華東理工大學(xué)考研化工原理1991-1996六年真題【你值得擁有】

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1、. 華東理工大學(xué)一九九六年研究生〔碩士、博士〕入學(xué)考試試題 〔試題附在考卷內(nèi)交回〕考試科目及名稱(chēng)：501化工原理〔含實(shí)驗(yàn)〕 一、簡(jiǎn)答與填空：〔20分〕 1． 均勻流段有何特點(diǎn)？流體勻速通過(guò)等直徑彎管的流動(dòng)能否視作均勻流段？為什么？ 2． 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)是什么？孔板流量計(jì)的缺點(diǎn)是什么？設(shè)計(jì)孔板流量計(jì)的中心問(wèn)題是什么？ 3． 簡(jiǎn)述旋槳式和渦輪式攪拌器的特點(diǎn)。 4． 簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型法的主要步驟。 5． 過(guò)濾常數(shù)K與哪些因素有關(guān)？ 6． 顆粒的自由沉降速度是否僅是顆粒與流體的特性？ 7． 在篩板塔的設(shè)計(jì)中，塔徑D、孔徑d0、孔間距t一定，假設(shè)增大溢流堰長(zhǎng)度lw,那么組成負(fù)荷性能圖的

2、液相上限線(xiàn)____,液沫夾帶線(xiàn)____,溢流液泛線(xiàn)____,漏夜線(xiàn)____?！采弦?、下移、左移、右移、不變〕 8． 在多效蒸發(fā)系統(tǒng)的操作中，各效蒸發(fā)器的溫度和各效濃度分別取決于什么？ 9． 液液傳質(zhì)設(shè)備內(nèi)會(huì)發(fā)生軸向混合，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，軸向混合是改變傳質(zhì)單元數(shù)NOC,還是改變傳質(zhì)單元高度HOC"而在塔設(shè)備的設(shè)計(jì)中，又是如何處理軸向混合之影響的？ 10. 溫度為t、濕度為H的濕空氣在一定流速下掠過(guò)某濕物料以測(cè)定枯燥速率曲線(xiàn)。 （1） 假設(shè)氣體狀態(tài)不變，流速增加，那么臨界含水量____,平衡含水量____。 （2） 假設(shè)氣速不變，濕度不變，氣溫降低，那么臨界含水量_

3、___,平衡含水量____?！采仙?、下降、不變〕 二、〔20分〕某離心泵輸水管路系統(tǒng)如以下圖。江水在工作溫度下的飽和蒸汽壓為pv=17.54mmHg,吸入管的阻力損失Hf吸入=1.0mH2O,壓出管路的阻力損失Hf壓出=3.0mH2O,泵的允許汽蝕余量[Δh]= 5.0m。現(xiàn)因落潮，江水液面下降了0.5m 。 （1） 通過(guò)計(jì)算指出，此泵在落潮時(shí)能否正常工作？定性判斷流量將如何變化？ （2） 假設(shè)該管路有足夠的調(diào)節(jié)余地，現(xiàn)調(diào)節(jié)管的流量與落潮前相等，那么出口閥門(mén)應(yīng)開(kāi)大還是關(guān)??？此時(shí)泵的進(jìn)口真空表和出口壓力表的讀數(shù)各較落潮前變化了多少at"壓出管的阻力損失變化了多少mH2O" (計(jì)算

4、中忽略?xún)蓽y(cè)壓點(diǎn)的位差、動(dòng)能項(xiàng)及流量對(duì)[Δh]的影響，設(shè)流動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)。) (能正常工作，0.05at，0.5mH2O) 三、〔20分〕用CO2水溶液的解吸來(lái)測(cè)定新型填料的傳質(zhì)單元高度HOG值，實(shí)驗(yàn)塔中填料層高度為2.5m，塔頂入塔水流量為4000Kg水/h, CO2的濃度為8×10-5〔摩爾分率〕，塔底通入不含CO2的新鮮空氣，用量為6 Kg/h,現(xiàn)測(cè)得出塔液體濃度為4×10-6〔摩爾分率〕，相平衡關(guān)系為y=1420x〔摩爾分率〕,試求： （1） 出塔氣體〔摩爾分率〕濃度； （2） 該填料的HOG值； （3） 現(xiàn)假設(shè)將氣體用量增加20%，且設(shè)HOG不變，那么出塔氣體和液體濃度各

