2012年四川轻化工大学化工原理考研真题A卷.doc

2012年四川轻化工大学化工原理考研真题A卷一、简答与分析题（每小题6分，共24分）1、一定量的液体在圆形直管内作稳定滞流流动。若管长及液体的物性不变，而管径减至原来的一半，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？2、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料，要求热流体温度T1、T2及流量不变，今因冷却水进口温度t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，试分析K及tm将发生什么变化？3、在总压P500kPa、温度t27下使CO2的体积分率为3.0的气体与CO2的摩尔分率为1.5×10-4的水相接触，试判断将发生吸收还是解吸?并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。已知：在操作条件下，亨利系数E1.73×105kPa。4、操作中的精馏塔，将加料口由原来的最佳位置进料向下移动几块塔板，其余操作条件均不变（包括F、xF、D、R），此时塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？二、选择题（每小题2分，共30分）1、某地有两个容器，测得一容器内的绝对压力为235mmHg，则真空度为（）mmHg，又测的另一容器内的表压为1255mmHg，则绝对压力为（）mmHg。(已知当地压强为745mmHg)。正确答案是_。A、510，2000B、2000，510C、510，510D、2000，20002、如下图所示，用U形压差计测定倾斜直管1、2两截面的压差，U形压差计读数R，反映了_。A、1、2截面的压力差B、1、2截面的阻力损失C、1、2截面的位能差D、1、2截面的动能差3、当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为_。A、气体的粘度很小B、气体的密度很小C、气体比液体更容易起漩涡D、气体破坏了液体的连续性4、流体在管路中作稳态流动时，具有_特点。A、呈平缓的滞流B、呈匀速运动C、在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；D、任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化5、在离心泵的运转过程中，（）是将原动机的能量传递给液体的部件,而（）则是将动能转变为静压能的部件。正确答案是_。A、泵壳，叶轮B、叶轮，泵壳C、叶片，蜗形通道D、泵壳，蜗形通道6、恒压过滤时，如介质阻力可以忽略不计，对不可压缩滤饼，过滤压差增大一倍时，同一过滤时间所得滤液量_。A、增大至原来的2倍B、增大至原来的4倍C、增大至原来的1.414倍D、增大至原来的1.73倍7、冷热流体进行对流传热，冷流体一侧的对流传热系数1为100W/(m2.K)，热流体一侧的对流传热系数2等于1000W/(m2.K)，总传热系数K接近哪一侧的对流传热系数值，要提高K，应提高哪一侧的值？_。A、接近1，提高2B、接近2，提高1C、接近1，提高1D、接近2，提高28、在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对对流传热系数的影响是_。A、不凝性气体的存在会使值大大降低B、不凝性气体的存在会使值升高C、不凝性气体的存在与否，对数据无影响D、不一定9、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_。A、两膜层中B、界面上C、液膜之中D、气膜之中10、在逆流吸收塔内，入塔条件不变，填料层高度趋向无穷大，当吸收因数A<1时，气液相在_处达到平衡。A、塔顶B、塔底C、塔中部D、塔中某一位置11、塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，则所需理论塔板数_。A、增多B、减少C、不变D、不确定12、空气的干球温度为，湿球温度为w，露点为d，当空气的相对湿度98时，则。A、wdB、wdC、wdD、wd13、在精馏塔中相邻两层塔板（从上往下数）上取三个样品yn、yn+1和xn，试判断在全回流操作时以下哪个分析结果正确？_A、yn>yn+1>xnB、yn>yn+1=xnC、yn>xn>yn+1D、yn+1>yn>xn14、下列塔设备中，操作弹性最小的是_。A、筛板塔B、浮阀塔C、泡罩塔D、舌板塔15、_是指离开这种板的气液两相相互成平衡，而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。A、浮阀板B、喷射板C、理论板D、分离板。三、（20分）如图所示的输水系统，用离心泵将水池中20的水输送到敞口高位槽，该离心泵的特性曲线可用以下方程表示：H=25-2.0x10Q²（式中H的单位为m，Q的单位为m3/s）。已知：吸入管路的总长度为12m（包括所有局部阻力的当量长度在内），排出管路的总长度为98m（包括所有局部阻力的当量长度在内），输送管路采用108×4mm的钢管，假设摩擦系数为0.02。试求：（1）管路特性曲线；（2）管路系统的输水量m3/h； （3）泵进口处的压强为多少？已知20水的密度为998kg/m3，当地大气压为101.3kPa。四、（20分）某厂用一套管换热器，甲苯蒸汽的流量为0.55kg/s，冷凝温度为110,甲苯的汽化潜热为363kJ/kg,其冷凝传热系数为14000W/(m2.K)。冷却水于16及1.38kg/s的流量进入套管内管(57×3.5mm)作湍流流动，其对流传热系数为1740W/(m2.K)。水的比热可取为4.18kJ/(kg.K)，管壁及污垢热阻可以忽略，试计算：（1）传热速率；（2）冷却水的出口温度；（3）总传热系数；（4）传热面积。五、（20分）在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气氨混合气中的氨，已知混合气体的流量为126kmol/h，塔径为1m，平衡关系为Y*=1.2X，气相总体积吸收系数KYa为180kmol/(m3.h.Y)，吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为98%，试求：（1）最小液气比；（2）溶液的出口浓度X1；（3）气相总传质单元高度；（4）填料层高度；（5）若吸收剂改为含NH3为0.0015（摩尔比）的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求？为什么？六、（20分）用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和蒸汽进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）馏出液及釜残液量；（2）最小回流比；（3）操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol？（4）再沸器上方第一块理论板上下降液相组成为多少？七、（16分）在常压下将含水率为5%的湿物料以1.58kg/s的速率送入干燥器，干燥产品的含水率为0.5%（均为湿基）。所用空气的温度为20，湿度为0.007kg/kg绝干气，经预热器加热至127后送入干燥器中，废气出口温度为82，设为理想干燥过程，试求：（1）水分蒸发量；（2）空气在干燥器出口的湿度；（3）绝干空气用量；（4）预热器的热负荷。绝干空气比热：1.01kJ/（kg.）；水蒸气比热：1.88kJ/（kg.）；0下水的汽化潜热：2490kJ/kg