中国石油大学华东复试概念题自己总结的.docx
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中国石油大学华东复试概念题自己总结的
《中国石油大学(华东)》复试概念题
2010—2011学年第二学期《化工原理(下)》试卷A卷
一、填空选择题(每空
1分,共
30分)
⒈试指出下列传质过程中的扩散类型:
①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程:
②稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程:
等分子反向扩散单向扩散
。
。
⒉精馏过程的操作线为直线,主要基于
恒摩尔流假定
。
⒊当精馏塔操作压力增大时,物系的相对挥发度
高,此时若其他操作条件不变,塔顶馏出液组成
α会
xD将
减小,塔顶温度
减小。
升
⒋某二元物系,相对挥发度α=2.5,对n、n-1两层理论板,在全回流条件下,已
知xn
,若塔板从上往下数,则
y
n-1
0.77
。
=0.35
=
⒌设计精馏塔时,若将塔釜由原来的直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,
而保持F、
进xF、、、D及
R
等不变,则提馏段操作线斜率
不变
,残液浓度
x
W
增
qDx
大
。
⒍精馏实验中操作回流比为
∞
,测定的目标参数是
全塔效率ET
,其
主要影响因素包括
物性
、
操作条件
、
设备条件
。
⒎在密闭容器内存在某种低浓度水溶液,容器内压强为
P,溶液温度为T,溶质
A组成为x,试问:
①若将N2压入容器,则相平衡常数m
减小
;②若溶
液温度T下降,则m
减小
;③注入溶质A,则m
不变
,气相中溶
质的平衡分压Pe
增大
。
⒏如果逆流气体吸收塔的填料层高度可无限增加,则当吸收因子A>1时,在塔
稀(顶)
端
气
相组成趋向极限,组成是ya=mxa
。
⒐若总传质系数和分传质系数间的关系可表示为
1
1
H,其中
1表示
KL
kL
kG
kL
液膜阻力
,当H
项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
kG
⒑在常压逆流操作的填料塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质。
已知进塔气相组
成Yb为0.02(摩尔比),操作液气比为L/V=0.9,气液平衡关系为Y=1.0X,则溶
质组分的回收率最大可达90%。
⒒在萃取操作的B-S部分互溶物系中加入溶质A组分,将使B-S互溶度增
大;恰当地减小操作温度,会使B-S互溶度减小。
⒓某单级萃取过程中,用纯溶剂萃取二元混合物中溶质A,若增加混合物的处理
量(混合物组成不变),而萃取剂用量不变,则萃取相组成
yA将
不确定
,
萃余相组成
xA将
不确定
。
⒔在板式塔中,若减少塔板的开孔率,则塔板负荷性能图中的漏液线将向下
移动。
⒕减压操作系统通常采用填料塔而不采用板式塔的原因是填料塔的压降要比板
式塔的压降小。
二、问答题(共20分)
⒈(10分)一正在运行中的精馏塔,因进料预热器内加热蒸汽压力降低致使进
料q值增大。
若F、xF、R、D不变,试分析L、V、L’、V’、W、xD、xW将如何变化?
答:
根据题意,F、xF、R、D不变,q值增大,分析如下:
(1)L、V、L’、V’、W分析
L=RD,V=(R+1)D,因为D、R不变,所以L、V不变。
L’=L+qF,V’=V-(1-q)F,因为q增大、F不变,所以L’增大、V’增大。
W=F-D,因为F不变、D不变,所以W不变。
(2)L/V、L’/V分析
L/V=R/(R+1),因为R不变,所以L/V不变。
L’/V=1+W/V’,因为V’增大、W不变,所以L’/V减小。
(3)xD、xW分析
因为L’/V减小、提馏段塔板数不变,所以提馏段分离能力增大,结合
xF不
变,可得xW减小。
D
FW
)/D
,因为、、
W
不变,所以
x
D增大。
x=(Fx-Wx
FD
D
W
减小。
结论:
x
增大、x
说明:
xD、xW也可如下分析,因为q增大、xF不变,所以加料板上升蒸汽的
浓度增加,而精馏段分离能力不变,所以xD增大,又从物料衡算知xW减小。
2.(5分)下图为某塔板的负荷性能图,A为操作点。
①标出各条线名称并说明各条线作出的依据;②计算塔板的操作弹性。
答:
①1
液相负荷上限线
(降液管超负荷线)
θ=5s
2
漏液线(气相负
荷下限线)
F0=5
3
液相负荷下限线
hoW=6mm
4
雾沫夹带线
eV=10%kg液沫/kg干气体
5
液泛线
HT+hoW≤Hd/φ
②操作弹性K12500
5
2500
3.(5分)简述吸收实验中需要测定的实验数据及用到的测量仪表?