5、為多少？ (0.466m，1.31×10-6 ，0.0704) 四、〔20分〕用精餾塔別離雙組分混合液，進(jìn)料組成為0.45〔易揮發(fā)組分摩爾分率〕，泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂采出率為0.50〔摩爾流量之比〕要求塔頂易揮發(fā)組分的回收率到達(dá)98%，操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5，試求： （1） 塔頂、塔底產(chǎn)物的濃度； （2） 最小回流比； （3） 假設(shè)操作回流比取最小回流比的1.4倍，采出率不變，那么塔頂產(chǎn)物理論上可到達(dá)的最高濃度是多少？ (0.882，0.018，0.946，0.9) 五、〔此題應(yīng)屆考生必答，20分〕 有一夾套的反響釜，釜內(nèi)盛有某種反響液，反響液的初始溫度為20℃，釜內(nèi)液體由

6、于劇烈攪拌可以認(rèn)為溫度均一。反響液需加熱到80℃進(jìn)展反響。 （1） 假設(shè)夾套內(nèi)通以120℃的飽和水蒸汽加熱，前10min反響液的溫升至60℃，那么反響液由初始溫度加熱到反響溫度需要多少時(shí)間？ （2） 假設(shè)夾套內(nèi)通以進(jìn)口溫度為120℃的熱流體加熱，前10min反響液同樣溫升至60℃，那么反響液由初始溫度加熱到反響溫度需要多少時(shí)間？〔熱流體無(wú)相變〕 〔答案 17.94min 17.94min〕 六、〔此題在職考生必答，20分〕一套管換熱器，內(nèi)管為φ25×2.5mm的鋼管，管外為T(mén)=120℃的飽和水蒸汽加熱，管內(nèi)流過(guò)氣體，入口溫度t1=20℃, 出口溫度t2=60℃,現(xiàn)改為φ19×2m

7、m的鋼管代替φ25×2.5mm的鋼管，并使氣體流量為原來(lái)的1.5倍，管長(zhǎng)、T及t1不變，試求： （1） 氣體出口溫度t’2〔設(shè)氣體在管內(nèi)， Re＞104,Pr＞0.7，冷凝側(cè)、管壁熱阻及熱損失可略，且不計(jì)物性變化影響〕； （2） 如氣體通過(guò)原管子的壓降為30mmH2O,求現(xiàn)工況的壓降〔設(shè)摩擦系數(shù)λ一樣，換熱器進(jìn)出口阻力損失不計(jì)〕 (64.73，284.4mmH2O) 華東理工大學(xué)一九九五年研究生〔碩士、博士〕入學(xué)考試試題 〔試題附在考卷內(nèi)交回〕考試科目及名稱(chēng)：501化工原理〔含實(shí)驗(yàn)〕 一、簡(jiǎn)答題：〔20分〕 1． 簡(jiǎn)要比較實(shí)驗(yàn)研究方法和數(shù)學(xué)模型方法之間的異同。 2． 何謂蒸發(fā)器

8、的生產(chǎn)強(qiáng)度 " 如何尋求提高生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑" 3． 簡(jiǎn)述如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)濾常數(shù) " 4． 繪出連續(xù)并流枯燥器內(nèi)氣、固兩相溫度的變化。氣流枯燥器操作的關(guān)鍵是連續(xù)而均勻地加料，請(qǐng)列舉三種常用的固體加料器。 5． 操作中的精餾塔，假設(shè)進(jìn)料組成xf上升至xf’，在同一回流比R下，餾出液組成 XD和釜液組成 xw將如何變化 " 欲保持 xw不變 , 采取何種調(diào)節(jié)措施 " 6． 圖示為某萃取物系的互溶曲線(xiàn)，分配系數(shù) kA=l ，原料液組成 Xf= 40% ( 質(zhì)量百分率，下同)，采用多級(jí)錯(cuò)流萃取，每級(jí)萃取溶劑比均為 0.5 ，要求最終萃余相濃度大于5%，求錯(cuò)流萃取所需的理論級(jí)數(shù) " 二

