江南大學化工原理真題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——江南大學化工原理真題1999年江南大學化工原理研究生入學考試試題

概念題

（1）某型號轉子流量計，生產廠家在出廠前用20攝氏度，1atm的空氣標定流量刻度。當用其測定40攝氏度，1atm的空氣時，其校正系數為______（20攝氏度，1atm空氣的密度是12kg/m3）

水以一致的流速分別通過水平放置和垂直放置的兩根直管，已知直管內徑d1=d2（用下標1表示水平管，下標2表示垂直管，下同）兩測壓孔間距離L1=L2，用裝有水銀指示液的U型壓差計測得指示液高度分別為R1和R2，則______

AR1>R2BR1XD2BXD1=XD2CXD1=)在恒定枯燥條件下將20%的濕物料進行枯燥，開始時枯燥速率恒定，當枯燥至含水量為5%時，枯燥速率開始下降。再繼續(xù)枯燥至物料衡重，測得此時物料含水量為0.05%，則物料的臨界含水量為______

以下兩題選做一題

10a（1）在B-S部分互溶物系中參與溶質A，將使B-S互溶度______（增大、減少、不變）從A和B組分完全互溶的溶液中，用溶劑S萃取其中A組分，假使出現(xiàn)以下狀況將不能進行萃取分開______

AS和B完全不互溶，S和A完全互溶

BS和B部分互溶，A組分的分派系數KA=1C選擇性系數β=1

10b（1）為了提高蒸發(fā)器的生產強度______

A應當設法提高總傳熱系數或增加傳熱溫度差，或兩者同時并進B不應考慮傳熱系數問題，而應設法提高傳熱溫度C不應考慮傳熱系數問題，而應設法降低傳熱溫度D盡可能采用并流進料法

下述幾條措施，哪一條不能提高加熱蒸汽的經濟程度？______A采用多效蒸發(fā)流程B引出額外蒸汽C使用熱泵蒸發(fā)器D增大傳熱面積

(20分）某離心泵，特性曲線方程為H=25.1×10-1Q2（式中H單位m，Q單位為m3/s),效率曲線方程為η=160Q-8000Q2(式中Q單位為m3/s),，若用此泵將敞口水槽的水輸送至一密閉容器中，當升揚高度為10m，容器頂端壓力表讀數為98.1KPa，輸水量為0.008m3/s時，管內流體流量已處于完全湍流區(qū)。試問：（1）若電機效率為98.1%，傳動損失和安全系數均不考慮，該泵配備的電機功率應為多少Kw；(2)若改用此泵輸送密度為1250kg/m3的某水溶液，當泵的升揚高度、閥門開度及管路其它條件均保持不變的狀況下，該水溶液的流量為多少m3/s。

（20分）有兩臺單殼程列管式換熱器，采用145攝氏度的飽和水蒸汽加熱初溫為10攝氏度的常壓空氣。空氣在管內均為湍流滾動。兩臺換熱器的列管長度L、管內徑d和總管數n均相等。其中第一臺采用單管程滾動，空氣被加熱到100攝氏度；而其次臺采用雙管程滾動，空氣被加熱到130攝氏度，已知雙管程換熱器各程的管數相等，空氣的物性數據可視為一致，熱損失可忽略不計。試求兩臺換熱器中水蒸汽的消耗量之比與空氣質量流量之比的關系。（注：20.2=1.1487,1.09/1.6=0.6815，（7/7.8125）0.5=0.947）

（20分）某二元理想混合液XF=0.5（易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同），F(xiàn)=100Kmol/h，現(xiàn)擬在常壓操作的連續(xù)精餾塔內將其分開為XD=0.9的產品，要求塔底釜液組成XW不大于0.1，已知物系的相對揮發(fā)度為2.5，釜液的氣化潛熱為30000KJ/kmol.。試比較以下兩種進料狀況下塔釜加熱器所需的最少能量；（A)泡點進料（B)寶盒蒸氣進料（注：塔釜能耗可以用Q=Vr估算）五、（20分）在某逆流操作的吸收塔內用純溶劑除去某混合氣體中的可溶組分。已知平衡關系為：Y=0.5X，測得氣體進、出口濃度為Y1=0.06，Y2=0.01，吸收液出口濃度為X1=0.1（均為比摩爾分率）。今將氣、液流量均加倍。假設塔仍能正常操作，氣、液相流量加倍后傳質系數增加20%，試求新狀態(tài)下氣體的出口濃度。

1999年江南大學化工原理研究生入學考試試題參考答案

概念題

1.(1)V2/V1=(ρ1/ρ2)1/2=(T2/T1)1/2=[(273+400)/(273+20)]1/2=1.034（類同09年小題）

(2)Dhf1=hf2，R1=R22.(1)Hs'=(Pa-P1)/ρg

Hs'與泵的結構，被輸送的液體性質，當地大氣壓強及其溫度有關，且隨著Q的增大而減小。

(2)指20℃，101.33kPa下，氣體的密度為1.2kg/m3時，風機所具有的靜風壓和動風壓之和為100H20mm產生的壓強。3.(1)Vs≤blut·(n+1)=1.5(m3/s)(2)C見課本

4.(1)分開效率、壓強降

(2)減少變量的數目；因次一致性原則和所謂的∏定理（類同09年小題第1題）5.(1)A;串聯(lián)溫差大（同09年小題）

(2)E=εC0(T/100)4=0.9×5.67×[(327+273)/100]4=6.6135×103(W/m2)6.(1)y*

(2)氣；1/KYa>>m/KXa7.(1)

(2)A;因平衡蒸餾實現(xiàn)了過程的連續(xù)化，但同時造成了物料的混合，故XD1>XD28.(1)C;壓降：拉西環(huán)>鮑爾環(huán)>階梯環(huán)(2)液體再分布

9.(1)對于不飽和空氣t>tαs>tw>td同09年小題對于飽和空氣t=tαs=tw=td(2)Xc=5%10a(1)增大(2)C10b(1)A(2)D

二、(1)He=K+BQ2=△Z+△P/ρg+BQ2=20+BQ2H=25-1×104Q2

∴B=68125H=24.36(m)η=160Q-8000Q2=0.768

N=HQρ/102η=24.36×0.008×1000/(102×0.768)=2.489(KW)∴N電機=N/η電機=2.489/0.981=2.54(KW)

(2)當ρ=1250Kg/m3時，K=△Z+△P/ρg=18，B不變∴He=18+68125Q2H=25-1×104Q2

三、∵α蒸汽>>α空氣∴k≈α空氣對于第一臺換熱器Whrh=KS△tm

αi=0.023(λ/d)(duρ/μ)0.8(cpμ/λ)0.4∴αi∝u0.8

Wc=n(π/4)d2uρ

∵(Wh/Wh′)·(rh/rh′)=(K/K′)·(S/S′)·(△tm/△tm′)∴(Wh/Wh′)=(K/K′)·(△tm/△tm′)

145145∴△tm=(135-45)/㏑(135/45)=81.92(℃)10010

145145∴△tm′=(135-15)/㏑(135/15)=54.61(℃)13010

K/K′=αi/αi′=(u/u′)0.8而u/u′=Wc/(Wc′/2)

(u/u′)0.8=[Wc/(Wc′/2)]0.8·(81.92/54.61)=2.612(Wc/Wc′)0.8四、由F=D+W

FxF=DxD+WxW

當q=1時，xq=xF=0.5∴yq=2.5×0.5/(1+1.5×0.5)=0.714Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.714)/(0.714-0.5)=0.8678V′=(R+1)D+(q-1)F=93.36

