化工原理考研試題中國石油大學(xué)研究生入學(xué)考試試卷

共4共4頁石油大學(xué)（華東）二。。。年碩士研究生入學(xué)考試試題科目名稱：化工原理注意：全部答案均需寫在答題紙上，否則無效。一、填空及選擇題（共25分）：當(dāng)管路的特性曲線寫為 日寸，只包括單位重量流體增加的位能。只包括單位重量流體增加的位能與靜壓能之和。代表管路系統(tǒng)的阻力損失。代表單位重量流體增加的動(dòng)能。如圖所示，兩個(gè)相互連通的密閉容器中裝有處于靜止?fàn)顟B(tài)、密度為P的液體，對于圖中、兩點(diǎn)，＞ B..＜c.= 第2題圖從地槽向常壓吸收塔送液，采用一臺離心泵時(shí)恰好在其高效區(qū)工作。若管路不變，再并聯(lián)一臺相同型號的泵，則 。__、.兩臺泵均在高效區(qū)工作。兩臺泵均不在高效區(qū)工作。僅原泵在高效區(qū)工作。僅新裝的泵在高效區(qū)工作。在重力場中，微小顆粒的沉降速度與 無_關(guān)_。粒子的幾何形狀 粒子的幾何尺寸流體與粒子的密度 流體的流速用轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)處理某懸浮液，若保持其他條件不變，提高轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速，則濾餅厚度___，_生_產(chǎn)能力___。_（_增_大、不變或減?。闇p少室外設(shè)備的熱損失，擬在保溫層外再包一層金屬皮，則選擇金屬皮時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮的因素是選用 的_材_料。顏色較深表面粗糙顏色較淺表面光滑試指出下列傳質(zhì)過程中的擴(kuò)散類型：①恒摩爾流假定成立的蒸餾過程：。②惰性組分不溶于液相的吸收過程：。③稀釋劑與萃取劑互不相溶的萃取過程： 。實(shí)驗(yàn)室用水吸收NH3的過程基本上屬于（A.氣膜控制；B.液膜控制；C雙膜控制）過程；其中氣相中的濃度梯度液相中的濃度梯度（均已換算為相應(yīng)的液相組成；A.＞；B.＜；C.=）；氣膜阻力液膜阻力（A.＞；B.＜；C.=）。離開精餾塔提餾段某理論板氣相露點(diǎn)溫度為§，液相泡點(diǎn)溫度為t2,氣相在該板上的濃度改變量為△y,液相在該板上的濃度改變量為^乂，則］t2,△x—△y。A.N B尸C.W

10.物系的溶解度曲線如圖所示。、呈平衡的兩相，則該兩相中、間關(guān)系為的質(zhì)量比11.利用LoBo-Evans方法進(jìn)行輻射室傳熱計(jì)算時(shí)10.物系的溶解度曲線如圖所示。、呈平衡的兩相，則該兩相中、間關(guān)系為的質(zhì)量比11.利用LoBo-Evans方法進(jìn)行輻射室傳熱計(jì)算時(shí)第10題圖冷平面面積是指;當(dāng)量冷二、簡答題分試用最簡潔的語言描述《化工原理》課程所涉及到的各種單元操作的核心內(nèi)容。要求：至少需描述種單元操作，每種單元操作的敘述限于?句話。三、計(jì)算題（共分）.（分）某化工廠吸收塔的操作壓力（絕）,由水泵或高位槽向塔頂輸入作為吸收劑的2℃0的清水，流程如圖所示（高位槽水位恒定）。已知：E0E 均包括局部阻力當(dāng)量長度管線內(nèi)徑均為 ，摩擦系數(shù)均為 當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，間距1試求：①未啟動(dòng)泵時(shí)，高位槽向吸收塔的供水量，1h②啟動(dòng)泵后，管路中水量為多大時(shí)，高位槽將停止供水？ 2第1題圖2.（分） 米長的套管換熱器，內(nèi)管為①X 的鋼管，外管為①義 的鋼管。管間為蒸汽冷凝，內(nèi)管中空氣流量為 進(jìn)、出口溫度分別為均和均。試求：TOC\o"1-5"\h\z①空氣側(cè)對流傳熱系數(shù)， ;②已測出蒸汽側(cè)的對流傳熱系數(shù)為 傳熱的平均溫差多大？注：①計(jì)算過程中不計(jì)熱損失，忽略管壁及污垢熱阻；②空氣的物性參數(shù)可視為常數(shù)：p= .，入=?p二 。.（分）在一吸收塔內(nèi)用純水吸收某氣體混合物，混合物的初始濃度為 （摩爾分率，下同），在操作條件下，相平衡關(guān)系為 ，液氣比為 兩相逆流操作，氣體出口濃度為 吸收過程為氣膜阻力控制， 87其中為入塔氣體流率，）現(xiàn)另有一完全相同的吸收塔，在兩流體入口濃度、流量及操作條件皆不變的前提下，兩塔可以串連或并聯(lián)組合操作，如圖所示。請問：單塔操作時(shí)，傳質(zhì)單元數(shù)為多少？兩塔串聯(lián)組合逆流操作時(shí)（圖間），氣體殘余濃度為多少？兩塔并聯(lián)組合逆流操作、氣液兩相皆均勻分配時(shí)（圖）,氣體殘余濃度為多少？

