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12华东理工大学2010年化工原理部分考研真题一、简答题(10道题的顺序可能和真题不一样,但是内容一致):1.等板高度HETP的含义是什么?答:分离效果相当于一块理论板的填料塔高度。2.常用的吸附剂有哪些?答:活性炭,硅胶,活性氧化铝,活性土,沸石分子筛,吸附树脂等。3.萃取溶剂的必要条件是什么?答:1.与物料中B组分不互溶;2.对组分A具有选择性溶解。4.何谓载点,泛点?答:载点:气液两相流动的交互作用开始变得比较显著的操作状态;泛点:气速进一步增大至压降陡增,在压降-气速曲线图表现为曲线斜率趋于垂直的转折点。5.搅拌器应具备哪两种功能?强化搅拌的工程措施有哪些?答:功能:1.产生总体流动;2.产生湍动或剪切力场。措施:1.提高转速;2.阻止液体圆周运动,如加档板,搅拌器离心或者倾斜安装;3.安装导流筒,消除短路,死区。6.非牛顿型流体中,塑性流体的特点?答:只有施加的剪应力超过某一临界值时才开始流动,流动后多数具有剪切稀化特性,少数也具有剪切增稠特性。7.临界含水量受哪些因素影响?答:1.物质本身性质,结构,分散程度;2.干燥介质条件:气速,温度,湿度。8.液体沸腾的另个必要条件?答:1.过热度;2.汽化核心。9.什么是自由沉降速度?答:重力作用下,沉降速度的增大,颗粒受阻力增大,当阻力等于其重力时的速度。10.数学模型法的主要步骤有哪些?答:1.简化物理模型;2.建立数学模型;3.参数测定,模型检验。二、带泵管路如图,用离心泵把水从A输送到E点,各段管路管径均为106mm×3mm,λ=0.03,AB段,DE段长度均为20m,CD段埋地下,长度为3000m。离心泵的特性曲线为He=10+5×105qv。(1)管路液体流量、离心泵的有效功率。(2)管路正常时,DE上的孔板流量计高度差为R=200mm,现在CD段漏液,漏液量为0.004m3/s,此时孔板流量计高度差为R=160mm,(孔板流量计C0为常数)求此时离心泵出口压强为多少。三吸收有一吸收塔,吸收剂为清水(x2=0),采用液气比L/G=1.25,相平衡方程为y=1.25x,气体进口浓度y1=0.05,气体出口浓度为y2=0.01。现用两个这样的吸收塔联立操作,如下图a、b、c情况。求:(1)a、b、c三种情况的回收率η各是多少?(2)比较a、b、c三种情况,并说明原因。3(3)定性画出三种情况的操作线。四、精馏有一精馏塔,塔釜采用间接蒸汽加热,饱和蒸汽进料,F=150kmol/h,相对挥发度α=2.47,回流比为4,进料浓度为0.4(mol分数,下同),釜液浓度为0.03,要求轻组分回收率为0.97。求:(1)塔顶溜出液浓度XD,D以及W。(2)精馏操作线和提留操作线方程。(3)实际回流比是最小回流比的多少倍?(4)第二块理论板上升的气相浓度以及下降的液相浓度。(5)全回流时,若第一板下降液相浓度为0.97,求第二块板的弗默里效率。五、非定态传热有一个钢球,直径为Dp,密度为ρp,比热容为Cp,同空气接触,空气温度为t,且保持不变,设τ时刻,钢球的温度为T,且温度均匀,初始时刻钢球温度为T0,钢球给热系数为α,求:(1)钢球温度T与τ的关系式T=f(τ)。(2)若T0=150℃,30s后T=135℃,空气温度为25℃,Cp=460J/(kg℃),ρp=7850kg/m3,Dp=25mm。求α.华东理工大学2009年化工原理部分考研真题一。简答题(30分)1.什么是离心泵的气缚及汽蚀现象?在工业应用中分别如何预防?2.列举三种常用的搅拌器,并简要说明其特点。3.简述数学模型法的主要步骤。4.简述辐射传热中黑体及灰体的概念。5.什么是传质单元数和传质单元高度?两者分别与哪些因素有关?6.列举气液传质设备中常用的三种除沫器。7.简述(三元物系)萃取过程中的临界混溶点,分配系数及选择系数。8.结晶操作中,晶核的成核机理有哪几种?一般工业结晶操作采用哪种机理?9.简述吸附操作中的负荷曲线,浓度波及透过曲线的概念。10.什么是不饱和湿空气的露点,湿球温度及绝热饱和温度。2m3的罐子,298K,?=2.5×10-6(pa-p),然后算什么进出的。