9、、〔20分〕有一列管式換熱器，殼程通以 120℃的飽和蒸汽，可將定量的氣體從20 ℃加熱至 60 ℃。假設(shè)加熱蒸汽的壓強(qiáng)及氣體的入口溫度保持不變，氣體的出口溫度升至 62 ℃，試求： （1） 此時(shí)換熱器的熱流量有何變化 ( 以原工況熱流量的相比照值表示 )" 設(shè)氣體在管內(nèi)均已Re>104 ， Pr>0.7 ，計(jì)算時(shí)可忽略垢層，管壁及蒸汽側(cè)的熱阻，不考慮 氣體物性的變化。？ （2） 氣體通過(guò)換熱器的壓降有何變化(以原工況壓降的相對(duì)值表示)"設(shè)摩擦系數(shù)λ一樣，換熱器進(jìn)、出口阻力損失不計(jì)。 (0.762,0.526) 三、〔20分〕用具有兩塊理論板的精餾塔提取水溶液中的易揮發(fā)組分。飽和水蒸汽以

10、 50kmol/h 四、〔20分〕擬用逆流吸收流程以回收空氣混合氣中95%的氨。混合氣流率為0.5kg／m2.s，入塔氨濃度2%(體積)。吸收劑為含氨0.0003(摩爾分率)的稀氨水。采用液氣比為最小液氣比的1.4倍。設(shè)操作范圍內(nèi)物系服從亨利定律y=1.2x，填料總傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.05kmol/s.m3 試求： (1) 所需填料層高度是多少m" (2) 該塔在實(shí)際操作時(shí),另有一股流率為0.2kg/m2.s,含氨0.001(摩爾分率)的稀氨水也要并入該塔作為吸收劑，假設(shè)要求參加口處無(wú)返混，設(shè)其他入塔條件不變，試問(wèn)該股吸收劑應(yīng)在距塔頂往下幾米處參加" (2.9m， 0.9m) 五、

11、〔此題應(yīng)屆考生必答，20分〕 用一離心泵將低位大槽中的料液送至高位小槽，如圖。大槽內(nèi)徑6米，小槽內(nèi)徑3米。管徑均為40毫米，管長(zhǎng)30米(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。離心泵特性曲線(xiàn)：He=40-0.1V2(He :m，V:m3/h)。開(kāi)場(chǎng)時(shí)，兩槽面垂直距離8米，問(wèn)假設(shè)要小槽中液位上升2米，需多少時(shí)間" (設(shè)流動(dòng)均處于高度湍流區(qū)，λ=0.03) 六、〔此題在職考生必答，20分〕現(xiàn)欲用一離心泵將低位槽中的水送至12米高處的水塔，流量要求12m 3/h，吸入管路總長(zhǎng)20m(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)，壓出管路總長(zhǎng)40mm(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)，管徑均為40mm,λ=0.025 ,試求： (1) 管

12、路所需壓頭為多少" (2) 假設(shè)在12m3／h流量下，泵的壓頭He=27m，允許吸上真空高度 ［Hs］=7m，問(wèn)該流量下泵的有效功率Ne為多少"泵的允許安裝高度［Hg］為多少" 華東理工大學(xué)一九九四年研究生〔碩士、博士〕入學(xué)考試試題 〔試題附在考卷內(nèi)交回〕考試科目及名稱(chēng)：501化工原理〔含實(shí)驗(yàn)〕 一、簡(jiǎn)答題：〔20分〕 1． 實(shí)驗(yàn)測(cè)定離心泵特性曲線(xiàn)時(shí)，需測(cè)取記錄哪些數(shù)據(jù)？ 2． 由于某鐘原因使進(jìn)入降塵室的含塵氣體溫度升高，假設(shè)氣體的質(zhì)量流量及含塵情況不變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？導(dǎo)致此變化的原因何在？ 3． 何謂核狀沸騰？何謂膜狀沸騰？工業(yè)操作應(yīng)采用何種沸騰？為什么？

13、 4． 液液萃取操作中，分散相的選擇應(yīng)從哪些方面考慮？ 5． 用熱空氣對(duì)某濕物料進(jìn)展對(duì)流枯燥，在一定的氣速和溫度下，到達(dá)最終濕含量的時(shí)間為3小時(shí)，其中等速枯燥所用時(shí)間為1小時(shí)。為提高產(chǎn)量，希望在2小時(shí)內(nèi)到達(dá)枯燥要求，問(wèn)采用提高氣速的方法能否到達(dá)目的？為什么？ 二、〔20分〕某一逆流操作的套管換熱器，冷卻水入口溫度t1=30℃, 出口溫度t2=84℃,熱流體進(jìn)口溫度T1=180℃, 出口溫度T2=120℃,改為并流操作，其它條件均不變，兩流體的出口溫度分別為多少度？ 三、〔20分〕在有效高度為4m的填料塔內(nèi)用純水逆流吸收氣體混合物種的可溶組分，氣體的初始濃度為0.05〔摩爾分率〕，操作條件