Q=V′·r=93.35×30000=2.80×106(KJ/h)

同理當q=0時，yq=xF=0.5∴xq=0.286Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.5)/(0.5-0.286)=1.869V′=(R+1)D+(q-1)F=43.35

Q=V′·r=43.35×30000=1.30×106(KJ/h)

五、X2=0，m=0.5，Y1=0.06，Y2=0.01，X1=0.1

L/V=(Y1-Y2)/X1=(0.06-0.01)/0.1=0.5S=m/(L/V)=1NOG=(Y1-Y2)/△Ym=(Y1-Y2)/Y2=(0.06-0.01)/0.01=5HOG=V/(KYα·Ω)

Z=NOG·HOG=NOG′·HOG′∴NOG′=(1.2×5)/2=3∴NOG′=(Y1-Y2′)/Y2′=3∴Y2′=0.015

2000

年江南大學化工原理研究生入學考試試題

概念題\\

1.某蒸發(fā)裝置的水噴射冷凝器，操作真空度為600mmHg，則水封高度h_______m（水的密度為1000kg/m3）。

2.一輸油管輸送ρ=900kg/m3，μ=0.135Pa?s的油品，管內徑為0.05m，流速為1.5m/s，則管內的速度分布側形為______。3.離心通風機的全風壓______（A）靜風壓加通風機出口的動壓；（B）離心通風機出口與進口間的壓差；（C）離心通風機出口的壓力；（D）動風壓加靜風壓4.離心泵的允許吸上真空度與以下因素無關______。

（A）當地大氣壓力；（B）輸送液體溫度；（C）流量；（D）泵的吸入管路的長度

5.在長L、高H的降沉室中，顆粒的沉降速度為，氣體通過降沉室的水平速度為u，則顆粒能在降沉室內分開的條件是______

6.\在離心機中回轉半徑越大，分開因數越大\，\在旋風分開機中回轉半徑越大，分開因數越大\，。

（A）只有第一種說法對；（B）只有其次種說法對；C）兩種說法都對；D）兩種說法都不對

7.回轉真空過濾機的生產能力為5m3/h（濾液）。現(xiàn)將轉速降低一般，其他條件不變，則其生產能力應為。

（A）5m3/h；（B）2.5m3/h；（C）10m3/h；（D）3.54m3/h8.對恒壓過濾______。（A）濾液體積增大一倍，則過濾時間增大至原來的倍；（B）當介質阻力不計時；（C）濾液體積增大一倍，則過濾時間要增大至原來的4倍；（D）濾液體積增大一倍則過濾時間增大至原來的2倍

9.對在蒸汽-空氣間壁換熱過程中，為加強傳熱，以下方案中的在工程上可行。（A）提高空氣流速；（B）提高蒸汽流速；（C）采用過熱蒸汽以提高蒸汽溫度；

（D）在蒸汽一側管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時導走冷凝液10.某鍋爐的鑄鐵爐門溫度很高，因輻射而散失熱量，采取以下措施正確的是______。（A）在鍋爐門外側加鋪一層保溫層；（B）在鍋爐門內側加鋪一層保溫層；

（C）在鍋爐門外50mm處安裝一塊與爐門同樣大小的鋁板；（D）將爐門換成熱導率較低的材料

11.用逆流操作的吸收塔處理含低濃度溶質的混合氣體，如保持其他操作條件不變，僅增參與塔氣體流量，對氣膜控制系統(tǒng)，則出口氣體組成將______，出口液組成將______，吸收率將______。（增高，降低，不變，不能確定）

12.精餾操作中，若把進料液的溫度降低，在保持其他條件不變的狀況下，可使塔頂產品濃度______。

13.精餾設計中，回流比越大，所需理論板數越少，操作能耗____。隨著回流比逐漸增大，操作費和設備費的總和將浮現(xiàn)______變化過程。

14.一定濕度H的氣體，總壓P加大時，露點溫度。而當氣體溫度t升高時，則______。15.以下兩題選做一題：

15A.在多級逆流萃取中，欲達到同樣的分開程度，溶劑比越大，則所需理論級數愈______。當溶劑比為最小值時，理論級數為_____。

15B蒸發(fā)操作中的總溫度差損失除了由于管道內流體滾動阻力產生的壓降所引起的溫度差損失外，還包括______。

二、用某離心泵從敞口水池將20℃水（密度為1000kg/m3）輸送到冷凝器中，在一定轉速下，泵的壓頭與流量的關系可用（H單位為m，Q單位為m3/s）來表示，管路系統(tǒng)的總長為60m（包括阻力的當量長度），管徑為Φ46×3mm，升揚高度為15m，冷凝器水入口處表壓為9.81kPa，摩擦因數可取為0.02，滾動已達阻力平方區(qū)。試計算：(1)實際輸水量；(2)若因生產需要，水的流量需增加一倍，為完成生產任務，將泵的轉速增加50%，求轉速增加后泵的特性方程；(3)轉速增加后的實際輸水量（根據比例定律，離心泵的流量與轉速呈正比，壓頭與轉速的平方呈正比）。

三、某精餾塔的再沸器由14根長1.5m，直徑為Φ45×2.5mm的不銹鋼管組成，每小時能將100kg液體汽化，管外用106℃的飽和水蒸氣加熱，管內液體的平均溫度為98℃，汽化潛熱為2200kJ/kg，假使已知管外側冷凝傳熱表面?zhèn)鳠嵯禂禐?0000W/（m2?K），不銹鋼的熱導率17W（（m?K），污垢熱阻可忽略不計，試求：(1)傳熱系數K；(2)管內沸騰傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂郸羒；(3)假使將加熱蒸汽的溫度增加到110℃，則此再沸器的生產能力將為多少（注：層流的冷凝傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂担镄猿悼梢暈椴蛔儭＃?/p>

四、用一連續(xù)精餾塔分開某二元混合物，進料熱狀態(tài)為汽、液混合物，其中蒸汽量占1/2（mol%），進料組成為0.5（mol%），料液在適合位置入塔，已知相對揮發(fā)度α=2.5，精餾段操作線方程為Y=0.77X+0.22，塔頂采用全凝器，泡點回流，試求：(1)進料汽、液組成；(2)塔頂產品組成XD；(3)離開自塔頂起其次塊理論板的液相組成；(4)若加料狀態(tài)改為泡點進料，且XD、XW不變及理論板數不變，此時加料濃度應為多少？

五、空氣中混有2%（體積）的氨，當總壓P=1atm，t=20℃，在某填料塔內用清水逆流吸收，水流量為1200kg/m2?h，出塔濃度X1=0.01216kmolNH3/kmolH2O，進口處氣體流量為1200kg/m2?h。設20℃時，亨利系數E=0.76atm。已知KGa為154kmolNH3/m2?h?atm，試計算：(1)填料層高度Z；(2)若操作壓強增大一倍P=2atm，其他條件不變，Z′/Z=？（注：相對分子質量NH3-17，空氣-29，H2O-18）交流q：二四四二零四九零五八

2023年碩士學位研究生入學考試題

一.概念題：（20分）

1.的長方體顆粒的形狀系數為________。2.過濾助濾劑應具有以下性質_______。

（A）顆粒均勻，溫和，可壓縮（B）顆粒均勻，堅硬，不可壓縮（C）顆粒分布廣，堅硬，不可壓縮（D）顆粒均勻，可壓縮，易變形3.離心泵將動能變?yōu)殪o壓能的主要部件是________。

