华南理工大学6年化工原理考研试题.docx
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华南理工大学6年化工原理考研试题
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)77.3D)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)75oCB)75.0oCC)75.014oCD)75.97oC
7、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Δy(),回收率η();当温度下降而其他条件不变时,吸收推动力Δy(),回收率η()。
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α=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λ1=0.02。
排出管(泵后)直径d2=60mm,长l2=13m,摩擦系数λ2=0.03,在排出管C处装有阀门,其局部阻力系数ζ=6.4,吸入管路和排出管路各有一个90º弯头,ζ=0.75。
管路两端水面高度差H=10m,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Kya=0.045kmol/(m3·s),苯的分子量为78.1,洗油的分子量为170。
试求:
每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量(kg/h);
所需的填料层高度(m);
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。
2007
一、(50分)填空和选择题
1、流体在等径水平直管的流动系统中,层流区:
压强降与速度()成正比。
极度湍动区;压强降与速度()成正比。
2、U形管差压计用水作指示液,测量气体管道的压降,若指示液读数R=20㎜,则表示压压降为()Pa,,为使R读数增大,而△P值不变,应更换一种密度比水()的指示液。
3、某转子流量计,其转子材料为不锈钢,测量密度为1.2kg/m3的空气时,最大流量为400m3/h。
现用来测量密度为0.8kg/m3氨气时,其最大流量为()m3/h。
4、离心泵的工作点是()曲线与()曲线的交点。
列举三种改变工作点的方法(),(),()。
5、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生()现象。
用离心泵输送接近沸点的液体时,该泵应安装与被输送液体液面的()方。
6、重力沉降和离心沉降的理论依据是:
()
7、三种传热方式的基本定律:
热传导();
热对流();
热辐射()。
8、在包有两层相同厚度但热传导系数不同的保温材料的圆形管道上,应该将()材料包在内层,其原因是()。
9、流体沸腾根据温度差大小可分为()、()、
()、三个阶段,操作应控制在()
10、将单程列管式换热器改为双程的作用是(),但这将使()减小,()增大。
11、列管换器中,用饱和水蒸气加热空气,空气走管内,蒸气走管间,则管壁温度接近()的温度,总传热系数接近()的对流传热系数。
12、图示为一异径管段,从A段流向B段,测得U形压差计的读数为R=R1,从B段流向A段测得U形压差计读数为R=R2,若两种情况下的水流量相同,则
①
②
③
④
B
13、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
14、碳钢的导热系数为_____;不锈钢的导热系数为_____;铜的导热系数为_____,常压常温空气的导热系数为_____;常温水的导热系数为_____。
(A)17W/(m
)(B)380W/(m
)(C)45W/(m
)
(D)16W/(m
)(E)0.62W/(m
)(F)0.025W/(m
)
15、翅片管加热器一般用于___________。
(A)两侧均为液体,(B)两侧流体均有相变化。
(C)一侧为气体,一侧为蒸气冷凝,(D)一侧为液体沸腾,一侧为高温液体
16、操作中的精馏塔,若维持F、xF、q、D、R不变(F、xF、q、D、R分别为进料量、进料组成、进料热状况参数、塔顶产品量和回流比),将加料口由原来的最佳进料位置向下移动几块塔板,则会导致塔顶产品浓度xD和塔低产品浓度xW发生以下变化()
(A)xD变小,xW变大(B)xD变小,xW变小
(C)xD变大,xW变大(D)xD变大,xW变小
17、已知某一气液平衡物系符合亨利定律,由此可作出以下判断:
该平衡物系中,溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为()
(A)正值(B)负值(C)零(D)不确定
18、在恒定干燥实验中,其他实验条件不变,仅降低进入干燥设备的热空气的湿度,则下列推论中,合理的是()
(A)湿物料的临界水分将降低,恒速干燥段时间缩短
(B)湿物料的临界水分将降低,恒速干燥段时间延长
(C)湿物料的临界水分将提高,恒速干燥段时间延长
(D)湿物料的临界水分将提高,恒速干燥段时间缩短
19、影响塔设备操作弹性的因素有()
①物系性质,②塔的结构,③气液负荷
(A)①和②(B)①和③(C)②和③(D)①、②和③
20、根据有效膜模型(双膜理论),当被吸收组分在吸收液中的溶解度很大时,气相总传质系数Ky()
(A)大于气相对流传质系数ky(B)大于液相对流传质系数kx
(C)近似等于气相对流传质系数ky(D)近似等于液相对流传质系数kx
21、在板式塔塔板结构设计中,当哪些因素考虑不周时,将可能引起降液管液泛,请列举其中三个考虑不周的因素:
①、②、③。
22、在干燥操作中,作为干燥介质的湿空气经预热器加热后,其湿度、相对湿度。
23、在吸收操作中,压力和温度,可使平衡常数,这有利于吸收操作。
24、设计精馏塔时,若进料量F、进料组成xF、塔顶、塔底馏出液组成xD、xW和回流比R一定,提高进料温度,则理论板数将,冷凝器负荷,再沸器热负荷。
25、简单蒸馏用于分离的均相混合物。
在简单蒸馏操作中,随着蒸馏的进行,蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐,釜内溶液沸点逐渐。
二、(20分)在附图所示的管路系统中,有一直径为
38
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- 华南理工大学 化工 原理 考研 试题