2012年四川理工学院化工原理考研真题.docx

四川理工学院2012年研究生入学考试业务课试卷（满分：150分，所有答案一律写在答题纸上）招生专业:081700化学工程与技术、085216化学工程考试科目：810化工原理一A考试时间：3小时一、简答与分析题（每小题6分，共24分）1、一定量的液体在圆形直管内作稳定滞流流动。若管长及液体的物性不变，而管径减至原来的一半，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？2、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料，要求热流体温度T、T2及流量不变，今因冷却水进口温度L增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，试分析K及Atm将发生什么变化？3、在总压P=500kPa、温度t=27°C下使CO?的体积分率为3.0%的气体与CO?的摩尔分率为1.5X10'的水相接触，试判断将发生吸收还是解吸?并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。已知：在操作条件下，亨利系数E=L73X10skPa04、操作中的精储塔，将加料口由原来的最佳位置进料向下移动几块塔板，其余操作条件均不变（包括F、Xf、D、R）,此时塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？二、选择题（每小题2分，共30分）1、某地有两个容器，测得一容器内的绝对压力为235mmHg,则真空度为（）mmHg,又测的另一容器内的表压为1255mmHg,则绝对压力为（）mmHg。（已知当地压强为745mHg）.正确答案是。A、510,2000B、2000,510C、510,510D、2000,20002、如下图所示，用U形压差计测定倾斜直管1、2两截面的压差，U形压差计读数R，反映了.0A、1、2截面的压力差B、1、2截面的阻力损失C、1、2截面的位能差D、1、2截面的动能差3、当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为A、气体的粘度很小B、气体的密度很小C、气体比液体更容易起漩涡D、气体破坏了液体的连续性4、流体在管路中作稳态流动时，具有特点。A、呈平缓的滞流B、呈匀速运动C、在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；D、任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化5、在离心泵的运转过程中，()是将原动机的能量传递给液体的部件，而()则是将动能转变为静压能的部件。正确答案是OA、泵壳，叶轮B、叶轮，泵壳C、叶片，蜗形通道D、泵壳，蜗形通道6、恒压过滤时，如介质阻力可以忽略不计，对不可压缩滤饼，过滤压差增大一倍时，同一过滤时间所得滤液量。A、增大至原来的2倍B、增大至原来的4倍C、增大至原来的1.414倍D、增大至原来的1.73倍7、冷热流体进行对流传热，冷流体一侧的对流传热系数1为IOOW/(m2.K),热流体一侧的对流传热系数。2等于IoooW/(2.K),总传热系数K接近哪一侧的对流传热系数值，要提lK,应提高哪一侧的a值？A、接近a1,提局a2B、接近a2，提局QlC、接近5，提高JD、接近。2，提高a28、在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对对流传热系数a的影响是A、不凝性气体的存在会使a值大大降低B、不凝性气体的存在会使a值升高C、不凝性气体的存在与否，对数据无影响D、不一定9、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在。A、两膜层中B、界面上C、液膜之中D、气膜之中10、在逆流吸收塔内，入塔条件不变，填料层高度趋向无穷大，当吸收因数AC时，气液相在处达到平衡。A、塔顶B、塔底C、塔中部D、塔中某一位置11、塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，则所需理论塔板数A、增多B、减少C、不变D、不确定12、空气的干球温度为t,湿球温度为tw,露点为td,当空气的相对湿度6=98%时，则oA、t=tw=tdt>tw=tdC、tVtwVtdD、t>tw>td13、在精微塔中相邻两层塔板（从上往下数）上取三个样品yn,yn+和xn,试判断在全回流操作时以下哪个分析结果正确？.A、yn>yn+>XnB、yn>yn+=XnC、yn>xn>y+D、yn+>yn>xn14、下列塔设备中，操作弹性最小的是oA、筛板塔B、浮阀塔C、泡罩塔D、舌板塔15、是指离开这种板的气液两相相互成平衡，而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。A、浮阀板B、喷射板C、理论板D、分离板。