（A）葉輪（B）泵殼（C）泵殼和葉輪（D）葉輪和導輪4.離心泵葉輪形狀直接影響流體阻力損失。阻力損失最大的是_______。（A）滾動角2?的葉片5.雙指示液微差壓差計要求指示液密度差_______。

（A）小(B)中等（C）大（D）越大越好

6.用一臺離心泵從水池向水塔送水，該泵工作點處于在高效率區(qū)。若管路保持不變，再并聯(lián)一臺型號一致的離心泵，則_______。

（A）僅原泵在高效區(qū)工作（B）僅新裝泵在高效區(qū)工作（C）兩泵均在高效區(qū)工作D）兩泵均不在高效區(qū)工作

７.傾斜放置的輸水管道，下半段管徑大于上半段管徑，其間用變徑管接相聯(lián)。已知變徑管節(jié)前，后安裝的測壓表上測得的表壓一致，則說明管中的水處于_______狀態(tài)。（A）向上滾動（B）向下滾動（C）靜止（D）不一定８.層流與湍流的本質區(qū)別是在于_______。

（A）層流的雷諾數（A）變大（B）變小(C)不變(D)不確定16.如需將空氣減濕，應使水溫_______。

(A)高于濕球溫度(B)低于濕球溫度(C)高于露點(D)低于露點17．枯燥熱敏性物料時，為提高枯燥速率，可采取的措施是_______

(A)增大枯燥面積(B)提高枯燥介質的溫度(C)降低枯燥介質相對濕度(D)提高枯燥介質流速18．真空枯燥的主要優(yōu)點是________。

(A)省錢(B)枯燥速率緩慢(C)能避免物料發(fā)生不利反應(D)能避免表面硬化19．進行萃取操作時應使________。

(A)分派系數大于1(B)分派系數小于1(C)選擇性系數大于1(D)選擇性系數小于1

20．在部分互溶系統(tǒng)中，若萃取相中含溶質,稀釋劑,溶劑,則萃取相中________.(均表示質量分率)二．（20分）用一離心泵將敞口貯槽內的某懸浮液送入過濾機進行過濾。懸浮液的密度為,粘度為。在過濾機入口前裝一調理閥。管路總長（包括除調理閥外的所有局部阻力），內徑，濾液出口為大氣壓，貯槽和濾液機出口間的高度差可忽略不計。泵的特性曲線為（流量的單位為,揚程的單位為）.過濾機的過濾面積為,濾液與濾餅的體積比為,濾餅不可壓縮，濾布阻力不計。過濾在恒壓下進行，第小時內壓差為，過濾方程為（過濾時間的單位為,的單位為）.試求：（1）調理閥的阻力系數（流速可按第小時內的平均流量算）；（2）第小時內的管路特性方程。（層流下摩擦因數，湍流下摩擦因數）三．（分）用℃飽和水蒸氣在列管式換熱器內加熱水。水走管內，鋼管壁熱阻，污垢熱阻和熱損失均忽略不計，水的定壓比熱容可視為常數。傳熱為強制湍流。當水的流速為時，可將水從℃加熱到℃，且測得基于外表面的傳熱系數為。當水的進口溫度不變，流速增加到為時，測得。求：（1）水蒸氣冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂担唬?）流速增加后水的出口溫度。四．（分）在常壓板式蒸餾塔中分開某雙組分理想溶液。溶液的相對揮發(fā)度。操作時塔頂采用全凝器，泡點回流，回流比，塔釜采用間接蒸汽加熱。已知原料液中含易揮發(fā)組分%（摩爾%），泡點進料，流量為?，F(xiàn)要求塔頂餾出液中組分的回收率為%，塔底采出液中組分的回收率為%。試求：（1）操作回流比；（2）精餾段操作線方程；（3）提餾段操作線方程；（4）若塔頂第一塊板的氣相單板效率為%，求由塔頂其次塊板上升的氣相組成。五．（分）在常壓逆流操作的填料塔中用清水吸收氨-空氣中的氨。已知填料層高度為，進塔混合氣中氨的摩爾分率，要求吸收率A=%，操作條件下，出塔水溶液濃度。試求：（1）實際操作液氣比是最小液氣比的多少倍？（2）出塔水溶液的最大濃度；（3）完成上述分開任務所需的氣相傳質單元高度為多少；（4）若要求出塔混合氣中氨的摩爾分率，其它操作條件及（液氣比）不變，此塔是否適用？（注：計算中摩爾比可用摩爾分率代替，惰性氣體流量可用混合氣體流量代替，溶劑流量可用溶液流量代替）

2023年碩士學位研究生入學試題

一、概念題（每題1.5分，共30分）1.用圓管輸送水，管道某處裝有一閘閥，閥的前后分別與U形壓差計的兩支管連接。在水的流速為2m/s

時U形壓差計的讀數為0.1m，壓差計的指示液為水銀，則閥的阻力系數為_______。

2.一轉子流量計，在水的流量為1m3/h時測得轉子承受的壓降為20mmHg柱，若流量增加到10m3/h，則轉子承受的壓降將________。

（A）增加；（B）減??；（C）不變；（D）不一定。3.離心泵內將動能轉化為靜壓能的部件是_________。4.離心泵出口閥門開度的改變_______。

（A）不改變泵的特性曲線；（B）不改變管路特性曲線；（C）不改變管路所需的揚程；（D）不改變泵的工作點。5.以下說法中不正確的是______。

（A）往復泵的流量隨揚程的降低而增加；（B）旋渦泵在啟動前需要灌液；

（C）齒輪泵的流量只能用安裝旁路的方法來調理；（D）往復泵適用于輸送高粘度的液體。6.沉降室的生產能力與________有關。

（A）顆粒沉降速度和沉降室高度；（B）沉降面積；

（C）沉降面積和顆粒沉降速度；（D）沉降面積、顆粒沉降速度和沉降室高度。

7.恒壓過濾時，若過濾介質阻力不變，過濾時間縮短一半，則所得的濾液體積為原來的_________。8.試判斷以下各組傳熱系數α的數值大小。

（A）α水蒸氣冷凝_____α水（B）α湍流_____α過渡（同一物料）（C）α滴狀冷凝_____α膜狀冷凝9.判斷題

(A)多層壁穩(wěn)定傳熱，凡熱導率λ大的一層，溫差也大。_____

(B)在多管層列管換熱器中，無相變兩流體的平均傳熱溫差總是比純逆流時的小。_____(C)傳熱邊界層厚度總是小于或等于滾動邊界層厚度。_____

10.在雙效并流蒸發(fā)系統(tǒng)中，將10000kg/h的10%稀溶液濃縮到50%，若第一效的蒸發(fā)水量為3800kg/h，則出第一效溶液的濃度為_________。

11.在氣體吸收操作中，若1/ky＜＜m/kx，則吸收過程屬于__________控制過程。12.根據表面更新理論，傳質速率與擴散系數的________次方成正比。13.在填料塔內進行吸收時，氣液兩相的主要傳質表面是_______。

（A）填料的總表面積（B）填料的比表面積（C）被潮濕的填料總表面積

14.雙組份連續(xù)精餾，若F、xF、xD、xW保持不變，進料熱狀態(tài)參數發(fā)生變化，將使_____。（A）D變，W不變（B）D不變，W變（C）D和W均不變（D）D和W均變化15.精餾段操作線的斜率______。

