华南理工大学2006年考研化工原理试题

一、 选择填空题（50分）1、流体在等径管中作稳定水平流动，流体由于流动而有摩擦损失，流体的压强沿管长（ ），流速（ ）。A）增加B）减少C）不变D）不定2、孔板流量计的孔流系数Co，当Re数增大时，其值（ ）。A）总在增大，B）先减小，当Re数增大到一定值时，Co保持为某定值；C）总是减小；D）不定。3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（ ）。A）气缚现象 B）汽蚀现象 C）汽化现象 D）冷凝现象4、有一套管换热器，在内管中空气从20被加热到50，环隙内有119.6的水蒸汽冷凝，管壁温度接近（ ）。A）35B）119.6C）77.3 D) 无法判断5、提高进入干燥器空气的温度，空气的湿含量H（），相对湿度（ ），焓（ ）。A）不变B）变小C）变大D）不确定6、 干燥器进口温度计最小分度是0.1OC，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（ ）。 A） 75 oC B）75.0 oC C）75.014 oC D） 75.97oC7、某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后，发现气体出口含量y2增大，原因可能是（）。A）气体进口含量y1下降B）吸收剂温度降低C）入塔的吸收剂量减少D）前述三个原因都有8、某精馏塔设计时，进料量qn,F、进料浓度xF、进料热状况q、塔顶产品qn,D、塔顶产品浓度xD以及回流比R一定，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，则（）。A）塔底产品减少B）塔底产品浓度降低C）塔板数量减少D）提馏段液气比增加。9、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂用量增加而其他条件不变时，试判断下列参数的变化：吸收推动力y（ ），回收率（ ）；当温度下降而其他条件不变时，吸收推动力y（ ），回收率（ ）。A）增大 B） 减小 C） 不变 D） 不确定10、在房间中利用火炉取暖时，其传热方式为：（ ）A）传导和对流B）传导和辐射C）对流和辐射D传导、对流和辐射11、某液体在内径为的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为，当它以相同的体积流量通过等长的内径为的管子时，则其流速为原来的（ ）倍，压降P是原来的( )倍。12、离心泵通过给定的管路，将河水送到固定高度的储罐。当冬天河水水位下降时，泵的输水能力（ ）；为了保持原来的输送能力，可以采用（ ）的方法调到原来的流量。13、板式塔是根据塔板上的气液接触元件来分类，请列举三种板式塔1）：（ ）；2）：（ ）； 3）：（ ）。14、为了获得管内流体的速度分布，可以采用（ ）进行测量。15、降尘室的生产能力只与降尘室的（ ）和（ ）有关，而与（ ）无关。16、对恒压过滤，如滤饼不可压缩，介质阻力可以忽略时：（1）过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的（ ）；（2）当过滤面积增大一倍时，则过滤速率增大为原来的（ ）倍。17、（1）纯蒸气冷凝时，热阻由（ ）决定；（2）含不凝性气体的蒸气冷凝时，热阻由（ ）决定。18、为了提高恒速干燥过程的速率，可以采取（ ）措施实现；对于降速干燥阶段，为了提高其干燥过程速率，可以采取（ ）措施实现。19、满足恒摩尔流的条件为（1）( )，（2）()，（3）( )。20、连续精馏操作，原为泡点进料，现因故导致料液温度下降。若进料浓度、回流比、塔顶采出率以及进料位置均保持不变，则塔釜加热量将()，塔顶易挥发组分浓度将( )。二、计算题（共100分）1、（10分）某化工过程，为回收苯，先将苯蒸发到干燥的空气中形成混合气体，在30oC和1atm(绝压)下的相对湿度为60%，然后使混合气体冷却到-11.5oC，苯在30oC和-11.5oC时的饱和蒸气压分别为118mmHg和10mmHg，求苯的回收率。苯和空气的分子量分别取78和29。2、(10分)一板框式过滤机，过滤面积为2m2，在 1.5kgf/cm2（表压）下恒压过滤操作2h，得滤液36m3，装卸时间为0.5h，滤饼不可压缩，忽略介质阻力。试求：（1）过滤常数K(m2/s)和2h时的过滤速率(m3/s)？（2）若过滤2h后，以5m3水洗涤饼，洗涤时间(h)及生产能力又为多少(m3/h)？3、（20分） 流量为9.17kg/s和温度为20的水在面积50m2列管换热器中逆流将110的醋酸冷却到40，冷却水的出口温度为45。但换热器投入运行一段时间后，冷、热流体的流量和进口温度均不变，但测得冷却水的出口温度降为38，求（1）前后总传热系数改变多少？（2）换热器的污垢热阻为多少？（3）若冷、热流体的对流传热分系数的比值为1：3 ，为了提高传热总系数，你认为提高哪一种流体的传热分系数更有效，为什么？4、（20分）一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），该系统的相对挥发度为=2.5。测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为，相邻上层塔板的液相组成为，相邻下层塔板的汽相组成为，试求：（1）精馏段操作线方程；（2）最小回流比；（3）精馏段第n块塔板的气相默弗里（Murphree）板效率Emv,n；5、（20分）、图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直径d1=80mm，长l1=6m，摩擦系数1=0.02。排出管（泵后）直径d2=60mm，长l2=13m， 摩擦系数2=0.03，在排出管C处装有阀门，其局部阻力系数6.4，吸入管路和排出管路各有一个90º弯头，=0.75。管路两端水面高度差H10m，泵进口高于水面2m，管内水流量为12L/s。试求：（1）每kg流体需从泵获得多少机械能（泵的有效功W=?J/kg）？(2) 泵进、出口断面的压强PA和PB各为多少(N/m2)？(3) 如果是高位槽中的水沿同样管路向下（低位槽）流出，管内流量不变，问是否需要安装离心泵？6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气的处理量为73.6kmol/h，进塔气体中含苯0.03，要求苯的回收率为90，操作在101.3kPa、25下进行，塔径0.8m，物系的平衡关系为Y×=26X，操作液气比为最小液气比的1.3倍，气相总体积传质系数Kya0.045kmol/(m3·s), 苯的分子量为78.1，洗油的分子量为170。试求：（1） 每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量(kg/h);（2） 所需的填料层高度（m）;（3） 其他条件不变，改用性能更好的填料，分析该措施是如何影响回收率的。第 5 页