14、下，物系的相平衡關(guān)系為y=1.2x，操作液氣比為1.5?，F(xiàn)測(cè)得氣體出口濃度為為0.005〔摩爾分率〕，試求： （1） 此填料的傳質(zhì)單元高度HOG為多少？ （2） 假設(shè)將填料層加高2m，那么溶質(zhì)的回收率η可到達(dá)多少？ 四、〔20分〕用精餾塔別離雙組分混合液，加料為兩股摩爾流量相等的原料液。一股在塔頂參加，其濃度為0.55〔易揮發(fā)組分摩爾分率，下同〕，另一股在塔的中部參加，其濃度為0.35。原料液均在泡點(diǎn)下參加塔內(nèi)，塔頂設(shè)置冷凝器，泡點(diǎn)回流，塔底間接蒸汽加熱。操作條件下，物系的相對(duì)揮發(fā)度為2，操作回流比為2，試求： （1） 塔底產(chǎn)品的濃度為多少？ （2） 中部加料口以上和以下各塔段的操作

15、線(xiàn)方程。 （3） 假設(shè)塔板可無(wú)限增加，那么塔頂產(chǎn)品的極限濃度為多少？ 五、〔此題應(yīng)屆考生必答，20分〕在底面積為1.5m×1.5m的方形容器內(nèi)設(shè)置一垂直擋板，將其分為容積為2:1的兩個(gè)空間，設(shè)大空間內(nèi)盛有深度為1m 的水，較小空間內(nèi)盛有深度為0.4m 的水，擋板上有一直徑為20mm的小孔，假設(shè)將小孔的塞子拔掉，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間容器內(nèi)的液體停頓流動(dòng)？在這段時(shí)間內(nèi)有多少液體從大空間流進(jìn)小空間？〔小孔的流量系數(shù)為0.61〕 六、〔此題在職考生必答，20分〕操作中的離心泵如圖示，P=0.5at(表)，在轉(zhuǎn)速n=2900轉(zhuǎn)/分下，泵的特性方程He=40-0.1qV2 (qV:m3/h),ρ=900kg/

16、m3,流量為8m3/h。試求： （1） 泵的有效功率； （2） 今將泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至n’=2700轉(zhuǎn)/分,那么泵的有效功率又為多少？〔設(shè)流動(dòng)均在高度湍流區(qū)〕 華東理工大學(xué)一九九三年研究生〔碩士、博士〕入學(xué)考試試題 〔試題附在考卷內(nèi)交回〕考試科目及名稱(chēng)：501化工原理〔含實(shí)驗(yàn)〕 一、填空題：〔20分〕 1. 如圖靜止盛水容器中，U型壓差計(jì)的指示劑ρi=1630kg/m3時(shí)，壓差計(jì)讀數(shù)為R,當(dāng)改用ρi’=13600kg/m3時(shí)，那么R’=___________。 2. 某離心泵將江水送入一敞口高位槽，現(xiàn)因落潮，江水液面下降，當(dāng)管路條件和λ均不變〔泵仍能正常操作〕，為維持原送水能力，泵出

17、口調(diào)節(jié)閥應(yīng)______?！碴P(guān)小、不變、開(kāi)大〕，泵出口處流體壓強(qiáng)______?！沧冃?、不變、變大、無(wú)法確定〕 3. 某二元物系相平衡關(guān)系如以下圖，現(xiàn)以S作為萃取劑，別離AB混合物得一對(duì)平衡的萃取相E和萃余相R，那么該條件下，分配系數(shù)kA=___________。選擇性系數(shù)β=_________。(用線(xiàn)段比例式表示)。 4. 因某種原因使進(jìn)入降塵室的含塵氣體溫度升高，假設(shè)氣體質(zhì)量流量不變，含塵情況不變，降塵室出口氣體的含塵量將______。〔變小、不變、變大〕導(dǎo)致此變化的原因是〔1〕____________________________，〔2〕_______________________