（A）大于1（B）小于1（C）等于1（D）等于0

16.浮閥塔板上的閥片全開以前，閥孔氣速隨空塔氣速的增加而_______。17.板式塔在以下狀況中________可不設進口堰或受液盤。

（A）塔徑較小，液量較大（B）塔徑較大，液量較?。–）液體由側線抽出（D）降液管中清液層較高

18.在梅雨季節(jié)，空氣為水汽所飽和，而處于飽和狀態(tài)的氣體不能用作枯燥介質。因此，甲認為梅雨季節(jié)里枯燥作業(yè)必需停產，而乙認為不必停產。你認為________。

（A）甲對乙不對（B）乙對甲不對（C）甲、乙都對（D）甲、乙都不對

19.以下參數中，________與空氣的溫度無關。

（A）相對濕度（B）濕球溫度（C）飽和水蒸汽壓（D）露點溫度20.固液萃取是傳質單元操作之一，屬_________控制。

二、（30分）用一水泵將20℃的清水（粘度=1.005×10-3Pa?s）從河流送至水槽，管道裝置如本圖所示。管道內徑為100mm，其中裝有一文丘里流量計，流量計入口直徑與管道一致，喉部面積為管道面積的1/4，當閥門開至一定開度時，與流量計入口和喉部相接的U形壓差計讀數為300mmHg。流量計的進口至喉部的阻力系數ξ為0.15。流量計出口所接納道經彎頭與長2m的垂直管相接，其1/2插入水槽水中，管路中的摩擦系數λ與Re的關系為：λ=0.002Re0.2。求：（1）該管道的輸水量[m3/h]；（2）圖中A點的壓強[Pa]；（3）若干旱季節(jié)河水水位下降了2m，（設泵仍能正常操作），問是否影響輸送流量？（說明理由）。如何調理到原來的輸送流量？此時管路中阻力該變了多少？（用示意圖說明）（設滾動已在阻力平方區(qū)）。

三、（30分）在一蒸汽加熱器內每小時將5200m（標態(tài)）空氣從0℃加熱到90℃。加熱器由151根Φ38mm×3mm的鋼管，空氣在管內單程滾動，加熱蒸汽在管間滾動，用120℃飽和蒸汽加熱，其冷凝潛熱為2206Kj/kg。試求加熱管長和蒸汽消耗量。注：（1）空氣在定性溫度下的物性：ρ=1.075kg/m3，cP=1.02kJ/kg·℃，λ=0.0269W/m·K，μ=1.94×10-5Pa·s；（2）λ鋼=45W/m·K；（3）標態(tài)下空氣ρ=1.252kg/m3。四、（30分）用一連續(xù)精餾塔分開二元理想溶液，進料量為100kmol/h，進料組成為0.4（摩爾分率，下同），塔頂產品組成為0.9，塔底產品組成為0.1，相對揮發(fā)度為2.5，飽和蒸汽進料。塔頂冷凝器為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱。試求：（1）塔頂產品及塔底產品量；（2）最小回流比；

（3）操作回流比為3時，塔釜每小時產生的蒸汽量為多少kmol？（4）塔釜上一塊理論板液相組成為多少？五、（30分）在填料層高度為3m的常壓逆流操作的吸收塔內，用清水吸收空氣中的氨?；旌蠚怏w含氮5%（體積%，下同），塔頂尾氣含氮0.5%，操作的吸收因數為1。已知在塔操作條件下氨水系統(tǒng)平衡關系可用Y*=0.9X表示。試求：（1）吸收液的出口濃度；（2）該填料塔的氣相總傳質單元高度；（3）該填料塔的等板高度。

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2023年碩士學位研究生入學試題A

一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)

1．空氣以一致的流速分別流過水平放置和垂直放置的兩根等徑直管1和2，在長度一致的兩端各裝一U

型壓差計，兩壓差計的指示液一致，讀書分別為R1和R2，則______。

A.△P1=△P2B.△P1＞△P2C.R1=R2D.R1＞R2

2．某液體在套管環(huán)隙內滾動。外管為φ56mm×3mm，內管為φ30mm×2.5mm，液體粘度為1mPa·s，密度為1000kg/m3，流速為1m/s，則該液體在該套管環(huán)隙內滾動的Re=________。

3.以△h表示離心泵的汽蝕余量，p1允表示泵入口處允許的最低壓強，pt為操作溫度下液體的飽和蒸汽壓，u1為泵進口處的液速，則__________。

A.p1允=pt+△hB.p1允/ρg=pt/ρg+△h-u12/2gC.p1允/ρg=pt/ρg+△hD.p1允/ρg=pt/ρg+△h+u12/2g4.進行離心泵特性曲線測定試驗時，啟動泵后出水管不出水，泵進口處真空計指示真空度很高，你認為以下可能的原因中，哪一個是真正的原因？

A.水溫太高B.真空計壞了C.排出管路堵塞D.吸入管路堵塞

5.含細小顆粒的氣流在降沉室內除去小粒子(沉降在斯托克斯區(qū))，正常狀況下能100%出去50μm的粒子，現(xiàn)氣體處理量增大一倍，原降塵室能100%除去的最小粒徑為________。A.

B.1/2×50μmC.50μmD.2×50μm2?50?m6.過濾介質阻力忽略不計時，最正確等壓過濾循環(huán)是

A.τ過濾=τ洗滌B.τ過濾+τ洗滌=τ輔C.τ過濾=τ洗滌+τ輔D.τ洗滌=τ過濾+τ輔助

7.有兩臺同樣的列管式換熱器，擬作氣體冷卻器用，在氣、液體流量及進口溫度一定時，為使氣體溫度降到最低，采取流程_________。

A.氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作；B.氣體走管內，氣體并聯(lián)逆流操作C.氣體走管內，氣體串聯(lián)逆流操作。

8.有一φ18mm×2mm的無縫鋼管，管內通冷凍鹽水，為減少冷量損失，在管外包一層λ=0.18W/(m·K)的石棉保溫層外壁與空氣的表面?zhèn)鳠嵯禂郸?10W/(m2·K)，原包石棉厚為5mm，現(xiàn)改為8mm，則冷量損失___。A.增大B.減小C.不變D.不一定

9.某列管換熱器，管間為飽和水蒸氣冷凝。若飽和蒸汽溫度與壁溫之差增加一倍，則傳熱速率將增加為原來的_________。

A.2-1/4倍B.23/4倍C.21/4倍D.21/3倍

10.在一致的操作條件和一致的蒸發(fā)任務下，多效蒸發(fā)器的生產能力________單效蒸發(fā)的生產能力。A.等于B.大于C.小于D.不一定

11.某精餾塔設計時，若將塔釜由原來的間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保持xF，D/F，q，R，xD，不變，則xW_______，理論板數________。(增加，減少，不變，不確定)

12.氣液兩相在填料塔內逆流接觸時，有效傳質表面積是__________________________________。13.塔板上溢流堰的主要作用是_______________________________________________。

14.雙組分理想氣體中進行穩(wěn)態(tài)單向擴散，如維持氣相總摩爾濃度及溶質的摩爾濃度梯度不變，當系統(tǒng)溫度升高時，溶質通量NA將____________。(增大，減小，不變，不一定)