第3題圖.（分）在連續(xù)操作的精餾塔中分離苯一甲苯溶液。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔頂為全凝器，泡點(diǎn)回流。飽和蒸汽進(jìn)料，其中含苯0.（3摩5爾分率，下同），流量為m塔頂餾出液量為 系統(tǒng)的相對揮發(fā)度為 且知精餾段操作線方程為 x試求：①提餾段操作線方程；②若塔頂?shù)谝粔K板下降的液體中含苯 求該板以氣相組成表示的板效率；③若塔釜停止供應(yīng)蒸汽，保持回流比不變，當(dāng)塔板數(shù)無限多時(shí)，塔底殘液的濃度為多少？.（分）某混合液含溶質(zhì)A30%,稀釋劑B70%（均為質(zhì)量分率），擬采用多級逆流萃取加以分離，已知萃取劑S與稀釋劑B完全不相溶，溶質(zhì)A在B與S之間的分配曲線如圖所示，所用萃取劑為純?nèi)軇笕苜|(zhì)萃余率不超過10%，試求：第題圖①最小萃取劑比(S/F)min②若所采用萃取劑比（S/F）為（S/F）i第題圖①最小萃取劑比(S/F)min②若所采用萃取劑比（S/F）石油大學(xué)（華東）二。。。年碩士研究生入學(xué)考試《化工原理》試題答案 ▲填空及選擇題（共25分）：BA、CBD減小、增大D等分子反向擴(kuò)散；單向擴(kuò)散；單向擴(kuò)散A、B、10.11.A、ACC管排占據(jù)的全部面積；煙氣對管排的有效輻射面積二、簡答題（共15分）：本題為主觀創(chuàng)新型題目，無標(biāo)準(zhǔn)答案。三、計(jì)算題（共60分）1.（分）解：①（分）利方程：’為基準(zhǔn)，未知0+10+100000u2 ——21000x1.（分）解：①（分）利方程：’為基準(zhǔn)，未知0+10+100000u2 ——21000x9.812g其中：300u2u2ZH―0.03x 2—90f 0.12gu2所以：91——14.08兀 一Q1=-d2u=0.785x0.12x1.742=0.01367m3/s42=49.2m3/h②（分）高位槽停止供水時(shí)：面間列柏努+0+-^000^+ZH1000x9.81f10000031a。1000x9.81+10=20.19mHO260000P2― ―6.12mHOTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1000x9.81 2?面間列柏努利方程：u2 u2 200u20+20.19+——0+6.12+—+0.03x x-\o"CurrentDocument"2g 2g 0.1 2gQ=0.01684m3/s=60.6m3/h22.2.解：（10分）①（分）此為低粘度流體在圓直管內(nèi)強(qiáng)制對流的情況。12.7513600x0.785x0.022=11.279kg/m2s0.02x11.279Re=dG/u= =1.15x1040.0196x10-3Pr-Cpu/九-1005x0.0196x10-3/0.0276-0.714入a=0.023一Re0.8Pr入a=0.023一Re0.8Pr0.4di=0.023?0.02761.15x104).8x0.7140.4=49.16w/m2K=0.023?0.02②(分)Q=②(分)Q=mCp(t-1)-

2 22 112.7513600x1005x(60-20)=142WAo=ndoL=3.14x0.025x1.75=0.1374m2Ko=-nratm oaKo=-nratm oadiiQ1十——ao1 -39.17W/m2K125 1 + 49.1620104142.4KoAo39.17x0.1374=26.5℃（15分）①(分)因ay=ay=ay，故：NOG12y-y②（分）①(分)因ay=ay=ay，故：NOG12y-y②（分）y-y——1 2-y-mx220.06—0.01小 -50.01兩塔串聯(lián)組合時(shí)，每一個(gè)塔的不變，總傳質(zhì)單元數(shù)加倍:N'OGy—yy—y0.06—y=10y2'y'=0.005452③（分）H8V0.3OGKay兩塔并聯(lián)組合時(shí)，每一個(gè)塔的單元高度為：H'OG0.3HOG每一個(gè)塔的傳質(zhì)單元數(shù)為：N'OGNH—OG——OGH'OG-J—=6.1560.50.30.06-y''有 -2-6.156y2''y''-0.0083824.(分)①分———=0.8以及——d—=0.16R+1 R+1有100x0.35—40x0.83 =0.05ym+1160 x100m6060100x0.05=1.6x—0.03m②（5分）y1*2.5X0。=0.8541+1.5x0.7EMV③（5分）y-y—i—：y*—y1竺一072=0.5990.854—0.7220+80x

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5．(10分)塔板數(shù)無窮多、故有=100義0.35不4變時(shí)，①（分）XFA—=0.428BX—NXF=0.1nX=0.1X=0.1*0.428=0.0428對與互不相溶的多級逆流萃取，其操作線的斜率為（）s越小，則（