西北大学2014化工原理真题.doc

1、 2014 化工原理1 填空题1 工业某塔设备的真空度为 0.85kgf/cm2,当地大气压为 750mmHg，则该塔设备内的绝对压力为 kN/m22 对于给定生产任务的定态流动输水管路，当水管内径变为初始管内径的 2/3时，层流过程中的直管阻力损失变为原来的 倍，完全湍流过程的直管阻力损失为原来的 倍。3 离心泵铭牌上的扬程等参数实是指该泵在 下对应的性能参数。4 某恒压板框式过滤机生产，每年欲得滤液 3800m3，年工作 6000h，每一操作周期为 3h，其中过滤时间为 1.5h，操作条件下的过滤常数位：K=5.8 10-5m2/s，qe=0.016m，滤饼不可压缩且不洗涤，若忽略过滤介质

2、阻力，则所需的过滤面积为 m2；需要尺寸为 81081025mm 的滤框 m3 滤液量。5 沉降过程中，颗粒的形状越偏离球形，沉降速率将 6 Henry 定律的表达式为 7 精馏是利用组分间 的差异来分离气体混合物。8 进出某精馏塔第 10 块塔板的气相摩尔组分为 y10=0.28 和 y11=0.20，离开该板的液相摩尔组成为 x10=0.16,组分间相对挥发度 =2.5.则该板的气相莫佛里板效率Emv= 。9 根据塔板负荷性能图可知，若在很低的液气比 L/V 下操作时，板式塔的生产能力将由 线来控制。10 下列板式塔与填料塔的比较中，应如何选择？1 精馏操作中，对易起泡系应选用 塔更合适。

3、2 液相中有悬浮物的体系分离选用 塔更合适。11 对于总压一定，水汽分压 Pv=5.82kpa 的 co2-H2o 系统，其绝对的湿度为Kg 水/kg 干气（CO 2 的摩尔质量取 44g/mol）二 单项选择题1 用某标准气体转子流量计测量 20，1atm 的氢气流量时，该流量计的原刻度数值将（ ）A 偏高 B 偏低 C 不变 D 无法确定2 当离心泵安装过高时，泵将无法输送液体，这是由于（ ）A 气缚现象 B 气蚀现象 C 正位移特性 D 轴功率过大3 旋风分离器的总分离效率是指（ ）A 颗粒群中平均直径的粒子所具有的分离效率B 全部颗粒中被分离下来的粒子占总粒子量的质量分率C 颗粒区中各

4、级分离效率的平均值D 相同操作条件下分割粒径的粒子所对应的分离效率4 颗粒层处于流态化阶段时，其空隙速度 u1， 颗粒沉降速率 Ut 和空床速度 U 三者之间的相对大小是（ ）A u1utu B u1ut=u C u1u5 对于蒸汽与水的间壁式换热的强化传热途径中，在工程上可行的方案（ ）A 提高蒸汽流速B 在蒸汽侧管壁上加装翅片，增大冷凝面积C 水侧内管加入填充物或采用螺纹管D 提高水的入口温度已增大传热推动力6 下列参数计算时，其结果与单位制选择有关的是（ ）A 加料热状态参数 B 湿比容C 相对平衡常数 D 相对湿度7 低浓气体吸收，当系统压力升高时，亨利系数 E 与相平衡常数 m 将依

5、次（ ）A 增大，减小 B 减小，增大 C 不变，减小 D 增大，不变8 下面有关浮阀塔特点的描述，正确的是（ ）A 不易漏液 B 操作弹性较筛板塔小 C 塔板压降小 D 塔板效率低于泡罩塔9 在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中雾沫夹带线变化的趋势是（ ）10 在恒定干燥条件下，湿物料内被干燥的水分极限称为（ ）A 结合水分 B 非结合水分 C 自由含水量 D 平衡含水量三简答题1 刚安装好的一台离心泵，通电启动后出口阀已经开至最大，但出口不见有水流出，试分析可能的原因并说明采取何种措施使泵正常运行。2 重力降尘室的气体除尘效果与那些因素有关？3 常用的过滤介质有那些？工程过滤为什么经常

6、采用先恒速后恒压的复合操作方式？4 塔板负荷性能图有那几条线？5 湿物料经干燥后产品含水量仍然偏高，应采取那些措施解决？四 计算题如图所示，用泵 3 将贮槽 1 中密度为 1200kg/m3 的溶液送到蒸发器 2 内，管路采用 684mm 钢管，敞口储槽内液面维持恒定，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为 26670pa（真空度） ，蒸发器进料口高于贮槽内液面 15m，泵入口低于贮槽 1m，进料量为 20m3/h,溶液流经全部管路的能量损失为 120J/kg,求泵的有效功率，已知该溶液的粘度为 2.15mpas,试求：1 管内溶液的流型：2 泵所需提供的外加能量 J/kg3 假定溶液流至泵入口的阻力

7、损失占总阻力损失的 3.0%，求泵入口管 3-3 截面处的压力；4 该泵的效率为 62%，泵的轴功率是多少？五 计算题某工业用单程列管式换热器由 252.5mm 的管束组成，其传热面积为3.6m2，初温为 20的水将机油由 205冷却至 115. 已知水和机油的质量流量分别为 960Kg/h 和 1080Kg/h，其比热分别为 4.17kJ/（kg*k）和 1.96 kJ/（kg*k）：水走管内，油走管间且逆流流动。水侧和油侧的对流传热系数分别为2.32kw/(m2*k)和 286 kw/(m2*k)，忽略管壁热阻及热损失，试求：1 管壁清洁时水入口处的壁温：2 该换热器是否适用？3 夏天当水

8、的初温达到 35时，该换热器是否适用？（假设传热系数不变）4 若外壁污垢热阻 0.0056m2k/w,此换热是否适用（假设流体进出口温度不变）六 计算题常压逆流填料吸收塔中用清水吸收混合气体中的氨，混合气流量为0.025kmol/s，入塔气的浓度为 0.02（摩尔分率，下同） 。规定氨的回收率为95%，操作液气比为最小液气比的 1.2 倍，若气液相的相平衡关系为 y=1.2X，气相体积总传质系数 0.0131kmol/(s*m2).塔径 D=2m。试求 :1 操作液气比与气相传质单元数2 气相传质单元数及填料层高度 H3 若两相流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至 0.0005，求此时填料层的高度 H4 因操作原因塔内压力变为原来的 1.2 倍，即使塔高无限制，出塔的气液两相能达到的极限组成分别是多少？七 计算题在一常压精馏塔内分离苯-甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为 2.47，饱和蒸汽进料。已知进料量为 150kmol/h，进料组成为 0.4（摩尔分率，下同） ，回流比为 4，塔顶馏出液量为 62.7 kmol/h，塔釜采出液中苯的组成为 0.0206，试求1 塔顶馏出液的组成与塔釜采出液量2 塔顶馏出液中轻组分与塔釜采出液中重组分的回收率3 精馏段和提留段的操作线数值方程4 理想状态下第 3 块塔板（从塔顶算起）下降的液体组成。