15.以空氣作為濕物料的枯燥介質，當所用空氣的相對濕度較大時，濕物料的平衡水分相應__________，自由水分相應_______________。

16.萃取中的選擇性系數β與精餾操作中的___________相當。

17.同一物料，如恒速枯燥速率增加，則臨界含水量_____________。A.減小B.不變C.增大D.不一定18.根據下圖畫出以下雙塔吸收系統(tǒng)的操作線：

二、(30分)如圖為一輸液瓶，其直徑為70mm。上端封口，瓶口處插一小針a通大氣，藥液流出后上端形成真空，空氣即從小針a流入補充。另插一小針b并通一直徑為0.005m的小管，小管與病人的靜脈相連。設小管出口處的表壓為10kPa，藥液的密度為1000kg/m3，小管內的滾動可視為連續(xù)滾動，流體從小管b流出時的局部阻力系數為80(包括直管阻力和局部阻力)。若要求滴注的速度為每分鐘60滴，每滴為0.05ml試求：

(1)瓶內液位從0-0’下降到1-1’所需的時間；

(2)小管長度l(即從小針端口到小管出口的距離)。

三、(30分)有一單程列管式換熱器，由直徑為φ25×2.5[mm]，長為2m的26根鋼管組成。其中用119.6℃的飽和蒸汽加熱冷液體(冷凝液在飽和溫度下排出)，冷液體走管內，入口溫度為25℃，比熱為1.76[kJ/kg℃]。冷液體的流量為18600[kg/h]，已知殼程蒸汽冷凝膜系數為1.1×104[W/(m2℃)]而管程熱阻是殼程熱阻的6倍。忽略管壁和垢層熱阻以及熱損失，令傳熱面可按平壁計算。試求：(1)求冷液體的出口溫度。

(2)為了使冷液體出口溫度達到90℃以上，有人提出采用兩臺一致的換熱器進行串聯(lián)。你認為用串聯(lián)是否達到要求？為什么？(設冷液體在加熱過程中比熱為常數)。

(3)現(xiàn)欲將管程由單程改為雙程。問改變后管程熱阻為多少？(設液體在管內作強制湍流滾動)。

四、(30分)用常壓連續(xù)蒸餾法分開醋酸與水的混合液。已知進料(飽和液體)流率為340kmol/h，兩操作線交點縱坐標0.48，塔上端操作線方程y=0.84x+0.15，蒸汽進全凝器的流率為550kmol/h，試求：(1)塔底產品量(kg/h);

(2)塔底醋酸的質量組成。

注：水和醋酸在常壓下的沸點分別為100℃和118℃。

五、(30分)在常壓填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣體中的氨，混合氣量為2000m3/h，其中氨的流量為160m3/h，出口氣體中的氨流量為4m3/h(均系操作溫度20℃下的體積)，平均關系Y=1.5X，傳質系數KY=0.45kmol/(m2h)，(均按摩爾比表示)，試求：

(1)吸收率η為多少？若吸收劑用量為最小用量的1.2倍時，求溶液的出口濃度。(2)已知塔徑為1.2m，內充25×25×3的亂堆填料拉西環(huán)，填料有效比表面積約200m2/m3,求填料層高度。(3)若使V、Y1、η、X1不變，而使吸收劑改為含氮0.1%(mol%)的水溶液時，填料層高度有何變化(KY可視為不變)。

江南大學2023年碩士學位研究生入學試題

考試科目：化工原理一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)1.層流底層越薄_________。

A.近壁面速度梯度越小B.滾動阻力越小C.滾動阻力越大D.流體湍動程度越小2.在完全湍流(阻力平方區(qū))時，粗糙管的摩擦系數數值_________。

A.與光滑管一樣B.只取決于ReC.只取決于相對粗糙度D.與粗糙度無關3.層流與湍流的本質區(qū)別是：________。

A.湍流速度＞層流速度B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流C.層流的雷諾數＜湍流的雷諾數D.層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動4.離心泵的性能曲線中的H-Q線是在_______狀況下測定的A.效率一定B.功率一定C.轉速一定D.管路(l+∑le)一定

5.一臺離心泵在管路系統(tǒng)中工作，當閥門全開時，相應的管路性能曲線可寫為H=A+BQ2,且B≈0(即動能增加值，阻力損失兩項之和與位能增加值、壓能增加值兩項之和相較甚小)，當泵的轉速增大10%，如閥門仍全開，則實際操作中________。

A.揚程增大21%，流量增大10%B.揚程大致不變，流量增大10%以上C.揚程減小，流量增大21%D.流量不變，揚程增大21%6.往復泵適用于_________。

A.大流量且流量要求特別均勻的場合B.介質腐蝕性特別強的場合C.流量較小，揚程較高的場合D.投資較小的場合7.板框壓濾機中_________。

A.框有兩種不同的構造B.板有兩種不同的構造C.板和框都有兩種不同的構造D.板和框都只有一種構造8.流化的類型有_________。

A.散式流化和均勻流化B.聚式流化和散式流化C.聚式流化和鼓泡流化D.濃相流化和稀相流化

9.恒壓過濾，且介質阻力忽略不計時，如粘度降低20%，則在同一時刻，濾液增大________。A.11.8%B.9.54%C.20%D.44%

10.在一列管式加熱器中，殼程為飽和水蒸氣冷凝以加熱管程中的空氣。若空氣流量大10%，為保證空氣出口溫度不變，可采用的方法_________。

A.殼程加折流擋板，加大殼程α值B.將原先的并流改為逆流滾動以增大△tmC.開打蒸汽進口閥門以便增大水蒸氣流量D.開大蒸汽進門閥以便提高加熱蒸汽壓力

11.在兩灰體間進行輻射傳熱，兩灰體的溫度相差50℃，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高100℃，則此時的輻射傳熱量與原來的輻射傳熱量相比，應當_________。

A.增大B.變小C.不變D.不確定12.真空蒸發(fā)時，冷凝塔操作壓強的最低極限取決于________。

A.冷凝水的溫度B.真空泵的能力C.當地大氣壓D.蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量13.氣體吸收計算中表示設備(填料)效能高低的一個量是___________。A.傳質單元高度B.傳質單元數

14.逆流操作的填料吸收塔，當吸收因數A＜1且填料為無窮高時，氣液兩相將在________達到平衡。A.塔頂B.塔底C.塔中部

15.二元溶液連續(xù)精餾計算中，進料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化__________。

A.平衡線B.操作線與q線C.平衡線與操作線D.平衡線與q線

16.操作中精餾塔，保持F，q，xF，D不變，若采用回流比R小于最小回流比Rmin，則xD____，xW_____。17.對于一定干球溫度的空氣，當其相對濕度愈低時，其濕球溫度________。A.愈高B.愈低C.不變D.不一定，尚與其他因素有關

18.在一定的物料和枯燥介質條件下：(1)臨界濕含量是區(qū)分結合水與非結合水的分界點。(2)平衡濕含量是區(qū)分可除去水分與不可除水分的分界點。正確的判斷是________。A.兩種提法都對B.兩種提法都不對

C.提法(1)對，提法(2)不對D.提法(2)對，提法(1)不對

19.單級(理論)萃取中，在維持進料組成和萃取相濃度不變的條件下，若用含有少量溶質的萃取劑代替純溶劑所得萃余相濃度將_________。

A.增加B.減少C.不變D.不一定。二、(30分)：由水庫將水打入一水池，水池水面比水庫水面高50m，兩水面上均為常壓，要求的流量為90m3/h，輸送管內徑為156mm。在閥門全開時，管長和各種局部阻力的當量長度的總和為1000m，對所使用的泵，在Q=65~135m3/h范圍內屬于高效區(qū)。在高效區(qū)中，泵的性能曲線可以近似地用直線H=124.5-0.392Q表示，此處的H為泵的揚程m，Q為泵的流量m3/h，泵的轉速為2900r/min。管內摩擦系數可取λ=0.025，水的密度ρ=1000kg/m3。試求：(1)核算一下此泵能否滿足要求？(2)如泵的效率在Q=90m3/h時可取68%，求泵的軸功率，如用閥門進行調理，由于閥門關小而損失的功率為多少？(3)如將泵的轉速調為2600r/min，并輔以閥門調理使流量達到要求的90m3/h，比第(2)問的狀況儉約能量百分之多少?

