为泵的扬程m,  Q为泵的流量m³/h。试求:

(1)  如要求输送量为10 m³/h,  单位质量的水所需外加功为多少?  此泵能否完成任务? （14分）

(2)  如要求输送量减至8 m³/h(通过关小阀门来达到),  泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)。 （6分）                   

图4

六、传热综合计算题(20分)有一套管换热器，内管管径为Φ54 mm×2 mm，套管管径为Φ116 mm×4 mm的钢管。现用120 ℃的饱和水蒸气加热苯，使苯由50 ℃加热至80 ℃，苯在内管中以4000 kg/h 的流量流动，试求：

（1）加热蒸汽消耗量(计算结果保留3位有效数字)；（5分）

（2）所需套管的有效长度(计算结果保留3位有效数字)；（12分）

（3）由于某种原因，加热蒸汽的温度降为110 ℃，苯的出口温度将变为多少(计算结果保留3位有效数字)？（假设管内外的对流传热系数均近似不变，且苯在50~80 ℃之间的物性参数平均值为密度880 kg/m³，比热容1.86 kJ/(kg·℃)，粘度0.39 mPa·s ，导热系数0.145 W/(m·℃)，钢的导热系数为45 W/(m·℃)，120℃时水蒸气冷凝潜热2205 kJ/kg，蒸汽侧对流传热系数10000 W/(m²·℃)，壁两侧垢层热阻及换热器损失均可忽略，加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出）（3分）

七、吸收综合计算题(20分)

在填料塔内用清水逆流吸收空气中的氨。入塔空气含氨5%（摩尔分率），要求吸收率η=98%。已知：气相流率G = 180kmol/(m²·h)，总传质系数K_ya为270kmol/(m³·h)，平衡关系y=0.8x，液气比为最小液气比的1.5倍。试求：

(1)塔底液相浓度(计算结果保留3位有效数字)；（7分）

(2)所需填料层高度(计算结果保留3位有效数字)；（10分） 

(3)若将清水吸收改为含氨0.1%的水溶液（摩尔分率），能否达到98%的吸收率？（3分）

八、精馏综合计算题(20分)在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000 kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯 0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知α=2.5，取回流比为最小回流比的1.5 倍。试求：

（1） 塔顶产品量 D、塔底残液量 W 及组成 x_w；（3分）

（2）最小回流比； （5分）

（3）精馏段操作线方程；（5分）

（4）提馏段操作线方程；（4分）

（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成。（3分）