华南理工大学2006年研究生入学(化工原理)考试试卷

451华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺生物化工应用化学工业催化能源环境材料及技术制糖工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工与贮藏工程制浆造纸工程共页第1页一、选择填空题（50分）1、流体在等径管中作稳定水平流动，流体由于流动而有摩擦损失，流体的压强沿管长（），流速（）。A）增加B）减少C）不变D）不定2、孔板流量计的孔流系数Co，当Re数增大时，其值（）。A）总在增大，B）先减小，当Re数增大到一定值时，Co保持为某定值；C）总是减小；D）不定。3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。A）气缚现象B）汽蚀现象C）汽化现象D）冷凝现象4、有一套管换热器，在内管中空气从20C被加热到50C，环隙内有119.6C的水蒸汽冷凝，管壁温度接近（）C。A）35B）119.6C）77.3D)无法判断5、提高进入干燥器空气的温度，空气的湿含量H（），相对湿度（），焓（）。A）不变B）变小C）变大D）不确定6、干燥器进口温度计最小分度是0.1OC，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（）。A）75oCB）75.0oCC）75.014oCD）75.97oC第2页7、某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后，发现气体出口含量y2增大，原因可能是（）。A）气体进口含量y1下降B）吸收剂温度降低C）入塔的吸收剂量减少D）前述三个原因都有8、某精馏塔设计时，进料量qn,F、进料浓度xF、进料热状况q、塔顶产品qn,D、塔顶产品浓度xD以及回流比R一定，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，则（）。A）塔底产品减少B）塔底产品浓度降低C）塔板数量减少D）提馏段液气比增加。9、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂用量增加而其他条件不变时，试判断下列参数的变化：吸收推动力Δy（），回收率η（）；当温度下降而其他条件不变时，吸收推动力Δy（），回收率η（）。A）增大B）减小C）不变D）不确定10、在房间中利用火炉取暖时，其传热方式为：（）A）传导和对流B）传导和辐射C）对流和辐射D传导、对流和辐射11、某液体在内径为0d的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为0u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为)2/(022ddd的管子时，则其流速为原来的（）倍，压降△P是原来的()倍。12、离心泵通过给定的管路，将河水送到固定高度的储罐。当冬天河水水位下降时，泵的输水能力（）；为了保持原来的输送能力，可以采用（）的方法调到原来的流量。13、板式塔是根据塔板上的气液接触元件来分类，请列举三种板式塔1）：第3页（）；2）：（）；3）：（）。14、为了获得管内流体的速度分布，可以采用（）进行测量。15、降尘室的生产能力只与降尘室的（）和（）有关，而与（）无关。16、对恒压过滤，如滤饼不可压缩，介质阻力可以忽略时：（1）过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的（）；（2）当过滤面积增大一倍时，则过滤速率增大为原来的（）倍。17、（1）纯蒸气冷凝时，热阻由（）决定；（2）含不凝性气体的蒸气冷凝时，热阻由（）决定。18、为了提高恒速干燥过程的速率，可以采取（）措施实现；对于降速干燥阶段，为了提高其干燥过程速率，可以采取（）措施实现。19、满足恒摩尔流的条件为（1）()，（2）()，（3）()。20、连续精馏操作，原为泡点进料，现因故导致料液温度下降。若进料浓度、回流比、塔顶采出率以及进料位置均保持不变，则塔釜加热量将()，塔顶易挥发组分浓度将()。二、计算题（共100分）1、（10分）某化工过程，为回收苯，先将苯蒸发到干燥的空气中形成混合气体，在30oC和1atm(绝压)下的相对湿度为60%，然后使混合气体冷却到-11.5oC，苯在30oC和-11.5oC时的饱和蒸气压分别为118mmHg和10mmHg，求苯的回收率。苯和空气的分子量分别取78和29。2、(10分)一板框式过滤机，过滤面积为2m2，在1.5kgf/cm2（表压）下恒压过滤操作2h，得滤液36m3，装卸时间为0.5h，滤饼不可压缩，忽略介质阻力。第4页试求：（1）过滤常数K(m2/s)和2h时的过滤速率(m3/s)？（2）若过滤2h后，以5m3水洗涤饼，洗涤时间(h)及生产能力又为多少(m3/h)？3、（20分）流量为9.17kg/s和温度为20℃的水在面积50m2列管换热器中逆流将110℃的醋酸冷却到40℃，冷却水的出口温度为45℃。但换热器投入运行一段时间后，冷、热流体的流量和进口温度均不变，但测得冷却水的出口温度降为38℃，求（1）前后总传热系数改变多少？（2）换热器的污垢热阻为多少？（3）若冷、热流体的对流传热分系数的比值为1：3，为了提高传热总系数，你认为提高哪一种流体的传热分系数更有效，为什么？4、（20分）一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），该系统的相对挥发度为α=2.5。测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为70.0,83.0nnxy，相邻上层塔板的液相组成为77.01nx，相邻下层塔板的汽相组成为78.01ny，试求：（1）精馏段操作线方程；（2）最小回流比；（3）精馏段第n块塔板的气相默弗里（Murphree）板效率Emv,n；5、（20分）、图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直径d1=80mm，长l1=6m，摩擦系数λ1=0.02。排出管（泵后）直径d2=60mm，长l2=13m，摩擦系数λ2=0.03，在排出管C处装有阀门，其局部阻力系数ζ＝6.4，吸入管路和排出管路各有一个90º弯头，ζ=0.75。管路两端水面高度差H＝10m，泵进口高于水面第5页2m，管内水流量为12L/s。试求：（1）每kg流体需从泵获得多少机械能（泵的有效功W=?J/kg）？(2)泵进、出口断面的压强PA和PB各为多少(N/m2)？(3)如果是高位槽中的水沿同样管路向下（低位槽）流出，管内流量不变，问是否需要安装离心泵？6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气的处理量为73.6kmol/h，进塔气体中含苯0.03，要求苯的回收率为90％，操作在101.3kPa、25℃下进行，塔径0.8m，物系的平衡关系为Y×=26X，操作液气比为最小液气比的1.3倍，气相总体积传质系数Kya＝0.045kmol/(m3·s),苯的分子量为78.1，洗油的分子量为170。试求：（1）每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量(kg/h);（2）所需的填料层高度（m）;（3）其他条件不变，改用性能更好的填料，分析该措施是如何影响回收率的。