2012年厦大真题

828传递过程与单元操作第页共页厦门大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码：828科目名称：传递过程与单元操作招生专业：化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、化学工程考生须知：答题必须使用黑（蓝）色墨水（圆珠笔）；不得在试题（草稿）纸上作答；凡未按规定作答均不予评阅、判分；须携带科学计算器。一、综合题（60分）1.（2分）因此分析法的依据是。2.（4分）在有一个稳压罐的一条管径不变的输送管上的A、B除分别装上一个相同规格的压力表（如图所示）。问：（1）当管路上的阀门C关闭时，两个压力表的读数是否一致？为什么？（2）当管路上阀门C打开时，两个压力表的读数是否相同？为什么？（设A、B处的气体密度近似相等）3.（3分）如图所示的2B31型离心水泵装置，你认为有哪些错误？说明原因。828传递过程与单元操作第页共页4.（3分）选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据有哪些？5.（2分）某旋风分离器的分离因数K=100，旋转半径R=0.3，则切向速度为m/s。6.（4分）板框过滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过层滤布及个滤框厚度的滤渣，刘晶过长度约为过滤终了滤液流动路程的倍，而供洗液流通的面积仅为过滤面积的。7.（2分）如图所示，蒸汽在管束外冷凝，在条件相同情况下，比较两种排列方式的冷凝传热系数大小：αaαb。8.（3分）试说明换热器的热负荷与传热速率有何不同？9.（2分）双组份气体（A、B）进行稳定分子扩散，JA及NA分别表示在传质方向上某截面溶质A的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流因数大于1时，∣JA∣∣JB∣；∣NA∣∣NB∣。10.（2分）双层平壁稳态热传导，壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1和λ2，其对应的温度差为△t1和△t2，若△t1△t2,则λ1和λ2的的关系为。11.（2分）逆流操作的吸收塔，当吸收因素A1且填料为无穷高时，气液两相将在达到平衡。12.（4分）传质单元数NOG及NOL反映。HOG及HOL则与设备的型式、设备中的操作条件有关，表示，是吸收设备性能高低的反映。13.（4分）低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，降低入塔液体组成X2，则气相总传质单元高度HOG将；气相总传质单元数NOG将；气相出塔组成Y2将；液相出塔组成X1将。（增加，不变，减少）828传递过程与单元操作第页共页14.（3分）塔板负荷性能图中有跟气相流率有关的三条线时、、。15.（4分）某精馏的设计任务：原料为F，xF，要求分离为xD和xW，设计时加料热状况q已选定，若选则较大的回流比R，则NT，L，V，L/V。（增加，不变，减少）16.（2分）用图解法求理论板时，在α、xF、xD、xW、q、R、F和操作压力p诸参数中，与解无关。17.（4分）已测得精馏塔自塔顶下数第4层和第5层塔板的两相组成为0.62、0.70、0.75、0.82，试判断对应值：y4为，y5为，x4为，x5为。18.（2分）精馏分离二元理想混合液，已知回流比R=3，相对挥发度α=2.5，塔顶组成xD=0.96，测得自上而下数第4层板的液相组成为0.4，第3层板的液相组成为0.45，则第4层板的默弗里效率为。19.（2分）在一定空气装填下干燥某湿物料，能够用干燥方法除去的水分和首先除去的水分分别是和。20.（2分）氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于。21.（4分）恒定干燥条件下用热空气干燥某热敏性物料，且干燥属于降速阶段，欲缩短干燥时间，可采取的有效措施有哪些？（列出两条）二、计算题（90分）1.（15分）如图所示输水系统。已知：管路总长度（包括所有局部阻力当量长度）为100m，从压力表至高位槽所有管长（包括所有局部阻力当量长度）为80m，管路摩擦系数λ=0.025，管子内径为0.05m，水的密度ρ=1000kg·m-3，泵的效率为0.8，输水量为10m3·h-1，求：828传递过程与单元操作第页共页（1）泵轴功率N轴=？（2）压力表的读数为多少kgf·cm-22.(10分)某悬浮液在一定压力下进行恒压过滤，已知操作条件下过滤常数K=2.027×10-4m2·s-1。过滤介质虚拟滤液量qe=0.551m3·m-2。试绘出累计滤液量q随过滤时间的变化曲线。3.（16分）现需用一列管换热器将比热为2.3kJ·kg-1·K-1的某液体6t·h-1，从140℃冷却至40℃,。用一台水泵抽河水作冷却剂，已知河水的温度为30℃，若冷却水出口温度为45℃，K=300W·m-2·K-1，采用逆流操作，忽略散热损失，问：（1）冷却水的耗量为多少m-3·h-1(C水=4.18kJ·kg-1·K-1，密度取1000kg·m-3)（2）需传热面积多少m2？（3）若换热器的A、K及冷却水的进口温度都不变，水泵的供水量最大达7L·s-1时,可否改用并流操作？4.（18分）在直径为1m的逆流操作的填料吸收塔内，用清水作溶剂，入塔混合气流量为100kmol/h，其中溶质含量为6%（体），要求溶质回收率为95%，取实际液气比为最小液气比的1.5倍，已知在操作条件下的平衡关系为y=2.0x，总体积传质系数Kya=200kmol/（m3·h），试求：（1）出塔液体组成；）（2）所需填料层高；828传递过程与单元操作第页共页（3）若其他条件不变（如G、L、y入塔、x入塔等不变）将填料层在原有基础上，加高2m，吸收率可增加到多少？5.（16分）在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸汽量过分凝器后，3/5的蒸汽冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86.其余未凝的蒸汽经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9（以上均为轻组分A的摩尔分数）。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求：（1）第1块板下降的液体组成；（2）料液的组成。6.（15分）在常压绝热干燥器内干燥某湿物料。每批将500kg的湿物料从最初含水量20%降为2%（湿基，下同），空气的初始温度为20℃，湿度为0.01kg/kg绝干气，将空气预热至100℃进干燥器，出干燥器的温度为60℃。试求：（1）完成上述干燥任务所需的新鲜空气量（2）空气经预热器获得的热量；（3）在恒定干燥条件下测得该物料的干燥速率曲线如图所示。已知恒速干燥段所用时间为1h，计算降速段所需时间。