一、填空題（ 12 分）

1 、如圖 1 所示，液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動，則閥的局部阻力系數(shù)ξ與壓差計讀數(shù)Ｒ的關系式為 _______ 。

2 、評價塔板性能的標準是：
________________________ ，
________________________ ，
________________________ ，
________________________ ，
________________________ 。

3 、在低濃度難溶氣體的逆流吸收塔中，若其他條件不變而入塔液體量增加，則此塔的液相傳質單元數(shù)Ｎ (l) 將 _______ ，而氣相總傳質單元數(shù)Ｎ OG 將 _______ ，氣體出口濃度ｙ (a) 將 _______ 。

4 、某精餾塔設計時，若將塔釜由原來間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保持 x(F) ，Ｄ／Ｆ，ｑ，Ｒ x(D) 不變，則Ｗ／Ｆ將 _______ ， x(w) 將 _______ ，提餾段操作線斜率將 _______ ，理論板數(shù)將 _______ 。

5 、濕空氣經(jīng)預熱后相對濕度φ將 _______ 。對易龜裂的物料，常采用 _______ 的方法來控制進干燥器的φ值。干燥操作的必要條件是 _______ ，干燥過程是 _______ 相結合的過程。

6 、某降塵室高 2m ，寬 2m ，長 5m ，用于礦石焙燒爐的爐氣除塵。礦塵密度為 4500 千克每立方米，其形狀近于圓球，操作條件下氣體流量為 25000 立方米每小時，氣體密度為 0.6 千克每立方米，粘度為 3×10e-5Pas 。則理論上能除去礦塵顆粒的最小直徑為 _______ μｍ。

二、選擇題（ 10 分）

1 、有一并聯(lián)管路如圖 2 所示，兩段管路的流量、流速、管經(jīng)、管長及流動阻力損失分別為Ｖ (1) 、 u(1) 、 d(1) 、 L(1) 、 h(f1) 及Ｖ (2) 、 u(2) 、 d(2) 、 L(2) 、 h(f2) 。若 d(1)=2d(2) ， L(1)=2L(2) ，則
　　（ 1 ） h(f1)/h(f2) ＝（�。�
　　Ａ、 2 ；　�。�、 4; 　�。谩� 1/2; 　�。摹� 1/4; 　�。�、 1
　　（ 2 ）當管路中流體均作層流流動時，Ｖ (1)/ Ｖ (2)= （　）
　�。痢� 2 ；　　Ｂ、 4; 　　Ｃ、 8; 　　�。摹� 1/2; 　�。�、 1
　�。� 3 ）當兩段管路中流體均作湍流流動時，并取λ (1) ＝λ (2) ，則Ｖ (1)/ Ｖ (2)= （�。�。
　�。�、 2 ；　�。�、 4; 　�。谩� 8; 　　�。�、 1/2; 　�。�、 1/4

2 、計算下列四種“數(shù)”時，其數(shù)值大小與單位制造選擇有關的是 _______ 。
　�。�、普蘭德準數(shù)；　Ｂ、傳熱單元數(shù) NTU; �。谩㈦x心分離因數(shù) K; 　�。�、過濾常數(shù) K

3 、（ 1 ）板框壓濾機洗滌速率為恒壓過濾最終速率的 1/4 ，這一規(guī)律只有在 _______ 時才成立。
　�。痢⑦^濾時的壓差與洗滌時的壓差相同；
　　Ｂ、濾液的粘度與洗滌液的粘度相同；
　�。谩⑦^濾壓差與洗滌壓差相同且濾液的粘度與洗滌液的粘度相同；
　�。�、過濾壓差與洗滌壓差相同，濾液的粘度與洗滌液的粘度相同，且過濾面積與洗滌面積相同。
　　（ 2 ）恒壓過濾且介質阻力忽略不計時，如粘度降低 20% ，則在同一時刻濾液增加 _______ 。
　�。�、 11.8% ；　�。�、 9.54%; 　　Ｃ、 20%; 　　Ｄ、 44%

4 、有兩臺同樣的管殼式換熱器，擬作氣體冷卻器用。在氣、液流量及進口溫度一定時，為使氣體溫度降到最底應采用的流程為 _______ 。
　�。�、氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作；
　�。�、氣體走管內(nèi)，氣體并聯(lián)逆流操作；
　�。谩�氣體走管內(nèi)，氣體串聯(lián)逆流操作；
　�。�、氣體走管外，氣體串聯(lián)逆流操作。

5 、請將你認為最恰當?shù)拇鸢柑钤冢ā。﹥?nèi)。
　　（ 1 ）與單級萃取相比，如溶劑比、萃取比、萃取相濃度相同，則多級逆流萃取可使萃余分率（�。���
　�。�、增大；　�。�、減小 ; 　�。�、基本不變 ; 　�。摹⒃龃�、減小均有可能。
　�。� 2 ）在 B-S 部分互溶的萃取過程中，若加入的純?nèi)軇┝吭黾佣�其他操作條件不變，則萃取液濃度ｙ（ A ）（　）。
　�。�、增大；　�。�、減小 ; 　�。谩⒉蛔� ; 　　　　Ｄ、變化趨勢不確定。