18、________。 5. 溫度為t，濕度為H的濕空氣以一定的流速掠過(guò)某濕物料，測(cè)得其臨界含水量為XC,平衡含水量為X*,現(xiàn)改變條件： （1） 氣體狀態(tài)和濕物料不變，流速增加，那么XC_________, X*______________。 （2） 氣速、濕度H、濕物料不變，氣溫t下降，那么XC________, X*_____________?！沧冃?、不變、變大、不確定〕 6. 定性在以下圖中繪出恒速過(guò)濾操作中過(guò)濾常數(shù)K、過(guò)濾壓強(qiáng)ΔP和濾液量V的關(guān)系曲線(xiàn)?！矠V餅可壓縮，s≠0,過(guò)濾介質(zhì)阻力qe≠0〕 二、〔20分〕某一臺(tái)單程列管式換熱器，由18根φ19×2mm，長(zhǎng)1.5m的管子組成，

19、現(xiàn)用它來(lái)冷凝冷卻乙醇飽和蒸汽，使其自飽和溫度78℃冷凝冷卻至30℃，乙醇走管外，處理量為100kg/h，其冷凝熱為880kJ/kg,液體乙醇的比熱為2.93kJ/kg.℃, 冷卻水走管內(nèi)，與乙醇逆流流動(dòng)，進(jìn)口溫度為15℃，出口溫度為30℃，水的平均比熱為4.187kJ/kg.℃,乙醇的冷凝和冷卻的傳熱系數(shù)K1=0.7 kW/m2.℃, K2=0.12 kW/m2.℃,(以管子外外表積為基準(zhǔn))。問(wèn)此換熱器是否適用？ 三、〔20分〕用精餾塔別離雙組分混合液，原料處理量為F=100 kmol/h, 混合液中含易揮發(fā)組分xF =0.5(摩爾分率、下同)，原料以汽液混合狀態(tài)〔汽液各占一半〕參加塔的中部

20、，塔頂泡點(diǎn)回流，回流比為最小回流比的1.2倍，塔釜間接蒸汽加熱。要求塔頂產(chǎn)品濃度xD=0.95，塔釜?dú)堃簼舛葂W=0.05，操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為3。試寫(xiě)出該塔提餾段的操作線(xiàn)方程。 四、〔20分〕在一常壓逆流填料塔中，用清水吸收含溶質(zhì)5%〔體積百分?jǐn)?shù)〕混合氣中的溶質(zhì)?；旌蠚馓幚砹繛?826標(biāo)準(zhǔn)m3/h,氣體在塔內(nèi)的空塔速度為1m/s(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流速)。相平衡關(guān)系y=1.2x。氣相總傳質(zhì)系數(shù)Kya均為180 kmol／m3.h，吸收劑用量為最小用量的1.4倍，要求吸收率為95%，試求： (1) 吸收劑出塔濃度x1(摩爾百分?jǐn)?shù))； (2) 完成上述任務(wù)所需的填料層高度； (3) 按以

21、上條件設(shè)計(jì)的塔，假設(shè)氣液兩相入塔流量、組成、溫度、操作壓強(qiáng)均不變，而改用并流操作，那么吸收率可達(dá)多少？〔假定Kya與流向無(wú)關(guān)〕 五、〔此題在職考生必答，20分〕圖示用虹吸管自貯槽排液，液體密度為800kg/m3,粘度為0.015Pa.s，虹吸管內(nèi)徑為15mm。 （1） 當(dāng)y=1.4m時(shí)，此時(shí)管路阻力〔除出口以外全部阻力〕損失為1m 水柱,試求此時(shí)排液量為多少kg/h" （2） 在管子總長(zhǎng)不變的情況下，欲使排液量增加20%，試問(wèn)y 至少應(yīng)為多少？ （3） 假設(shè)y一定，改變x是否對(duì)排液有影響？〔列出方程，定性討論〕 六、〔此題應(yīng)屆考生必答，20分〕底部在同一水平面上的兩個(gè)貯槽之間用內(nèi)徑1

