常州大学考研资料化工原理

常州大学考研资料化工原理 江 苏 工 业 学 院 2007年攻读硕士学位研究生入学考试（初试）试卷 考试科目： ??422化工原理??????? 适用专业： 化学工程、化学工艺、工业催化 考试时间：2007年1月21日下午14：00-17：00 请考生注意：试解答务请考生做在专用“答题纸”上；做在其它地方的解答将视为无效答 题，不予评分。 ---------------------------------------------------------------------------------- 一、?简答题（共10题，每题4分，共计40分） 1． 往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象？为什么？ 2． 简述搅拌过程中强化湍动的主要。 3． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出 口气体的含尘量将有何变化？原因何在？ 4． 热水瓶在和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？ 5． 什么叫全回流？全回流操作一般用在哪些场合？ 6． 吸收的基本依据是什么？吸收的主要操作费用花费在哪里？ 7． 某药品欲用气流干燥器干燥，已知干燥器空气入口温度为90?，但药品在75 ?以上会 分解，请问若此工艺可行，有什么条件？ 8． 板式塔的气液接触状态有哪三种？什么是板式塔操作中的转相点？ 9． 何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下β=?？ 10．简述如何通过实验测定过滤常数 ? 二、选择题??? （共10?题，每题2?分，共计?20分） 1. 有人希望使管壁光滑些，于是在管道内壁上涂上一层石蜡，倘若输送任务不变，且流体 呈层流流动，流动的阻力将会_____。 (A)变大 (B)变小 (C)不变 (D)阻力的变化取决于流体和石蜡的浸润情况 2. 对于城市供水、煤气管线的铺设应尽可能属于______。 (A)总管线阻力可略，支管线阻力为主 (B)总管线阻力为主，支管线阻力可略 (C)总管线阻力和支管线阻力势均力敌 (D)以上答案都不正确 3. 关于因次方析法的错误论述是_______。 (A)因次方析法用无因次数群代替变量,使实验与关联简化 (B)因次方析法的使用使得人们可将小尺寸模型的实验结果应用于大型装置，可将水、空气 等的实验结果推广应用到其他流体 (C)任何方程，等式两边或方程中的每一项均具有相同的因次，都可以转化为无因次形式 (D)使用因次方析法时需要对过程机理作深入了解 4. 从传热角度来看，工业锅炉与工业冷凝器的设计是依据 现象来考虑的？ (A)核状沸腾和滴状冷凝 (B)膜状沸腾和膜状冷凝 (C)核状沸腾及膜状冷凝 (D)膜状沸腾及滴状冷凝 5. 板框压滤机中______。 (A)框有两种不同的构造 (B)板有两种不同的构造 (C)框和板都有两种不同的构造 (D)板和框都只有一种构造 6. 在20m 高的升气管中，要求球形颗粒停留10 s。粒径10 μm，粒子密度2500 Kg/m3。气体密度1.2 Kg/m3，粘度0.0186 mPa.s，气流量100 m3/ h。粒子加速段可忽略不计，则升 气管直径为______ m。 (A)0.103 (B)0.123 (C) 0.133 (D) 0.153 7. 间歇干燥过程将湿物料由含水量0.25 kg水/kg绝干料降至0.05 kg水/kg绝干料,测出物料的平衡含水量X*为0.01 kg水/kg绝干料，物料的平衡分压保持pe=ps的最小含水量X=0.2 kg水/kg绝干料，干燥过程的临界含水量为Xc=0.21 kg水/kg绝干料,则降速阶段除去的结合水 量为______ kg水/kg干料。 (A) 0.2 (B) 0.15 (C) 0.16 (D) 0.01 8. 化工原理中的 “三传”是指 。 (A)动能传递、势能传递、化学能传递 (B)动能传递、内能传递、物质传递 (C)动量传递、能量传递、热量传递 (D)动量传递、质量传递、热量传递 9. 