答:
需要测定:
气体的进、出塔组成yb、ya;温度T、压力P;气、液相流量L、
V。
测量仪表:
气相色谱、温度计、压差计、流量计等。
2010—2011学年第二学期《化工原理(下)》试卷B卷
一、填空题(1空1分,共30分)
1.在
t-x-y
图中的气液两相共存区内,平衡气液两相温度
相等
,但气相
组成
大于
液相组成,而两相的量可根据
杠杆规则
来确定。
2.当气液两相组成相同时,则气相露点温度
大于
液相泡点温度。
3.在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为
精馏段
,其作用是
提浓上升蒸汽中易挥发组分;加料板以下的塔段(包括加料板)称为
提馏段,其作用是提浓下降液体中难挥发组分。
4.在精馏过程中,回流比R的定义式为R=L/D;对于一定的分离
任务来说,当R=∞时,所需理论板数为最少,此种操作称为全回流;
而
R=
Rmin
时,所需理论板数为∞。
5.对于饱和蒸汽进料,则有
L
A
L,V
BV。
A等于
B小于
C大于
D不确定
6.亨利定律三种形式P=Ex,
式中与温度压力都有关系的系数是m
易)溶解于溶剂,此时吸收过程最可能为
p=C/H,y=mx。
其中各,此值越小表示溶质越易(难,气膜(气膜、液膜)控制.。
7.吸收塔操作时,若脱吸因数mV/L增加,而气液进口组成不变,则溶质回
收率将
B,而出塔液体浓度将
D。
A增加
B减少
C不变
D不定
8.某吸收任务的操作液汽比,气体进出口浓度,吸收剂进口温度,操作压力,
吸收剂入塔浓度均已确定,若设计时选用性质优良的填料,则B。
A所需传质单元数减少,填料层高度减少
B所需传质单元数不变,填料层高度减少
C所需传质单元数减少,填料层高度不变
D所需传质单元数不变,填料层高度不变
中A组分,若L、V、T、P均不变(KY
b
增加,则:
a不变),进口气体的浓度
Y
尾气浓度
A,吸收率
C。
A增加
B减少
C不变
D不定
10.传质单元高度主要取决于气液流量、
填料特性
、
系统特性
等
因素。
11.涡流扩散系数与扩散系数的本质区别在于扩散系数是系统性质(或物
性),而涡流扩散系数随流动状况及位置等条件而变。
⒓填料的主要特性有比表面积a,空隙率ε,填料因子,单位堆积体积内的填料数目。
2011—2012学年第一学期《化工原理(上)》试卷A
一、填空选择题(每空
1分,共30分)
1、一地区的平均大气压强为
750mmHg,设备上真空表的读数是
120mmHg,设备
内的绝对压强为84kPa
,表压强为
-16kPa
。
2、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为
2
的燃料油,若保持油品作层
90mm/s
流流动,则最大流速不能超过___1.14__m/s。
3、如图1所示,为一个带溢流的高位槽供水管路,管内径相同。
假定系统为稳
定流动,现将阀门由全开变为半开,则压力表读数
PA增大
,PB
减
小。
图
1
填空选择题
3附图
4、泵的扬程的单位是米(或J/N),其物理意义是泵对单位重量液体所
提供的有效能量。
5、内径为27mm的自来水管,其设计输水能力宜为_B___。
A)0.2m3/h;
B)2m
3/h;
C)20m
3/h;
D)200m
3/h
6、推导过滤基本方程式的一个最基本依据是_C______。
A)滤液通过滤饼时呈湍流流动;B)假定滤渣大小均一;
C)滤液通过滤饼时呈层流流动;D)假设过滤介质的阻力可忽略不计
7、某降尘室高2m,宽2m,长5m,用于矿石焙烧炉的炉气除尘。
矿尘密度为4500
3
3
,气体密度为0.6kg/m
3
,
kg/m,其形状近于圆球,操作条件下气体流量为
25000m/h
黏度为3×10-5Pa·s。
则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为
__91.3__μ
m。
8、用一回转真空过滤机过滤某悬浮液,介质阻力可忽略不计。
若因故滤浆的浓
度下降,致使滤饼体积与所获滤液体积之比变为原来的80%(设滤饼比阻不变),