22、50mm、長(zhǎng)300m〔包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度〕的管子連接。初始直徑7m的貯槽內(nèi)液面高度為7m，直徑5m的貯槽內(nèi)液面高度為2m，問(wèn)大槽液面下降1m需多少時(shí)間？設(shè)管路阻力系數(shù)λ=0.016?！蔡崾荆鹤鲾M定態(tài)處理〕 華東理工大學(xué)一九九二年研究生〔碩士、博士〕入學(xué)考試試題 〔試題附在考卷內(nèi)交回〕考試科目及名稱(chēng)：501化工原理〔含實(shí)驗(yàn)〕 一、填空題：〔20分〕 1． 如圖，實(shí)驗(yàn)室用一虹吸管吸取20℃的水，管長(zhǎng)lAB=0.8m,虹吸管內(nèi)徑d=10mm,直管摩擦系數(shù)λ=0.02，該管理論上可能到達(dá)的最大速度u=_______m/s。 2． 某廠(chǎng)車(chē)間內(nèi)用往復(fù)泵輸送液體，用旁路閥調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)主管道內(nèi)

23、的流量?，F(xiàn)將旁路閥關(guān)小，而主管道的管長(zhǎng)、管徑、局部管件情況、泵和泵的往復(fù)頻率均不變，那么往復(fù)泵提供的揚(yáng)程H_______?！苍黾?、減少、不變、不確定〕 3． 某化工廠(chǎng)在將一定質(zhì)量流量的含塵氣體送入高溫反響器以前，需進(jìn)展預(yù)熱和降塵室除塵。采用先除塵后預(yù)熱的方式可到達(dá)最正確除塵效果，其原因是〔1〕 _____________ _____________________，〔2〕_______________________________。 4． 用葉濾機(jī)過(guò)濾某固體懸浮液，過(guò)濾始終在恒壓下進(jìn)展，每一過(guò)濾周期內(nèi)輔助時(shí)間和洗滌時(shí)間一定，假設(shè)每一周期內(nèi)過(guò)濾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力下降，其原因是___

24、____________________________________________________。 5． 用飽和蒸汽在固定管板式列管換熱器內(nèi)加熱某易生垢液體時(shí)，應(yīng)使哪種流體走管程？_____________________________________________________________________。 6． 工業(yè)物理解吸過(guò)程常采用升溫、減壓的方式是為了____________________________而到達(dá)較好的解吸效果。 7． 操作中的精餾塔，假設(shè)維持相對(duì)揮發(fā)度α、進(jìn)料量F、組成xF、塔底上升蒸汽量,塔頂產(chǎn)品量D，加料位置等均不變，而使進(jìn)料熱狀態(tài)q上升，

25、那么塔頂產(chǎn)品組成xD_________，塔底產(chǎn)品組成xW_________。〔上升、不變、下降、不確定〕 8． 某二元混合物用溶劑萃取，該設(shè)備為一個(gè)理論級(jí)，溶質(zhì)A和稀釋劑B的濃度〔質(zhì)量百分?jǐn)?shù)〕比為：萃取相=4,萃余相=0.25，該操作條件下，溶劑的選擇性系數(shù)β=________。 9． 大量干球溫度為50℃，濕球溫度為40℃的濕空氣與極少量的水長(zhǎng)期接觸后〔水溫40℃〕，水溫最終可到達(dá)________℃。 二、〔20分〕某填料塔用清水吸收低濃度混合氣中的溶質(zhì)。要求吸收率為90%。設(shè)計(jì)條件下，物體的相平衡關(guān)系y=2x，傳質(zhì)分系數(shù)kya=kxa=0.026kmol／m3.s，處理氣量為5×10

26、-3kmol／m2.s，采用液氣比為最小液氣比的1.2倍，試求： （1） 為完成別離任務(wù)所需的填料高度。 （2） 現(xiàn)在該塔內(nèi)操作時(shí)，將氣體壓強(qiáng)增加一倍，而液氣比、氣體入塔濃度和量均維持原設(shè)計(jì)條件不變，那么實(shí)際回收率可到達(dá)多少？ 三、〔20分〕組成為0.2的混合液以飽和蒸汽狀態(tài)參加精餾塔中部進(jìn)展連續(xù)精餾。塔頂全凝，泡點(diǎn)回流，要求塔頂產(chǎn)品濃度xD=0.95，塔釜?dú)堃簼舛葂W=0.11，〔以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率〕。操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.7。試求： （1） 塔頂易揮發(fā)組分的回收率和塔底難揮發(fā)組分的回收率。 （2） 取操作回流比為最小回流比的1.5倍時(shí)，精餾段和提餾段的操作線(xiàn)方