三、(30分)：欲制備干球溫度65℃，相對濕度20%，氣量100m3/min的熱空氣，用于工業(yè)枯燥器。當地空氣條件為干球溫度27℃，濕度0.01kg水氣/kg干氣。今采用以下空調方法：首先在原空氣中噴入直接飽和蒸汽，然后再在加熱器中用同樣狀態(tài)的飽和蒸汽進行間接加熱。若所用的飽和蒸汽壓強為0.13MPa(絕壓)，試計算直接噴射的蒸汽用量與加熱器中間接加熱的蒸汽用量。

注：(1)水蒸氣的p-T關系p=133.3e[18.3036-3816.44/(227.03+T)]Pa(其中T為攝氏溫度)；(2)0.13MPa的飽和水蒸氣溫度107℃，汽相焓=2688.2kJ/kg，液相焓=447.5kJ/kg(3)比熱容：cp干空氣=1.005kJ/(kg·K)，cp水蒸氣=1.926kJ/(kgK)

(4)濕空氣性質：H=0.622φPs/(P-φPs)kg水汽/kg干氣，ν=(0.772+1.244H)×(273+t)/273m3濕氣/kg干氣，I=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg干氣(5)總壓取101.3kPa。

四、(30分)：在一常壓連續(xù)操作的精餾塔中分開某雙組分溶液，已知塔頂產品組成為0.95，塔頂產品量為120kmol/h；塔釜產品組成為0.04(均為易揮發(fā)組分的摩爾分率)；操作回流比為最小回流比的1.25倍。操作條件下物系的相對揮發(fā)度為2.2；進料q線方程y=6x-1.7(y,x均為摩爾分率)。試求：(1)原料組成并判別進料狀態(tài)；(2)原料液量及塔底產品量；(3)精餾段操作線方程；(4)提餾段操作線方程。

五、(30分)：在一吸收塔中，用清水逆流吸收某氣體混合物，入塔氣相組成為0.04(比摩爾分數，下同)操作條件下物系的平衡關系為Y=1.2X，操作的液氣比為1.2，出塔氣相組成為0.01，吸收過程為氣膜控制，KYa∝V0.7(V為摩爾流率)。若氣液初始組成、流量及操作條件不變，另加一個完全一致的塔，兩塔按并聯(lián)逆流操作組合，氣液兩相流量分派相等，此時氣體出口組成為多少？

2023年碩士學位研究生入學試題

考試科目：化工原理A(允許使用計算機)

一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分，答案寫在答題紙上)

1.某牛頓流體在圓直管內滾動，測得在某Re數下的壓降為70mmHg。假使將Re數加倍，則壓降為235.5mmHg，由此判斷該流體的滾動形態(tài)是_________。

A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定2.孔板流量計的孔流系數________文丘里流量計的孔流系數。

A.小于B.等于C.大于D.不一定3.判斷題：離心泵發(fā)生氣縛時，不能正常工作，但泵本身一般不會損壞。()A.錯誤B.正確

4.離心泵輸送液體時，以機械能的形式向液體做功，液體的能量增加_______A.主要是動能B.主要是靜壓能

C.動能與靜壓能并重D.兩者的比例視具體狀況而定5.顆粒越大，所形成的床層孔隙率_______。

A.越大B.越小C.基本不變D.不一定

6.一旋風分開器的分開效果不夠滿意，有人提出以下建議，你認為哪一個建議較合理______。A.與另一個一致的旋風分開器并聯(lián)使用B.與另一個一致的旋風分開器串聯(lián)使用

C.與另一個小尺寸的旋風分開器串聯(lián)使用

D.在現(xiàn)有的旋風分開器的后面串聯(lián)1個由一對小尺寸的旋風分開器并列而成的分開器7.流化床的帶出速度_______粒子的沉降速度。

A.小于B.等于C.大于D.不一定8.在以下幾種換熱器中，最適合在低Re數下實現(xiàn)湍流的是________。A.列管式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.套管式換熱器

9.在蒸汽——空氣換熱器中，采取_______方法提高傳熱速率是最合理的

A.提高蒸汽流速B.提高空氣流速C.將蒸汽和空氣的流速都提高10.為了蒸發(fā)某種粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液，應采取______。A.并流加料流程B.逆流加料流程C.平流加料流程

11.在一個低濃度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作條件不變，而液量與氣量成比例同時增加，則：氣體出口組成Y2將__________，液體出口組成X1將___________，回收率將__________。(增加，減少，不變，不定)

12.精餾分開α=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔頂xD=0.96，測得第三層塔板(精餾段)的下降液體濃度為0.4，其次層板下降液體濃度為0.45，則第三層塔板的汽相單板效率EmV為_________。

A.22.2%B.32.68%C.44.1%D.107.5%

13.某二元混合物要求用精餾方法分開，規(guī)定產品濃度為xD，xW。如進料為xF1時，相應的最小回流比為Rm1；進料為xF2時，則相應的最小回流比為Rm2?，F(xiàn)xF1＜xF2，則：()。A.Rm1＜Rm2B.Rm1=Rm2C.Rm1=Rm2D.無法確定

14.在一致填料層高度和操作條件下，分別采用拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)填料進行填料的流體力學性能試驗，壓降最小的填料是_________。

15.空氣溫度為t0，濕度為H0，相對濕度為φ0的濕空氣，經一間接蒸汽加熱的預熱器后，空氣的溫度為t1，濕度為H1，相對濕度為φ1，則()。

A.H1＞H0B.φ0＞φ1C.H1＜H0D.φ0＜φ1

16.在某常壓連續(xù)枯燥器中采用廢氣循環(huán)操作，即由枯燥器出來的一部分廢氣(t2，H2)和新鮮空氣(t0，H0)相混合，混合氣經預熱器加熱到必要的溫度后再送入枯燥?？菰镞^程中有關參數如下：混合器狀態(tài)點M(tm，Hm)預熱點N(t1，H1)枯燥(I2=I1)點B(t2，H2)已知水分蒸發(fā)量為W，則根據對整個枯燥系統(tǒng)的物料衡算可得絕干空氣量L為()。

A.L=W/(H2-H0)B.L=W/(Hm-H0)C.L=W/(H1-H0)D.L=W/(H2-H1)17.用純溶劑S對A、B混合液進行單級(理論)萃取，當萃取劑用量增加時(進料量和組成均保持不變)，所獲得的萃取液組成()。