现若保持其余操作条件不变,则过滤机的生产能力(以每小时的滤液计)为原来
的1.118倍,滤饼厚度为原来的0.9倍。
9、在固体流态化操作中,增大流体的流速,则单位高度流化床层的压降降
低,膨胀比增大。
10、聚式流化床操作是否正常可以通过床层压降的变化来进行判断。
当发生节涌
时,床层压降波动剧烈;发生沟流时,床层压降比正常值偏
小。
11、通过三层平壁的定态热传导,各层界面间接触均匀,第一层两侧温度分别为
120℃和80℃,第三层外表面温度为
40℃,写出第一层热阻R1和第二、三层热
阻R2、R3的关系为
R1=R2+R3
。
12、对流传热系数
不属于
(属于,不属于)流体本身的一种物理性质,
提高管内值的有效方法是
增大流体的流速
;提高管外值的有效方法
是
增大流体的扰动程度
。
13、热油和水在一套管换热器中换热,水由30℃升为48℃,油由90℃降为54℃,
则传热效率为0.6,热容量比为0.5。
14、有一套管换热器,长为Lm,管间用饱和水蒸气作加热剂。
一定流量下且做
湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。
现将空气流量增加一倍,要
使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度应为原来的1.15
倍。
15、根据热补偿方式不同,列管式换热器可分为三种,其热补偿方式分别为波
形膨胀节、浮头和U型管。
16、边长为a的正方体内部,底面对其余5面的角系数为1,其余
5面对底面的角系数为0.2。
17、冬天,隔着玻璃晒太阳感觉更暖和的原因是由于玻璃可以透过太阳光中的
可见光而室内物体的热辐射(主要是红外线)大部分会被玻璃挡住。
18、同样是25°C的房子,夏天可以穿衬衫,而冬天却要穿毛衣,原因在于墙
壁温度夏天高、冬天低,所以冬天辐射多。
二、简答题(共20分)
1、(7分)实验题:
试设计一套装置测定离心泵的标准特性曲线。
要求画出装置
示意图(标注主要设备或仪表名称)、写出实验原理、实验注意事项和简单数据
处理过程。
答:
示意图:
实验原理:
HZ出Z入
P出P入
g
HQgHQ
Ne
1000102
Ne
N
注意事项:
数据点分布(0流量点),转速:
变
频器换算;温度确定物性,对轴功率进行换算。
2(、3分)若滤饼不可压缩,试绘图定性分析表示恒压过滤操作时的p~、K~
和q~的关系。
答:
恒压过滤时操作压差为常数,故p~关系为一水
2p1s
平线。
又根据Kr'C可知,当滤饼不可压缩、恒压过滤时,K为常数,故K~关系为一水平线。
由K、qe为常数及恒压过滤方程可知,q~关系为抛物线。
3、(5分)简要叙述传热实验中以饱和水蒸汽为热介质,测定管内空气对流传热系数的基本原理。
答:
基本原理:
QmiCpt2t1KOAOtm
分别用温度计测量两流体进出口温度,用流量计测量空气的流量,对于特定的设备AO已知,由上式可求出总传热系数Ko。
饱和水蒸汽和空气进行换热,属于控制性热阻问题,控制性热阻在空气侧,
故有KOi,Ko数值即为空气的对流传热系数。
4、(5分)采用罗伯-伊万斯方法进行辐射室传热计算时的主要假定有哪些?
写
出计算所用主要方程的名称。
答:
假定内容:
①烟气在炉膛内的有效辐射温度Tg等于烟气离开辐射室温度Tg’(烟气在炉膛内充分混合,各处温度相等,且等于烟气出口温度),将炽热的烟气与火焰看
作一等温发热面;
②将管排看作一等温吸热面,管壁温度为管内介质平均温度加上50℃;③烟气对流给未敷设炉管炉墙的热量等于其散热损失,从辐射的角度将炉墙
看成一全反射面;
主要方程:
传热速率方程和热平衡方程。
中国石油大学(华东)1999年硕士研究生入学考试试题
一、
填空及选择题(共40分):
1.理想流体在一条水平圆管中作稳定流动,则直径大的截面比直径小的截面比位
能_____,比静压能_____,比动能_____。
A.大B.小C.相等
2.原用以输送水的离心泵,现改用来输送密度为水的1.2倍的水溶液,水溶液的其它性质可视为与水的相同。
若管路布局等都
不改变,则泵的流量将_____,扬程将_____,泵出口处的压强将_____。
A.增大B.减小C.