27、程。 （3） 假設(shè)塔頂?shù)谝粔K實(shí)際板的液相默弗里板效率EmL=0.6，離開(kāi)該板的液相組成為多少？ 四、〔此題在職考生必答，20分〕有一管殼式換熱器，其管束由269根φ25×2.5mm，長(zhǎng)3m的銅管組成，現(xiàn)用該換熱器將流量為8000kg/h的空氣從10℃加熱至110℃，在空氣的平均溫度下，空氣的比熱為1kJ/kg.℃, 導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.0289W/m.℃,Pr=0.7。假設(shè)殼程通以飽和蒸汽作加熱劑，為將空氣加熱至指定溫度，加熱蒸汽的溫度應(yīng)為多少度？〔空氣的粘度μ=0.0202 cp〕忽略蒸汽、垢層和管壁熱阻。 五、〔20分〕用離心泵將敞口水池中的水送往一敞口高位槽，管徑均為50mm，當(dāng)閥A全

28、開(kāi)〔ξA=0.17〕時(shí)，泵入口處真空度P1=52.6kPa,泵出口處表壓位P2=155.9kPa+。該泵的特性方程為He=23.1-1.43×105qV2 (qV:m3/s),試求： (1) A閥全開(kāi)時(shí)泵的有效功率Ne。 (2) 將A閥關(guān)小而保持管長(zhǎng)、管徑、其它局部管件情況不變，那么泵的流量可為多少？〔A閥關(guān)小后，ξA=80〕 六、〔此題應(yīng)屆考生必答，20分〕某槽內(nèi)盛有液體8000kg，液體比熱為1.5kJ/kg.℃, 槽內(nèi)裝有加熱蒸汽盤(pán)管，管內(nèi)通130℃的飽和水蒸汽，槽內(nèi)液體溫度均勻，當(dāng)該槽無(wú)熱損失時(shí)，測(cè)得將液體從20℃加熱到80℃需1小時(shí)，實(shí)際工作環(huán)境下，外界大氣溫度為20℃，槽外壁

29、對(duì)大氣的給熱系數(shù)α=0.01kW/m2.℃, 槽外外表積為10m2,槽壁熱阻及垢層熱阻均可忽略，試求： （1） 實(shí)際工作環(huán)境下，槽內(nèi)液體可能到達(dá)的最高溫度； （2） 實(shí)際情況下將液體從20℃加熱到80℃需多少時(shí)間？ 華東理工大學(xué)一九九一年研究生〔碩士、博士〕入學(xué)考試試題 〔試題附在考卷內(nèi)交回〕考試科目及名稱(chēng)：501化工原理〔含實(shí)驗(yàn)〕 一、填空題：〔20分〕 1． 用U型計(jì)進(jìn)展測(cè)量，兩容器內(nèi)為同一種靜止液體〔如圖〕，在原安裝情況下，U型計(jì)讀數(shù)分別為H和 R,假設(shè)現(xiàn)將測(cè)量點(diǎn)A往下移至A’點(diǎn)，而U型計(jì)仍處在原位置，測(cè)得的H’__H,R’____R。〔>,<,=,不確定〕 2． 某工廠(chǎng)倉(cāng)

30、庫(kù)中現(xiàn)有兩臺(tái)完全一樣的離心泵可供使用，該泵的單泵特性方程為He=20-2qV2 (qV:m3/min),現(xiàn)要求用這兩臺(tái)離心泵來(lái)完成輸送流量qV=1.6m3/min,補(bǔ)充能量為He=35J/N的輸送任務(wù)，應(yīng)采用___________?！矄伪貌僮?、雙泵并聯(lián)、雙泵串聯(lián)、該兩泵無(wú)法滿(mǎn)足要求〕 3． 某過(guò)濾機(jī)始終在恒壓下操作，〔過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，濾餅不可壓縮〕，原在τ小時(shí)可獲得濾液V m3,現(xiàn)要求在τ/2的時(shí)間得到一樣的濾液量，那么操作表壓ΔP應(yīng)為原來(lái)的_____倍。 4． 含塵氣體在降塵室內(nèi)除塵，〔塵粒均為球形，且塵降在斯托克斯區(qū)〕，理論上能使流量為qV的氣體中顆粒直徑dp≥50μm的顆粒1