三、計算題

1 、將 20 ℃的水（粘度μ =0.001Pas ）以 30 立方米每小時的流量從水池送至塔頂。已知塔頂壓強為 0.05MPa （表），與水池水面高差為 10m ，輸水管φ 89×4mm ，長 18m ，管線局部阻力系數(shù)∑ξ =13 （閥全開時），摩擦系數(shù)λ =0.01227+0.7543 ／（Ｒｅ (0.38 次方 ) ）。
　�。� 1 ）求所需的理論功率（ kw ）；
　�。� 2 ）一泵的特性可近似用下式表達：
　　　　　揚程：Ｈ＝ 22.4+5 Ｑ -20 Ｑ·Ｑ　　 m
　　　　　效率：η＝ 2.5 Ｑ -2.1 Ｑ·Ｑ
　　式中Ｑ的單位為立方米每分鐘。求最高效率點的效率，并評價此泵的適用性。如適用，求因調節(jié)閥門使功率消耗增加多少。（ 15 分）

2 、在一新的套管換熱器中，冷卻水在φ 25×2.5mm 的內(nèi)管中流動以冷凝環(huán)隙間的某蒸汽。當冷卻水的流速為 0.4m/s 和 0.8m/s 時，測得基于內(nèi)管外表面的總傳熱系數(shù)分別為 1200 瓦每平方米開爾文和 1700 瓦每平方米開爾文。水在管內(nèi)為湍流，管壁的導熱系數(shù)為 45w/m·K 。水流速改變后可認為環(huán)隙間冷凝的傳熱膜系數(shù)不變，試求：
　�。� 1 ）當水的流速為 0.4m/s 時，管壁對水的對流傳熱系數(shù)為多少？
　�。� 2 ）管外蒸汽冷凝的對流傳熱系數(shù)為多少？
　�。� 3 ）若操作一段時間后，水流速仍維持 0.4m/s ，但測得的總傳熱系數(shù)比操作初期下降 10% ，試分析可能的原因，并論述此時蒸汽的冷凝量是否也下降 10% 。（ 13 分）

3 、進料量為 9000kg/h ，濃度為 1% （質量分率）的鹽溶液在 40 ℃下進入單效蒸發(fā)器并被濃縮到 1.5% 。蒸發(fā)器傳熱面積為 39.1 平方米，蒸發(fā)室絕對壓強為 0.04MPa （該壓力下水的蒸發(fā)潛熱 r'=2318.6kJ/kg ），加熱蒸汽溫度為 110 ℃（該飽和溫度下水的蒸發(fā)潛熱 r=2232k J/kg ）。由于溶液很稀，假設溶液的沸點和水的沸點相同， 0.04MPa 下水的沸點為 75.4 ℃，料液的比熱近似于水的比熱，Ｃｐ＝ 4.174kJ/kg·K 。
　�。� 1 ）求蒸發(fā)量、濃縮液量、加熱蒸汽量和加熱室的傳熱系數(shù) K 。
　�。� 2 ）如進料量增加為 12000kg/h ，傳熱系數(shù)、加熱蒸汽壓強、蒸發(fā)室壓強、進料溫度和濃度均不變的情況下，蒸發(fā)量、濃縮液量和濃縮液濃度又為多少？均不考慮熱損失。（ 10 分）

4 、某吸收塔填料層高 4m ，用水吸收尾氣中的有害成分 A 。在此情況下，測得的濃度如圖所示。已知平衡關系為 Y=1.5X 。求
　�。� 1 ）氣相總傳質單元高度；
　�。� 2 ）操作液氣比為最小液氣比的多少倍？
　�。� 3 ）由于法定排放濃度規(guī)定ｙ (2) 必須小于 0.002 ，所以擬將填料層加高。若液氣比不變，問填料層應加高多少？
　�。� 4 ）畫出填料加高前后吸收操作線的示意圖。（ 15 分）

5 、苯、甲苯兩組分混合物進行常壓蒸餾，原料組成 X( 苯 ) ＝ 0.7 ，要求得到組成為 0.8 的塔頂產(chǎn)品（以上均為摩爾分率），現(xiàn)用以下三種方法操作：
　�。� 1 ）連續(xù)平衡蒸餾；
　�。� 2 ）簡單蒸餾（微分蒸餾）；
　�。� 3 ）連續(xù)蒸餾。
　　在（ 3 ）情況下，塔頂用一分凝器，其中 50% 的蒸汽冷凝返回塔頂。出冷凝器的蒸汽與冷凝液體呈平衡。對每種方法進料量均為 100kmol/h ，問塔頂、塔釜產(chǎn)量各為多少？汽化量為多少？已知α =2.46 。（ 15 分）

6 、在常壓連續(xù)干燥器中將處理量為 0.417kg/s 的濕物料自含水量為 47% 干燥到 5% （均為濕基），采用廢氣循環(huán)操作，新鮮空氣與廢氣混合后經(jīng)預熱器加熱，再送入干燥器。循環(huán)比（廢氣中絕干空氣質量與混合氣中絕干空氣質量之比）為 0.8 。新鮮空氣的濕度Ｈ o 為 0.0116kg/kg 絕干氣，溫度為 22 ℃，廢氣的濕度Ｈ 2 為 0.0789kg/kg 絕干氣，溫度為 52 ℃。假設干燥過程為絕熱過程，預熱氣的熱損失可忽略不計。試計算干燥過程的耗熱量，并在Ｈ - Ｉ圖上定性畫出濕空氣的狀態(tài)變化情況。（ 10 分）
已知：絕干空氣比熱為 1.01kJ/kg·K
　　　水蒸氣的比熱為 1.88kJ/kg·K
0 ℃時水蒸汽潛熱為 2490kJ/kg