三、（20分）如图所示的输水系统，用离心泵将水池中20的水输送到敞口高位槽，该离心泵的特性曲线可用以下方程表示：H=25-2,0×104e2（式中H的单位为m,Q的单位为m3s）o已知：吸入管路的总长度为12m（包括所有局部阻力的当量长度在内），排出管路的总长度为98m（包括所有局部阻力的当量长度在内），输送管路采用108x4mm的钢管，假设摩擦系数为0.02。试求：（1）管路特性曲线；（2）管路系统的输水量nh;（3）泵进口处的压强为多少？已知20水的密度为998kg,当地大气四、（20分）某厂用一套管换热器，甲苯蒸汽的流量为0.55kgs,冷凝温度为HOoC,甲苯的汽化潜热为363kJkg,其冷凝传热系数为14000W（m2.K）o冷却水于16°C及1.38kgs的流量进入套管内管（57x3.5mm）作湍流流动，其对流传热系数为1740W/（mtK）。水的比热可取为4.18kJ（kgK）,管壁及污垢热阻可以忽略，试计算：（1）传热速率；（2）冷却水的出口温度；（3）总传热系数；（4）传热面积。五、（20分）在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气一氨混合气中的氨，已知混合气体的流量为126kmolh,塔径为1m,平衡关系为Y*=1.2X,气相总体积吸收系数KYa为18OkmOI/（m'.h.AY）,吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为98%,试求：（1）最小液气比；（2）溶液的出口浓度X1;（3）气相总传质单元高度；（4）填料层高度；（5）若吸收剂改为含NH为0.0015（摩尔比）的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求？为什么？六、（20分）用一连续精储塔分离二元理想溶液，进料量为IOOkmolZh,进料组成为0.4（摩尔分率，下同），储出液组成为0.9,残液组成为0.1,相对挥发度为2.5,饱和蒸汽进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）储出液及釜残液量；（2）最小回流比；（3）操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol?（4）再沸器上方第一块理论板上下降液相组成为多少？七、（16分）在常压下将含水率为5%的湿物料以1.58kgs的速率送入干燥器，干燥产品的含水率为0.5%（均为湿基）。所用空气的温度为20,湿度为0.007kgkg绝干气，经预热器加热至127°C后送入干燥器中，废气出口温度为82,设为理想干燥过程，试求：（1）水分蒸发量；（2）空气在干燥器出口的湿度；（3）绝干空气用量；（4）预热器的热负荷。绝干空气比热:1.OlkJ/（kg.）；水蒸气比热:1.88kJ/（kg.）；OC下水的汽化潜热：2490kJkg四川理工学院2012年研究生入学考试业务课试卷（满分：150分，所有答案一律写在答题纸上）招生专业：081700化学工程与技术、085216化学工程考试科目：810化工原理一B考试时间：3小时一、简答与分析题（每小题6分，共24分）1、现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵安装在不同的管路上进行测试时，所得性能曲线是否一样？为什么？2、在管壳式换热器中，拟用饱和蒸汽加热空气，试问：（1）传热管的壁温接近哪一种流体的温度？（2）总传热系数接近哪一种流体的对流传热系数？（3）如何确定两流体在换热器中的流径？3、己知某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律。溶解度系数H=1.5kmol（m3.kPa）,气膜吸收系数k。=2.74XIO7kmol（m2.s.kPa）,液膜吸收系数kL6.94X10-sms,试分析该吸收过程的控制因素。4、对操作中的精馆塔，若保持F、xf、q、D不变，加大回流比R,试分析塔顶和塔底产品组成将如何变化。二、选择题（每小题2分，共30分）1、水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量与管路总阻力损失将OA、流量不变，总阻力损失增大B、流量减小，总阻力损失不变C、流量减小，总阻力损失增大D、流量减小，总阻力损失减小2、一转子流量计安装在某管路中用于测量某流体流量，当流过的流量为10m3h,测得流量计进出口压差计的读数为R”若流量变为5m7h时，流量计进出口压差计的读数为R2,则有oA、R1=R2B、R1<R2C、Rl>R2D、R1=2R23、并联管路的阻力损失等于。A、各并联支管的阻力损失之和B、各并联支管阻力损失的平均值C、任一并联支管的阻力损失D、不确定4、在多层平壁稳定导热中，通过热阻大的这一层平壁的传热速率比通过其余平壁的传热速率OA、大B、小C、相等D、不确定5、某泵在运行一年后发现有气缚现象，应oA、停泵，向泵内灌液B、降低泵的安装高度C、检查出口管路阻力是否过大D、检查进口管路是否有泄漏现象6、降尘室的生产能力。