456789华东理工大学二00五年硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称:461化工原理(含实验)(答案必须写在答题纸上,写在试题上无效)考试科目代码及名称:461化工原理(共150分)一、简答题:(30分)1.非牛顿流体中,塑性流体的特点是什么?2.试列举出三种搅拌器放大的准则。3.加快过滤速率的途径有哪些?4.对于非球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径de的计算式。5.在考虑流体通过固定床流动的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原则定义的?为什么?6.蒸发器提高液体循环速度的意义有哪些?7.筛板塔的汽液接触状态有哪三种,各有什么特点?8.简述填料塔载点、泛点的概念。9.简述萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些?10.湿球温度与绝热饱和温度的物理意义有何区别?二、流体流动计算(30分)如图示常温水由高位槽流向低位槽,管内流速1.5rn/s,管路中装有一个孔板流量计和一个截止阀,己知管道为中φ57×3.5mm的钢管,直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ξ为7.5。设系统为稳定湍流。管路摩擦系数λ为0.026。求:(1)管路中的质量流量及两槽液面的位差ΔZ;(2)阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。若将阀门关小,使流速减为原来的0.8倍,设系统仍为稳定湍流,λ近似不变。问:(3)孔板流量计的读数R1变为原来的多少倍(流量系数不变)?截止阀的ξ变为多少?(4)定性分析阀门前a点处的压强如何变化?为什么?三、吸收计算(30分)用CO2水溶液的解吸来测定新型填料的传质单元高度HOG值。实验塔中填料层高度为2.0m,塔顶入塔水流量为5000kg水/h,CO2浓度为7×10-5(摩尔分率),塔底通入不含CO210的新鲜空气,用量为8kg/h,现测得出塔液体浓度为3×10-6(摩尔分率),相平衡关系为y=1240x(摩尔分率),试求:(1)出塔气体(摩尔分率)浓度;(2)该填料的HOG值;(3)现若将气体用量增加20%,且设HOG不变,则出塔液体、气体浓度将各为多少?四、精馏计算(30分)常压下,将乙醇-水混合物(其恒沸物含乙醇摩尔分率为0.894)加以分离。加料F=1ookmol/h,xF.=0.3(乙醇摩尔分率,下同),进料状态为汽液混合状态,其中汽相含乙醇y=0.48,液相含乙醇x=0.12。要求xD=0.75,xW=0.1。塔釜间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器,泡点下回流,设回流比R=1.6Rmin,夹紧点不是平衡线与操作线的切点。系统符合恒摩尔流假定。试求:(1)q线方程;(2)最小回流比;(3)提馏段操作线方程;(4)若F、xF、q、D、R不变,理论板数不受限制,且假定平切线与操作线不出现切点,则馏出液可能达到的最大浓度为多少?釜液可能达到的最低浓度为多少?五、传热计算(此题应届考生必答,30分)一夹套搅拌反应釜装有0.25m3密度为900kg/m3、热容为3.3kJ/kg℃的液体。拟通过夹套用蒸汽加热,釜内的温度到处均匀一致。夹套换热面积为2.5m2,蒸汽温度为107℃,釜壁厚度为l0mm,导热系数为6.0W/m℃,釜壁外蒸汽侧的给热系数为1.7kW/m2℃。在搅拌转速为1.5rps时,釜内侧的给热系数为1.1kW/m2℃。现搅拌器转速为3rps,己知釜内侧的给热系数与搅拌速度的2/3次方成正比,忽略热损失及垢层热阻。将釜内液体从22℃加热到102℃需多长时间?六、传热计算(此题在职考生必答,30分)拟用一套管换热器将密度为1100kg/m3、热容为4.0kJ/kgK的料液从295K加热到375K。料液走管内,管外用395K的饱和蒸汽加热。料液的流量为1.75×10-4m3/s,管内料液侧的给热系数为0.141kW/m2K。管外蒸汽侧的给热系数为3.40kW/m2K。