不变
3.已知钢质圆管(外半径为r1)外两层不等厚
(b1 A.大于B.小于C.等 于 4.根据列管换热器中流体流径选择的一般原则,下列流体应走管程还是壳程? ①具有腐蚀性、高温、高压的流体: ________; ② 粘度大、流量小的流体: _________。 第3题图 A.管程 B. 壳程 C.管程或壳程均 可 5.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸 收操作,若其它操作条件不变,而入口气体量增 加,则对于气膜控制系统: 其出口气体组成ya将 ______,出口液体组成yb将_____,溶质回收率 将________。 A. 增大 B. 减小C. 不变 6.在图示的封闭容器中盛有深度为1m的水,容器侧壁在水深0.5m的A处接一细管,细管一端通大气,容器底部接一垂直管,管长1m,容器内径与垂直管内径比D/d=50。 若忽略流动阻 力,则容器中的水流出一半所需的时间为 第6题图 ________秒。 7.粘度的物理意义是____________。 若某流体的粘度为μcP,密度为ρkg/m3, 则其运动粘度为________cSt。 8.流化床出现下列异常情况时,可能是什么原因造成的? ①床层实际压降比理论计算值低: __________; ②床层压降波动幅度较大: ________。 3 9.欲用降尘室净化温度为20℃、流量为2500m/h的常压空气,空气中所需除去的最小颗粒的沉降速度为5×10—3m/s。 已知降尘室长5m、宽2m、高2m,则室内需设______块隔板。 10.转筒真空过滤机的转鼓在操作时大致可分为_________、___________、 _______及________四个区域。 是__________这一部件使过滤室在不同部位 时,能自动进行相应的不同操作。 11.冷热两流体通过套管换热器进行换热,热流体走内管,处于湍流状态。 现将该套管换热器的内管内径缩至原来的1/2,假设热流体的流量及物性不发生变化,则热流体侧的对流传热膜系数变为原来 的_________倍。 12.如图,1表面为平面,2表面为半球面,二 者构成一封闭表面,则角系数ψ12=_____, ψ21=_______。 13.在萃取操作中,分配系数是指__________; 选择性系数是指__________。 14.直接水蒸汽加热的精馏塔适用于______的 情况。 直接水蒸汽加热与间接水蒸汽加热相比, 第12题图 当xD、xF、R、q、α及回收率相同时,其所需理论板数要_____(多、少或相等)。 15.雾沫夹带是指______的现象。 正常操作的板式塔,雾沫夹带量应控制为 ______kg液/kg气。 影响雾沫夹带的主要因素是_________。 答案 1.C、A、B 2.C、C、A 3.A 4.A、B 5.A、A、B 6.230.4 7.单位接触面积、单位速度梯度时内摩擦力大小;1000μ/ρ 8.床层存在沟流;床层发生节涌。 9.13 10.过滤、洗涤及洗干、卸渣、滤布再生;分配头。 11.3.48 12.1,0.5 13.溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的组成比;萃取相中溶质与稀释剂 的组成之比同萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。 14.所处理的物料为水溶液,水为重组分,塔底产品近于纯水;多。 15.气体通过塔板上的液层后,将部分较小的液滴夹带至上层塔板的现象;板间距、空塔气速、气液相的物性等(答出两个因素即可)。 中国石油大学(华东)2000年硕士研究生入学考试试题 一、 填空及选择题(共 25分): 1. 当管路的特性曲线写为 2时,______。 H=A+BQ A.A只包括单位重量流体增加的位能。 B.A只包括单位重量流体增加的位能与 静压能之和。 2 C.BQ代表管路系统的阻力损失。 2 D.BQ代表单位重量流体增加的动能。 2. 如图所示,两个相互连通的密闭容器中装 有处于静止状态、密度为ρ的液体,对于 图中A、B两点,PA____PB, PA ZA ____ PB ZB。 ρg ρg A.> B..< C.= 第2题图 3.从地槽向常压吸收塔送液,采用一台离心泵时恰好在其高效区工作。 若管路不变,再并联一台相同型号的泵,则______。 A.两台泵均在高效区工作。 B.两台泵均不在高效区工作。 C.仅原泵在高效区工作。 D.仅新装的泵在高效区工作。 4.在重力场中,微小颗粒的沉降速度与______无关。 A.粒子的几何形状B.粒子的几何尺寸 C.流体与粒子的密度D.流体的流速 5.用转筒真空过滤机处理某悬浮液,若保持其他条件不变,提高转筒转速,则滤饼厚度_____,生产能力______。 (增大、不变或减小) 6.为减少室外设备的热损失,拟在保温层外再包一层金属皮,则选择金属皮时,应优先考虑的因素是选用______的材料。 A.颜色较深B.表面粗糙C.颜色较浅D.表面光滑 7.试指出下列传质过程中的扩散类型: ①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程: 。 ②惰性组分不溶于液相的吸收过程: 。 ③稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程: 。 8.实验室用水吸收NH3的过程基本上属于(A.气膜控制;B.液膜控制;C. 双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度液相中的浓度梯度(均已换算 为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力液膜阻力(A.>;B.<;C. =)。 9.离开精馏塔提馏段某理论板气相露点温度为t1,液相泡点温度为t2,气相在 该板上的浓度改变量为 y,液相在该板上的浓度改变量为 x,则t1 t2, x___ y。 A.≥ B.= C.≤ 10.A-B-S物系的溶解度曲线如图所示。 P、Q代表互 呈平衡的两相,则该两相中 A、B的质量比 A 、 A 间关系为 ______。 B P B Q A.A>A BB P Q B. A B P = A B Q
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