A、只与沉降面积和颗粒沉降速度有关B、与沉降面积、颗粒沉降速度及降尘室高度H有关C、只与沉降面积有关D、只与颗粒沉降速度及降尘室高度H有关7、用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤饼不可压缩，介质阻力可以忽略）,若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有OA、将过滤面积增加一倍B、将过滤压差增加一倍C、将滤浆温度提高一倍D、将过滤时间增加一倍8、两灰体间进行辐射换热，两者间温度差为100,如两灰体的温度各升高100,则此时的辐射传热量与原来的传热量相比，将。A、增大B、减小C、不变D、不一定9、由于吸收过程气相中的溶质分压总是（）液相中溶质的平衡分压，所以吸收过程的操作线总是在其平衡线的（）o正确答案是A、小于，上方B、大于，上方C、小于，下方D、大于，下方10、根据双膜理论，在气液接触界面处A、气相组成大于液相组成B、气相组成与液相组成平衡C、气相组成等于液相组成D、气相组成小于液相组成11、在吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，为完成一定的任务，则。A、回收率趋向最高；B、吸收推动力趋向最大；C、总费用最低；D、填料层高度趋向无穷大。12、蒸储操作的依据是组分间的差异。A、溶解度B、沸点C、挥发度D、蒸汽压13、在汽化率相同条件下，简单蒸储所得播出液浓度平衡蒸储。A、高于B、低于C、等于D、或高于或低于14、在板式塔设计时，加大板间距，负荷性能图中的液泛线将oA、下移B、上移C、不变D、不确定15、在等速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速率正确的判断是:A、干燥速率随物料种类不同而有极大的差异；B、干燥速率随物料种类不同而有较大的差异；C、各种不同物料的干燥速率实质上是相同的；Ds不一定。三、（20分）某化工厂用泵将贮槽中密度为IlOOkgZn?的某液体送至吸收塔顶，经喷咀喷出，输液管与喷咀连接处的压强为2200pa（表压）。输送管路为108X4mm的钢管，管内流速为1.5ms°贮槽液面至塔顶喷咀处的垂直距离为20m,取入=0.02,设吸入管路的阻力损失可以忽略不计，排出管路总长为125m(包括全部局部阻力的当量长度在内)，试求：(1)该泵的有效功率为多少kW?(2)能否从下表中选择一台泵来完成上述输送任务，如有泵可以满足要求，试确定其允许安装高度。已知当地大气压为101325pa,操作温度下液体的饱和蒸汽压为36kPa.型号转速(rmin)流量(3h)扬程(m)(NPSH)r,mIS80-65-160290050302.580Y60B290050603.0IS65-40-200290030472.5四、(20分)现要将某液体从140C冷却至40,液体处理量为7000kgh,比热为2.3kJ(kgK)；用河水作冷却剂，河水进口温度为20,出口温度30,采用逆流操作。若总传热系数K产700W(m2.K),忽略热损失，试求：(1)传热速率;(2)冷却水的耗用量,已知水的比热为4.18kJ(kgK),密度IOoOkgZn?;(3)现仓库有一台单程列管式换热器，内有巾19X2mm的钢管60根，管长3m,试核算该换热器可否满足上述工艺要求？五、(20分)在常压填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的氨，混合气体流量为75kmolh,其中氨的摩尔分率为0.08,出口气体中氨的摩尔分率为0.002,平衡关系为Y*=L5X,试求：（1）最小液气比为多少？（2）若吸收剂用量为最小用量的1.2倍时，求溶液的出口浓度。（3）已知塔径为1.2m,内充乱堆拉西环填料，测得气相总体积吸收系数Ka为0.025kmol（m3.s）,求填料层高度。（4）若使V、Y|、Y2、X不变，而使吸收剂改为含氨的摩尔分率为0.001的水溶液时，填料层高度有何变化？（KYa可视为不变）六、（20分）用一连续精偏塔分离苯、甲苯混合液，塔顶设全凝器，塔底设再沸器。进料量为15OkmOih,其中含苯0.4（摩尔分率，下同），泡点进料，要求塔顶产品中含苯0.98,塔底产品中含苯0.05,操作回流比为2.43,已知操作条件下相对挥发度为2.5,试求：（1）塔顶和塔底的产品量；（2）塔釜上升蒸汽量；（3）精懦段操作线方程；（4）提偏段操作线方程；（5）从塔顶往下数第二块塔板上升气体组成。七、（16分）采用常压干燥器干燥某湿物料，湿物料含水量为42%,经干燥后为4%（均为湿基），干燥产品产量为0.126kg,空气的干球温度为2C,HJ=O.008kg水kg绝干气，经预热器加热至93后再送入干燥器中，离开干燥器时空气的H2=0.03kg水Zkg绝干气，若空气在干燥器中经历等焙干燥过程，试求：（1）水分蒸发量W（kg/s）；（2）绝干空气消耗量L；（3）预热器的热负荷（kW）,热损失可以忽略；（4）在H-I图上示意作出空气的状态变化过程，并注明其有关的参数。（绝干空气比热：1.01kJ（kg.）；水蒸气比热：L88kJ（kg.C）；（TC下水的汽化潜热：2490kJkg）