单级（理论）萃取中，维持进料组成和萃取相浓度不变，若用含有少量溶质的萃取剂代 替纯溶剂所得萃余相浓度将_____。 (A) 增加 (B)减少 (C) 不变 (D) 可能增加，也可能减少 10.吉利兰关联用于捷算法求理论塔板数，这一关联是_________。 (A)理论关联 (B)经验关联 (C)数学推导公式 (D)相平衡关联 三、（25分）有一离心泵，其特性曲线为H=125 - 4.0×10 -3 qV2，（qV的单位：m3/h），转速为2900转/分，现拟用该泵将水库中的水送到高度为58.5m的常压高位水槽，输送管路的 管内径均为150mm，当泵出口阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m。已知水的密度ρ=1000kg/m3，摩擦系数为0.025。 (1)若该泵的实际安装高度为1.5m，吸入管总长（包括所有局部阻力当量长度）为60m，求系统流量在80m3/h时泵入口处的真空度为多少（kPa）。 (2)求出口阀全开时管路的特性曲线方程。 (3)求该泵在出口阀门全开时的工作点，若泵的效率为70%，求泵的轴功率Pa。 (4)若用出口阀将流量调至80m3/h, 求由于流量调节损失在阀门上的压头是多少m? (5)若通过降低泵的转速，将流量调至80m3/h（泵出口阀门全开）,求在新的转速下泵的特性曲线方程，并图示说明在泵出口阀门全开的条件下，泵的流量、扬程变化情况。 四、（20分）有一列管式换热器，外表面积为40 m2，列管为φ25×2.5 mm的钢管。用饱和水蒸汽将处理量为25000 kg/h的油从40?加热到80?。油走管程，流动状态为湍流。蒸汽 走壳程，水蒸汽压力为0.2MPa（绝压），饱和温度为120?，冷凝给热系数为12000 W/(m2?K)，油的平均比热容2100 J/(kg?K),管壁热阻和热损失均可忽略不计。 （1）分别计算以列管外表面积、内表面积为基准的总传热系数Ko和Ki 以及 管内传热膜系数αi。 （2）当油的处理量增加一倍时，油的出口温度为多少?？若要保持油的出口温度仍为80?，通过计算说明换热器是否够用（从换热面积角度考虑）？ （3）若不够用，可采取哪些措施？ （4）处理量增大一倍，若将加热蒸汽提高到0.3MPa（绝压），饱和温度为133?，通过计 算说明能否保持油的出口温度不低于80?？ 五、（20分）在逆流填料吸收塔中，用清水吸收空气—氨混合气中的氨，已知塔底气体进塔 浓度为0.025（摩尔浓度，下同），吸收率为88%，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm，吸收塔的操作压强为1atm，平衡关系和操作线关系（以摩尔 浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1 m3/h，混合气体用量为100 m3/h（状况），求： （1） 气相总传质单元数NOG； （2） 气相总体积吸收系数Kya; （3） 操作液气比为最小液气比的多少倍； （4） 在填料层中部（0.6m处）气液两相的组成为多少？ 六、（25分）某精馏塔分离A、B混合液，料液为含A、B各为50%(摩尔分率，下同)的饱和液体，处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，要求塔顶A组成为0.9。已知精馏段操作线方程为y=0.6x+0.36，设该塔的总板效率为0.5，塔底用再沸器间接蒸汽加 热，塔顶采用全凝器：试求： （1）塔底产品组成xw； （2）塔顶全凝器每小时冷凝蒸汽量, kmol/h； （3）蒸馏釜每小时产生蒸汽量, kmol/h； （4）提馏段操作线方程； （5）相对挥发度，塔顶第一块实际板的液相Murphree单板效率为0.6,求离开第二块实际板上升蒸汽组成y2； （6）该塔在操作条件不变的前提下，由于长期运行板效率下降的原因，使得塔顶产品中易 挥发组分含量下降（采出量D不变），试定性说明为保证产品质量，应采取什么措施?同时应考虑什么问题? 江 苏 工 业 学 院