31、00% 除去?，F(xiàn)要求將同樣氣量中的dp≥35μm的顆粒100% 除去，那么降塵室的底面積為原來(lái)的____倍。 5． 某工廠(chǎng)必須用江水將流量為qV,溫度為T(mén)1的熱油冷卻至T2,選用一換熱器操作后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)江水進(jìn)出該換熱器的溫度t1t2時(shí)，仍不能使熱油冷卻至T2,為保證完成任務(wù)，應(yīng)采取的措施是________________________________________________。 6． 填料塔設(shè)計(jì)時(shí)，采用吸收劑再循環(huán)的方案〔如圖〕。新鮮吸收劑入塔濃度x2,量L,入塔溫度t均確定后，吸收劑循環(huán)量L’增加，填料層高度將________?！策^(guò)程屬氣膜控制〕 7． 操作中的精餾塔，假設(shè)將冷回

32、流改為泡點(diǎn)回流，而回流液量、塔頂產(chǎn)品量及原料入塔條件均維持不變，那么提餾段液氣比_____，塔頂產(chǎn)品組成xD_______?！采仙⒉蛔?、下降、不確定〕 8． 將不飽和濕空氣等壓降溫，氣體的濕度H_______，相對(duì)濕度φ_____。〔上升、不變、下降、不確定〕 9． 對(duì)組成為xF 的混合液進(jìn)展單級(jí)萃取，要求萃余相中溶質(zhì)濃度為x,假設(shè)物系的分配系數(shù)kA越大，那么所需的溶劑比S/F將________。 二、〔20分〕有一套管換熱器，管隙用飽和蒸汽加熱內(nèi)管的冷氣體，飽和蒸汽和冷氣的進(jìn)口溫度分別為180℃和40℃，原工況條件下，氣側(cè)給熱系數(shù)αi=40W/m2.℃, 蒸汽側(cè)給熱系數(shù)αo=1

33、0000W/m2.℃,管壁厚〔小管〕2.5mm，導(dǎo)熱系數(shù)λ=45W/m.℃,冷氣體出口溫度為130℃，冷氣體的Re>10000,Pr>0.7,現(xiàn)將冷氣體流量增加一倍，而其它入口條件不變，那么冷氣體的出口溫度為多少度？〔忽略垢層熱阻和物性的變化?！? 三、〔20分〕某填料塔用水吸收低濃度混合氣中的可溶組分〔如圖〕。混合氣入塔濃度y1=0.02(摩爾分率,下同)，吸收劑為解吸后的循環(huán)水，吸收液氣比L/G=1.5,操作條件下，物體的相平衡關(guān)系y=1.2x，原工況下，解吸后吸收劑入塔濃度x2=0.001,出塔氣體濃度y2=0.002,該塔填料層高度H=5m，試求： （1） 該塔的傳質(zhì)單元高度HOG;

34、 （2） 假設(shè)因解吸不良，吸收塔入塔濃度變?yōu)閤2’=0.005,而其它入塔條件不變，此時(shí)氣體出塔濃度y2’為多少？ 四、〔20分〕用精餾塔別離雙組分混合液，混合液中含易揮發(fā)組分xF =0.4(摩爾分率、下同)，原料以飽和液體狀態(tài)參加塔的中部，塔頂全凝，泡點(diǎn)回流，操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5。要求塔頂產(chǎn)品濃度xD=0.8，塔頂易揮發(fā)組分的回收率η=0.9，試求： （1） 為完成上述任務(wù)所需的最小回流比； （2） 假設(shè)操作回流比為最小回流比的1.5倍，那么精餾段和提餾段的操作液氣比各為多少？ （3） 在上述液氣比下操作，進(jìn)入塔頂?shù)谝粔K塔板的汽相組成為多少？ 五、〔20分〕實(shí)驗(yàn)室需用離心泵將敞口地面水池的水送入一敞口高位槽。高位槽原液面距水池液面距離為5m (如圖),地面水池較大，液面可視為恒定。工作條件下，泵的特性曲線(xiàn)為He=20-222qV2 (qV:m3/min),整個(gè)管路長(zhǎng)度為50m〔包括全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度〕，管徑均為50mm，管路摩擦系數(shù)λ=0.03，試計(jì)算使高位槽內(nèi)液面升高1m需多少時(shí)間？〔設(shè)高位槽位直徑為1m的圓桶〕。提示：用擬定態(tài)方法處理。 . v