A.增加B.減少C.不變D.不一定18.萃取劑參與量應使原料和萃取劑的和點M位于()。

A.溶解度曲線之上方區(qū)B.溶解度曲線之下方區(qū)C.溶解度曲線上D.坐標線上

二、(30分)用泵將20℃水從貯槽打到某一處。泵前后裝有真空表和壓力表，泵的吸入管路總阻力和速度頭之和為4m，大氣壓為100kPa，吸入液面與吸口間距離為4m。試求：(1)真空表的讀數；(2)當水溫由20℃變?yōu)?0℃時。發(fā)現(xiàn)真空表讀數突然改變，流量猛然下降。此時出了什么故障？原因何在？怎樣排除？(提醒：70℃時的飽和蒸汽壓pv=31.16kPa，ρ水=1000kg/m3)

三、(30分)在一FLB—500—65—25—4型列管換熱器中用飽和水蒸氣預熱有機溶劑，蒸汽在殼程中冷凝為同溫度的飽和水，溶劑走管內。已知：水蒸氣的溫度為120℃，冷凝潛熱r=2236kJ/kg，冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂禐?0000W/(m2·K)。溶劑的流量為45t/h，入口溫度42℃，出口溫度82℃，平均溫度下的比熱容為2.2kJ/(kg·K)。換熱器由120根管子組成，管子規(guī)格為φ25mm×2.5mm，材料是鋼，其熱導率為45W/(m·K)。以管外表面積為基準的傳熱面積為65m2，殼體未保溫，殼外表面積為12m2，環(huán)境溫度為15℃，換熱器外殼與環(huán)境的對流輻射表面?zhèn)鳠嵯禂郸罷=14.5W/(m2·K)。(1)忽略殼壁熱阻，估計蒸汽的冷凝量(kg/h)；(2)若兩側無污垢，試求管內溶劑的表面?zhèn)鳠嵯禂担?3)若將上述四管程的換熱器改為二管程操作，管子總根數不變，并假定溶劑的流量、入口溫度、蒸汽溫度、蒸汽冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂稻蛔?，溶劑物性變化可忽略，試求溶劑的出口溫?假定二管程時管內滾動為湍流)

四、(30分)某廠吸收塔填料層高4m，用水吸收尾氣中的有害組分。在此狀況下，測得的濃度如下圖：Y1=0.02，Y2=0.004，X1=0.008，X2=0，(Y、X均為比摩爾分率，下同)。已知平衡關系為Y=1.5X，試求：(1)氣相總傳質單元高度；(2)操作液氣比為最小液氣比的多少倍；(3)由于法定排放濃度Y2必需≤0.002，所以擬將填料層加高。若液氣比不變，問填料層應加高多少；(4)畫出加高前后，吸收操作線的示意圖。五、(30分)在常壓連續(xù)精餾塔中分開A、B混合液(如附圖所示)。兩股進料狀況如下：F1=100kmol/h，xF1=0.6(摩爾分率，下同)，F(xiàn)2=200kmol/h，xF2=0.2，均為飽和液體進料。要求分開后餾出液中組分A含量不小于0.8，釜液中組分A濃度不大于0.02，操作回流比為2。試求：(1)餾出液、釜液摩爾流量；(2)兩股進料間塔段的上升蒸汽、下降液體摩爾流量；(3)兩股進料間的操作線數值方程。

2023年碩士學位研究生入學試題

考試科目：816化工原理(含試驗)(允許使用計算器)請將題號和答案寫在答題紙上，直接寫在試卷上無效一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)

1.水在內徑一定的圓管中穩(wěn)定滾動，若水的質量流量保持恒定，當水溫升高，Re值將_________。

（A）變大（B）變小（C）不變（D）不確定2.當吼徑與孔徑一致時，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的能量損失______。（A）大（B）?。–）相等（D）不確定3.在測速管工作時，測壓孔迎對流體滾動方向時所測壓力代表該處的_______，此時測速管側壁壓力代表該處的_______。()

（A）動壓，靜壓（B）動壓，動壓與靜壓之和（C）動壓與靜壓之和，靜壓（D）靜壓，動壓與靜壓之和

4.離心泵銘牌上標明的揚程是指______________________________________。

5.用離心泵將水池的的水抽吸到水塔中，設水池和水塔水面維持恒定，若離心泵在正常操作范圍內工作，開大出水口閥門將導致________。

（A）送水量增加，泵的壓頭下降（B）送水量增加，泵的壓頭增大（C）送水量增加，泵的軸功率不變（D）送水量增加，泵的軸功率下降6.在重力場中，微小顆粒的沉降速度與_______無關。

（A）顆粒的幾何形狀（B）顆粒的尺寸大?。–）流體與顆粒的密度（D）流體的速度

7.過濾常數K與______無關。

（A）濾液的粘度（B）過濾面積（C）濾漿的濃度（D）濾餅的壓縮指數8.兩臺同樣的列管式換熱器，擬作氣體冷卻器用，氣、液流量及進口溫度一定時，為使氣體溫度降到最低，宜采用的流程為_______。

(A)氣體走管內，串聯(lián)逆流操作(B)氣體走管內，并聯(lián)逆流操作(C)氣體走管外，并聯(lián)逆流操作

9.間壁兩側流體的傳熱過程中，αo、αi值相差很大(αo＜＜αi)，K值接近_______。10.真空蒸發(fā)時，冷凝器操作壓強的最低極限取決于________。

(A)冷凝水的溫度(B)真空泵的能力(C)當地大氣壓力(D)蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量11.溶解度很大的氣體，屬于________控制。

12.在逆流操作的填料塔中，當A＜1時，若填料層高h=∞，則氣液兩相將于塔_________達到平衡。

13.某二元混合物，進料量為100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產量為()。

（A）60kmol/h（B）66.7kmol/h（C）90kmol/h（D）不確定

14.判斷題：在已建成的板式精餾塔中分開某二元混合液，在進料量組成一定，精餾過程中要求得到一定流量和組成的精餾產品，進料位置不變，而將進料狀況由冷凝進料改為飽和液體進料時，設兩種進料狀況下塔效率不變，則塔底再沸器中加熱介質的流量應減少，塔頂冷凝器和冷卻器中冷卻介質流量應加大。()

15.當填料塔操作氣速達到泛點氣速時，壓降急劇()。(升高、降低、不變)。16.判斷題：同一塔板上液體流量愈大，則液面落差也愈大()。

17.一吸濕性物料和一非吸濕性物料，具有一致的枯燥面積，在一致的枯燥條件下進行枯燥，

前者的枯燥速度為UA，后者的枯燥速率為UB，則在恒速枯燥段UA________UB。(＞，=，＜)

18.枯燥器內部無補充加熱的狀況下，進枯燥器的氣體狀態(tài)一定，枯燥任務一定，則氣體離開枯燥器的濕度H2越_________，枯燥器的熱效率就越高。19.物料的平衡水分一定是()。

（A）非結合水分（B）自由水分（C）結合水分（D）臨界水分20.進行萃取操作時應使：()。

（A）分派系數大于1（B）分派系數小于1（C）選擇性系數大于1（D）選擇性系數小于1

二、(30分)用離心泵向常壓涼水塔供應水，管路總長為100m(包括所有局部損失當量長度在內)直徑為100mm。管內滾動已進入阻力平方區(qū)，摩擦系數為0.025。冷卻水入塔截面與塔底水面相差5m。所用離心泵在轉速為2900r/min的特性曲線方程為H=22.2—4.63×10-4Q2，式中，Q單位為m3/h；H單位為m。試計算：(1)冷卻水輸送量及泵的有效功率；(2)現(xiàn)因水溫下降，故所需冷卻水用量將減少20%，擬用調理管路閥門的方法實施操作，則離心泵有效功率有何變化？(3)若采用調理電機轉速的方法進行上述流量調理，電機轉速應為多少？