假定管内料液侧的给热系数与流速的0.8次方成正比,并忽略热损失、管壁与垢层热阻。(1)试求所需的换热面积;(2)该换热器投入使用时,料液的流量增大至3.25×10-4m3/s,其余条件均不变,试求料液的出口温度。11华东理工大学二00四年硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称:461化工原理(含实验)一、简答题:(30分)1.动量守恒和机械能守恒应用于流体流动时,二者关系如何?2.简述因次分析法规划实验的主要步骤。3.简述搅拌过程中强化湍动的主要措施。4.影响颗粒沉降速度的因素有哪些?5.何谓流化床层的内生不稳定性?如何抑制?6.影响辐射传热的主要因素有哪些?7.化学吸收和物理吸收相比有何优点?8.简述恒沸精馏和萃取精馏的主要异同点。9.板式塔的不正常操作现象有哪些?10.何谓填料塔的载点和泛点?二、流体流动计算30分)如图所示的输水管路系统,AO管长lAO=100m,管内径75mm,两支管管长分别为lOB=lOC=75m,管内径均为50mm,支管OC上阀门全开时的局部阻力系数ξ==15。所有管路均取摩擦系数λ=0.03。支管OB中流量为18m3/h,方向如图所示。除阀门外其他局部阻力的当量长度均已包括在上述管长中。试求:(1)支管OC的流量,m3/h;(2)A糟上方压强表的读数PA,kPa。三、吸收计算(30分)某填料吸收塔,用纯水逆流吸收气体混合物中的可溶组分A,气相总传质单元高度HOG为0.3m。入塔气体中A组分的含量为0.06(摩尔分率,下同),工艺要求A组分的回收率为95%,采用液气比为最小液气比的1.4倍。己知在操作范围内相平衡关系为y=0.2x。试求:(1)填料塔的有效高度应为多少?(2)若在该填料塔内进行吸收操作,采用液气比为1.8,则出塔的液体、气体浓度各为多少?四、精馏计算(30分)如图所示的连续精馏流程,以回收二元理想混合物中的易挥发组分A。两塔塔顶设全凝12器,泡点回流,塔釜间接蒸汽加热.物系相对挥发度α=2.0,已知xF=0.4,xD=0.99,xW=0.01,xT=0.7,xB=0.2(均为摩尔分率),加料F=100kmol/h。F、T、B均为饱和液体。试求:(1)D,T,B,W的流率;(2)塔I的最小回流比Rmin;(3)当塔I的回流比取R=1.5Rmin时,写出F与B之间塔段的操作线数值方程。五、传热(此题应届考生必答,30分)质量162kg的某液体在一装有换热盘管的无夹套搅拌釜中用饱和蒸汽加热。盘管内蒸汽的温度为383K,盘管的换热面积为lm2。总传热系数为500W/m2.K。搅拌釜的外表面积为2.5m2,环境温度为293K,釜壁对环境的给热系数为5W/m2.K。试求将液体从293K加热到377K所需时间。(设液体的热容为2.1kJ/kg.K,且不随温度而变。釜内液体因充分混合,温度保持均一。忽略釜壁热阻,釜壁温度可取与液体温度相同。)如用一连续逆流换热器取代间歇的搅拌釜,加热介质的进出口温度分别为388K和333K,总传热系数为250W/m2.K,在同样时间内完成162kg该液体的加热,忽略热损失,试问连续换热器的面积为多少?六、传热(此题在职考生必答,30分)有一套管换热器对油品进行冷却,水以0.1kg/s的质量流量通过金属内管,内管管径为φ19×1.3mm,热油以0.075kg/s的质量流量逆流通过套管的环隙。已知管长2m,热油和冷水的进口温度分别为370K和280K。油侧的给热系数为l.7KW/m2.K,水侧的给热系数为2.5KW/m2.K。油的平均热容为l.9kJ/kg.K,水的平均热容为4.18kJ/kg.K。试求:(1)以金属内管外表面为基准的总传热系数;(2)油和水的出口温度。(忽略管壁热阻、垢层热阻及热损失。)13华东理工大学二00三年硕士研究生入学考试试题考试科目号码及名称:461化工原理(含实验)一、简答题:(40分)11.什么是流体流动的边界层?边界层分离的条件是什么?12.非牛顿流体中,震凝性流体的特点是什么?13.搅拌
本文标题:华东理工大学1991-2010考研化工原理真题
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