江南大学化工原理2006

2006年硕士学位研究生入学试题考试科目：化工原理A(允许使用计算机)一、概念题(30分，每空或每选择1.5分，答案写在答题纸上)1.某牛顿流体在圆直管内流动，测得在某Re数下的压降为70mmHg。如果将Re数加倍，则压降为235.5mmHg，由此判断该流体的流动形态是_________。A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定2.孔板流量计的孔流系数________文丘里流量计的孔流系数。A.小于B.等于C.大于D.不一定3.判断题：离心泵发生气缚时，不能正常工作，但泵本身一般不会损坏。()A.错误B.正确4.离心泵输送液体时，以机械能的形式向液体做功，液体的能量增加_______A.主要是动能B.主要是静压能C.动能与静压能并重D.两者的比例视具体情况而定5.颗粒越大，所形成的床层孔隙率_______。A.越大B.越小C.基本不变D.不一定6.一旋风分离器的分离效果不够满意，有人提出以下建议，你认为哪一个建议较合理______。A.与另一个相同的旋风分离器并联使用B.与另一个相同的旋风分离器串联使用C.与另一个小尺寸的旋风分离器串联使用D.在现有的旋风分离器的后面串联1个由一对小尺寸的旋风分离器并列而成的分离器7.流化床的带出速度_______粒子的沉降速度。A.小于B.等于C.大于D.不一定8.在以下几种换热器中，最适合在低Re数下实现湍流的是________。A.列管式换热器B.板式换热器C.螺旋板式换热器D.套管式换热器9.在蒸汽——空气换热器中，采取_______方法提高传热速率是最合理的A.提高蒸汽流速B.提高空气流速C.将蒸汽和空气的流速都提高10.为了蒸发某种粘度随温度和浓度变化较大的溶液，应采取______。A.并流加料流程B.逆流加料流程C.平流加料流程11.在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作条件不变，而液量与气量成比例同时增加，则：气体出口组成Y2将__________，液体出口组成X1将___________，回收率将__________。(增加，减少，不变，不定)12.精馏分离α=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶xD=0.96，测得第三层塔板(精馏段)的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的汽相单板效率EmV为_________。A.22.2%B.32.68%C.44.1%D.107.5%13.某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为xD，xW。如进料为xF1时，相应的最小回流比为Rm1；进料为xF2时，则相应的最小回流比为Rm2。现xF1＜xF2，则：()。A.Rm1＜Rm2B.Rm1=Rm2C.Rm1=Rm2D.无法确定14.在相同填料层高度和操作条件下，分别采用拉西环、鲍尔环、阶梯环填料进行填料的流体力学性能试验，压降最小的填料是_________。15.空气温度为t0，湿度为H0，相对湿度为φ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为φ1，则()。A.H1＞H0B.φ0＞φ1C.H1＜H0D.φ0＜φ116.在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥器出来的一部分废气(t2，H2)和新鲜空气(t0，H0)相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。干燥过程中有关参数如下：混合器状态点M(tm，Hm)预热点N(t1，H1)干燥(I2=I1)点B(t2，H2)已知水分蒸发量为W，则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空气量L为()。A.L=W/(H2-H0)B.L=W/(Hm-H0)C.L=W/(H1-H0)D.L=W/(H2-H1)17.用纯溶剂S对A、B混合液进行单级(理论)萃取，当萃取剂用量增加时(进料量和组成均保持不变)，所获得的萃取液组成()。A.增加B.减少C.不变D.不一定18.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于()。A.溶解度曲线之上方区B.溶解度曲线之下方区C.溶解度曲线上D.坐标线上二、(30分)用泵将20℃水从贮槽打到某一处。泵前后装有真空表和压力表，泵的吸入管路总阻力和速度头之和为4m，大气压为100kPa，吸入液面与吸口间距离为4m。试求：(1)真空表的读数；(2)当水温由20℃变为70℃时。发现真空表读数突然改变，流量骤然下降。此时出了什么故障？原因何在？怎样排除？(提示：70℃时的饱和蒸汽压pv=31.16kPa，ρ水=1000kg/m3)三、(30分)在一FLB—500—65—25—4型列管换热器中用饱和水蒸气预热有机溶剂，蒸汽在壳程中冷凝为同温度的饱和水，溶剂走管内。已知：水蒸气的温度为120℃，冷凝潜热r=2236kJ/kg，冷凝表面传热系数为10000W/(m2·K)。溶剂的流量为45t/h，入口温度42℃，出口温度82℃，平均温度下的比热容为2.2kJ/(kg·K)。换热器由120根管子组成，管子规格为φ25mm×2.5mm，材料是钢，其热导率为45W/(m·K)。以管外表面积为基准的传热面积为65m2，壳体未保温，壳外表面积为12m2，环境温度为15℃，换热器外壳与环境的对流辐射表面传热系数αT=14.5W/(m2·K)。(1)忽略壳壁热阻，估计蒸汽的冷凝量(kg/h)；(2)若两侧无污垢，试求管内溶剂的表面传热系数；(3)若将上述四管程的换热器改为二管程操作，管子总根数不变，并假定溶剂的流量、入口温度、蒸汽温度、蒸汽冷凝表面传热系数均不变，溶剂物性变化可忽略，试求溶剂的出口温度(假定二管程时管内流动为湍流)四、(30分)某厂吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害组分。在此情况下，测得的浓度如图所示：Y1=0.02，Y2=0.004，X1=0.008，X2=0，(Y、X均为比摩尔分率，下同)。已知平衡关系为Y=1.5X，试求：(1)气相总传质单元高度；(2)操作液气比为最小液气比的多少倍；(3)由于法定排放浓度Y2必须≤0.002，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少；(4)画出加高前后，吸收操作线的示意图。五、(30分)在常压连续精馏塔中分离A、B混合液(如附图所示)。两股进料情况如下：F1=100kmol/h，xF1=0.6(摩尔分率，下同)，F2=200kmol/h，xF2=0.2，均为饱和液体进料。要求分离后馏出液中组分A含量不小于0.8，釜液中组分A浓度不大于0.02，操作回流比为2。试求：(1)馏出液、釜液摩尔流量；(2)两股进料间塔段的上升蒸汽、下降液体摩尔流量；(3)两股进料间的操作线数值方程。