海文专业课模拟试卷
二：简答题
1.试简述一下相间传质的双膜理论？ 答：双膜模型的要点是：
①在汽、液两相接触面附近，分别存在着呈滞流流动的稳态气膜与液膜。在此滞流膜层内传质严格按分子扩散方式进行，膜的厚度随流体流动状态而变化；
②汽、液两相在相界面上呈平衡状态，即相界面上不存在传质阻力；
③膜层以外的汽、液相主体，由于流体的充分湍动，分压或浓度均匀化，无分压或浓度梯度。
通常，双膜理论也称双阻力理论。
2.什么是精馏？精馏操作步骤的要求是什么？并见需精馏塔的工作机理？ 答：精馏是指让混合物多次且同时进行部分汽化与部分冷凝的过程。
塔顶回流和塔釜上升蒸汽是精馏的充分必要条件。通常将精馏塔的进料以上部分称为精馏段，它起着精制汽相中易挥发组分的作用；而将进料及其以下部分称为提馏段，它起着提浓液相中难挥发组分的作用。
精馏装置主要由3部分组成：
①塔顶冷凝器 其作用是冷凝塔顶蒸汽，提供回流和塔顶液态产品； ②精馏塔 其作用是提供分离的场所； ③塔底再沸器 其作用是提供塔内上升蒸汽。
板式精馏塔塔板上的传质：板式精馏塔内部是由多块塔板组成，每一块塔板主要分3个区即承液区、开孔区、降液区，
塔内温度分布：从上至下温度逐渐升高；塔内浓度分布：从上至下浓度逐渐降低。 三、计算
1．用转鼓真空过滤机在恒定真空度下过滤某种悬浮液，已知转鼓长度为0.8m，直径为1m，转速为0.18r/min，浸没角度为130°,悬浮液中每送出1m3的滤液可获得0.4m3的滤渣。液相为水，测得过滤常数K=8.30ⅹ10-6 m2/S，过滤介质阻力可忽略。求：（1）过滤机生产能力qv （2）转筒表面的滤饼厚度L
解:(1)生产能力 转筒过滤面积A??DL?3.14?1.0?0.8?2.51m2
130? 浸没率??360??0.36 0.18转速n??3?10?3r/s
60
qv?AK?n?2.51?8.30?10?6?0.36?3?10?3
?2.38?10?4m3/s信息咨询： 010-82487377 13701202290
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(2)滤饼厚度L
11转筒每转一周所需时间为:??333s?3 n3?10 一周内获得的滤液量为:q?43 V?v?2.38?10?333?0.079mn 获得的滤饼体积为:3 Vc?0.4V?0.4?0.079?0.032mV0.032 故滤饼层厚度为L?c??0.0127mA2.512.某列管换热器由Φ25×2.5mm的钢管组成。热空气流经管程，冷却水在管间与空气呈逆流流动。已知管内侧空气的αi为50W/(m2?℃)，管外侧水的α0为1000W/(m2?℃)，钢的λ为45W/(m2?℃)。试求基于管外表面积的总传热系数Ko及按平壁计的总传热系数。取空气侧的污垢热阻Rsi=0.5×10-3m2?℃/W， 水侧的污垢热阻Rso=0.2×10-3m2?℃/W.
d0dbd011??Rsi0??Rso? K0?ididi?dm?00.0250.025?0.5?10?3?50?0.020.02 0.0025?0.0251??0.2?10?3?45?0.02251000
=0.0269m2??C/W
? K0?37.2W/(m2??C) 11b1?Rsi??RS0? ?K?i??0 10.00251??0.5?10?3??0.2?10?3?451000 50?0.0218m2??C/W
K?46W/(m2??C) K?K46?37.20?100%??100%?23.77.2 K0 ?3. 在一逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气体中的SO2。气体处理量为1.20m3（标
准）/s，进塔气体中含SO2 8%（体积百分数），要求SO2的吸收率为85%，在该吸收操作条件
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下的相平衡关系Y*=26.7X，用水量为最小用量的1.5倍。试求：（1）用水量为多少？（2）若吸收率提高至90%，用水量又为多少？
解：惰性气体量为
1.20(m3?s?1)?1V??(1?0.08)?49.29mol?s?33?122.4?10(m?mol)
y10.08 Y???0.08711?y11?0.08
1.当吸收率为85%时
Y2=Y1（1-φA）=0.087×(1-0.85)=0.0131 Xe1=Y1/26.7=0.087/26.7=3.258 ×10-3 X2=0（清水） 最小液气比
LY?Y0.087?0.0131()min?12??22.68 VXe1?X23.258?10?3?0实际液气比 L/V=1.5(L/V)min =1.5 ×22.68=34.02
实际用水量 L=34.02V=34.02×49.29=1677mol·s-1=0.03m3/s 2.若吸收率提高至90%，出塔气体浓度为Y?2，则最小液气比
Y1?Y2?Y?Y1(1???LA)()min??1Y1 VXe1?X2?0m
???A?m?0.9?26.7?24.03
(L/V)'?1.5(L/V)' min ?1.5 ?24.03?36.05
L'?36.05V?36.05?49.29实际用水量 ?1777mol?s?1?0.032m3?s?1从计算结果可知，在其他条件相同时，吸收率提高，最小液气比增大，所需的吸收剂用量也增大。
4.在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg，经干燥后物料的含水量有10%降至2%（wb）。以热空气为干燥介质，初始湿度H1=0.008kg水/kg绝干气，离开干燥器时湿度为H2=0.05 kg水/kg绝干气，假设干燥过程中无物料损失，试求：水分蒸发量、空气消耗量以及干燥产品量。 w10.1X1?
1?w1?1?0.1?0.111kg水/kg绝干料 2?Xw20.02??0.0204kg水/kg绝干料1?w21?0.02信息咨询： 010-82487377 13701202290
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进入干燥器的绝干物料为 G=G1（1-w1）=1000（1-0.1）=900kg绝干料/h 水分蒸发量为 W=G（X1-X2）=900（0.111-0.0204）=81.5kg水/h （2）空气消耗量
L?W81.5??1940kg绝干气/hH2?H10.05?0.008原湿空气的消耗量为：
L?=L（1+H1）=1940（1+0.008）=1960kg湿空气/h 单位空气消耗量（比空气用量）为：
11 l???23.8kg绝干气/kg水H2?H10.05?0.008
（3）干燥产品量
G2?G11?w11?0.1?1000??918.4kg/h1?w21?0.02G2?G1?W?1000?81.5?918.5kg/hhttp://www.vipkaoyan.com
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