三、(30分)有一列管式換熱器，傳熱面積為50m2，加熱管為φ25mm的薄壁銅管。用120℃的飽和水蒸氣將油從40℃加熱到80℃；油走管程，處理量為36噸/小時，滾動狀態(tài)為湍流。已知飽和水蒸氣的冷凝傳熱系數為1.2×104W/(m2℃)，油的平均比熱容為2.1kJ/(kg℃)，試計算：(1)該換熱器傳熱系數K；(2)假使該換熱器仍用于加熱原來的油，油的處理量增加一倍，假設其他物性不變，問油的出口溫度為多少？(3)假使該換熱器用于加熱另一種黏度更大的油，油的黏度提高一倍，油的處理量仍為36噸/小時，假設其他物性不變，滾動仍為湍流，問油的出口溫度為多少？

四、(30分)在一逆流操作的填料塔中，用含A組分0.2%的礦物油吸收混合氣中的A組分。已知進口混合器中A組分的含量為y1=1.5%(以上均為摩爾分數)，操作壓力為1atm。系統(tǒng)平衡關系聽從拉烏爾定律。操作溫度下A組分的飽和蒸汽壓為380mmHg。試求：(1)當吸收劑用量為最小用量的3倍時，氣相總傳質單元高度HOG=1.2m，求填料層高度(此時回收率不變)。[注：因屬低濃度吸收，可認為摩爾分數近似等于比摩爾分數]

五、(30分)某料液以2.5kmol/h的流率參與提餾塔的頂部，其組成為0.4(mol%，下同)，溫度為10℃，塔頂蒸汽冷凝后全部作為產品，不回流。已知：料液泡點為98℃，平均比熱容為1.6kJ/(kmolK)，汽化潛熱為350kJ/kmol，塔頂產品餾出率D/F為0.717，xW=0.02，料液相對揮發(fā)度α為3。塔內物料循環(huán)遵循恒摩爾流假定。試求：(1)塔內液氣比為多少？(2)經第一塊理論板的汽相增濃了多少？

2023年碩士學位研究生入學試題

考試科目：化工原理A(允許使用計算機)一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)

1.某液體在內徑為do的水平管路中穩(wěn)定滾動，其平均流速為uo，當它以一致的體積流量通過等長的內徑為d2(d2=do/2)的管子時，則其流速為原來的_________。

(A)2倍(B)4倍(C)8倍(D)16倍2.層流底層越薄_________。

(A)近壁面速度梯度越小(B)滾動阻力越小(C)滾動阻力越大(D)流體湍動程度越小3.當管路性能曲線寫為H=A+BQ2時_______。

(A)A只包括單位重量流體需增加的位能

(B)A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和(C)BQ2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失(D)BQ2代表單位重量流體增加的動能

4.當兩臺規(guī)格一致的離心泵并聯(lián)時，只能說______。

(A)在新的工作點處較原工作點處的流量增大一倍

(B)在管路中操作的并聯(lián)泵揚程與單臺泵操作時一致，但流量增大兩倍(C)在管路中操作的并聯(lián)泵較單臺泵流量增大一倍

(D)當揚程一致時，并聯(lián)泵一致曲線上的流量是單臺泵特性曲線上流量的兩倍

5.回轉真空過濾機生產能力為5m3/h(濾液)?，F(xiàn)將轉速降低一半，其他條件不變，則其生產能力應為____________。

(A)3.54m3/h(B)2.5m3/h(C)10m3/h(D)5m3/h

6.在板框過濾機中，如濾餅不可壓縮，介質阻力不計，過濾時間增加一倍時，其過濾速率為原來的_________。

(A)2倍(B)1/2倍(C)1/2倍(D)4倍

7.有一套管換熱器，環(huán)隙有119.6℃蒸汽冷凝，管內空氣從20℃被加熱到50℃，管壁溫度應接近________。

(A)119.6℃(B)77.3℃(C)50℃(D)35℃(E)20℃

8.對在蒸汽—空氣間壁換熱過程中，為加強傳熱，以下方案中的______在工程上可行。(A)提高蒸汽流速(B)提高空氣流速

(C)采用過熱蒸汽以提高蒸汽溫度

(D)在蒸汽一側管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時導走冷凝液。9.為了蒸發(fā)某種粘度隨濃度和溫度變化比較大的溶液，應采用_____。(A)并流加料流程(B)逆流加料流程

(C)平流加料流程(D)雙效三體并流加料流程

10.與單效蒸發(fā)相比，多效蒸發(fā)的優(yōu)點是______________________________________。

11.某精餾塔精餾段理論板數為N1層，提餾段理論板數為N2層，現(xiàn)因設備改造，使提餾段的理論板數增加，精餾段的理論板數不變，且F、xF、q、R、V等均不變，則此時______。

(A)xW減小，xD增加(B)xW減小，xD不變

(C)xW減小，xD減小(D)xW減小，xD的變化視具體狀況而定

12.精餾塔設計時，若F、xF、xD、xW、V均為定值，將進料熱狀態(tài)從q=1變?yōu)閝>1，設計所需理論板數_______。

(A)多(B)少(C)不變(D)判斷依據不足13.某吸收過程，已知其氣相傳質分系數ky=4×10-4kmol/(m2s)，液相傳質分系數kx=8×10-4kmol/(m2s)，由此可知該過程為_______。

(A)液膜控制(B)氣膜控制

(C)判斷依據不足(D)氣膜阻力和液膜阻力相差不大14.對一定的逆流操作體系，若其解吸因數S=1，則其理論板數必______氣相總傳質單元數NOG。15.填料塔設計時，空塔氣速一般取_____氣速的50%—80%。

16.篩板塔、泡罩塔、浮閥塔相比較，操作彈性最大的是________。17.如需將空氣減濕，應使水溫________。

(A)高于濕球溫度(B)低于濕球溫度(C)高于露點(D)低于露點18.在等速枯燥階段中，在給定的空氣條件下，對枯燥速率正確的判斷是_______。

(A)枯燥速率隨物料種類不同而有極大的差異(B)枯燥速率隨物料種類不同而有較大的差異(C)各種不同物料的枯燥速率實質上是一致的(D)不一定

19.進行萃取操作時應使_______。

(A)分派系數大于1(B)分派系數小于1(C)選擇性系數大于1(D)選擇性系數小于120.一般狀況下，稀釋劑B組分的分派系數k值________。

(A)大于1(B)小于1(C)等于1(D)難以判斷，都有可能

二、(30分)某型號的離心泵，在一定的轉速下，在輸送范圍內，其揚程與流量的關系可用H=18-6×105Q2(H單位為m，Q單位為m3/s)來表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽。兩槽均為敞口，水面垂直距離為3m，且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長為20m(包括所有局部阻力的當量長度)，管徑為φ46mm×3mm，摩擦系數可取為0.02。試計算：(1)輸水量m3/h；(2)若泵的效率為65%，水的密度為1000kg/m3，離心泵在運轉時的軸功率kW；(3)若將該輸送系統(tǒng)的高位槽改為密閉容器，其內水面上方的壓強為0.05MPa(表壓)，其它條件均不變，試分析此狀況下的輸水量與泵的揚程、軸功率將如何變化。三、(30分)在套管換熱器中用飽和水蒸氣加熱苯液，苯在φ54mm×2mm的鋼管內滾動。196kPa