華東理工大學(xué)考研化工原理1991-1996六年真題資料

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1、華東理工大學(xué)一九九六年研究生（碩士、博士）入學(xué)考試試題 （試題附在考卷內(nèi)交回） 考試科目號碼及名稱：501化工原理（含實驗） 一、簡答與填空：（20分） 1 .均勻流段有何特點？流體勻速通過等直徑彎管的流動能否視作均勻流段？為什么？ 2 .轉(zhuǎn)子流量計的特點是什么？孔板流量計的缺點是什么？設(shè)計孔板流量計的中心問題是 什么？ 3 .簡述旋槳式和渦輪式攪拌器的特點。 4 .簡述數(shù)學(xué)模型法的主要步驟。 5 .過濾常數(shù)K與哪些因素有關(guān)？ 6 .顆粒的自由沉降速度是否僅是顆粒與流體的特性？ 7 . 在篩板塔的設(shè)計中，塔徑D、孔徑do、孔間距t 一定，若增大溢流堰長度顯則組成負荷性能圖 的

2、液相上限線，液沫夾帶線，溢流液泛線，漏夜線。（上移、下移、 左移、右移、不變） &在多效蒸發(fā)系統(tǒng)的操作中，各效蒸發(fā)器的溫度和各效濃度分別取決于什么？ 9 . 液液傳質(zhì)設(shè)備內(nèi)會發(fā)生軸向混合，嚴格說來，軸向混合是改變傳質(zhì)單元數(shù) N8,還是改變 傳質(zhì)單元高度Hoc?而在塔設(shè)備的設(shè)計中，又是如何處理軸向混合之影響的？ 10 .溫度為t、濕度為H的濕空氣在一定流速下掠過某濕物料以測定干燥速率曲線。 （1）若氣體狀態(tài)不變，流速增加，則臨界含水量，平衡含水量__。 （2）若氣速不變，濕度不變，氣溫降低，則臨界含水量 ，平衡含水量。（上 升、下降、不變） 二、（2。分）某離心泵輸水管路系統(tǒng)如圖所

3、示。已知江水在工作溫度下的飽和蒸汽壓為3.。 Pv=17.54mmHg,吸入管的阻力損失Hf吸人壓出管路的阻力損失 口出0,泵 許汽蝕余量［△ h］= 5.0m?，F(xiàn)因落潮，江水液面下降了 的允o.5m。 ?a| （1） 通過計算指出，此泵在落潮時能否正常工 j 1- -Ll作？定性判斷流量將如何變化？ 八 二二 （2）若該管路有足夠的調(diào)節(jié)余地，現(xiàn)調(diào)節(jié)管的流 I二』量與落潮前相等,則出口閥門應(yīng)開大還是關(guān)?。看? Pa 22.5m 2.5m 時泵的進口真空表和出口壓力表的讀數(shù)各較落潮前 變化了多少at?壓 出管的阻力損失變化了多少 mH2O? （計算中忽略兩測壓點的位差、動

4、能項及流量對［△ h］的影響，設(shè)流動已進入阻力平方區(qū)。） （能正常工作,0.05at , 0.5mH2O） 二（圖） 三、（20分）用CO?水溶液的解吸來測定新型填料的傳質(zhì)單元高度 Hog值，實驗塔中填料 層高度為2.5m，塔頂入塔水流量為4000Kg水/h , CQ的濃度為8X 10 5 （摩爾分率），塔底 通人 不含CO2的新鮮空氣，用量為6 Kg/h,現(xiàn)測得出塔液體濃度為4x10-6 （摩爾分率），相平衡關(guān)系為 y=1420x （摩爾分率）試求： （1） 出塔氣體（摩爾分率）濃度； （2） 該填料的Hog值； （3）現(xiàn)若將氣體用量增加20%,且設(shè)Hog不變，則出塔氣體和液體

5、濃度各為多少？ -6 （0.466m , 1.31 x 10 , 0.0704） 四、（20分）用精鐳塔分離雙組分混合液，進料組成為 0.45 （易揮發(fā)組分摩爾分率），泡 點進料，塔頂采出率為0.50 （摩爾流量之比）要求塔頂易揮發(fā)組分的回收率達到98%,操作條件下 物系的相對揮發(fā)度為2.5，試求： （1）塔頂、塔底產(chǎn)物的濃度； （2）最小回流比； （3）若操作回流比取最小回流比的 1.4倍，采出率不變，則塔頂產(chǎn)物理論上可達到的最 高濃度是多少？ （0.882 , 0.018 , 0.946 , 0.9） 五、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）有一夾套的反應(yīng)釜，釜內(nèi)盛有某種反應(yīng)液，

6、反應(yīng)液的初始溫 度為20 C,釜內(nèi)液體由于劇烈攪拌可以認為溫度均一。反應(yīng)液需加熱到 80C進行 反應(yīng)。 （1 ）若夾套內(nèi)通以120c的飽和水蒸汽加熱，已知前10min反應(yīng)液的溫升至60C,則反應(yīng)液 由初始溫度加熱到反應(yīng)溫度需要多少時間？ （2）若夾套內(nèi)通以進口溫度為 120c的熱流體加熱，已知前 10min反應(yīng)液同樣溫升 至60C,則反應(yīng)液由初始溫度加熱到反應(yīng)溫度需要多少時間？ （熱流體無相變） （答案 17.94mi n 17.94mi n ） 六、（此題在職考生必答，20分）一套管換熱器，內(nèi)管為0 25 x 2.5mm的鋼管，管外為 T=120C的飽和水蒸汽加熱，管內(nèi)流過氣體，

7、入口溫度 E20C,出口溫度t2=60C,現(xiàn)改為0 19x 2mm的鋼管代替0 25x 2.5mm的鋼管，并使氣體流量為原來的 1.5倍，管長、T及b 不變，試求： （1）氣體出口溫度U（設(shè)氣體在管內(nèi)， Re> 104,Pr> 0.7,冷凝側(cè)、管壁熱阻及熱損失可 略，且不計物性變化影響）； （2）如氣體通過原管子的壓降為 30mmH2O,求現(xiàn)工況的壓降（設(shè)摩擦系數(shù) 人相同，換熱 器進出口阻力損失不計） (64.73 , 284.4mmHO) 3. C。若加熱蒸汽的壓強及氣體的人口溫度保持不變， 氣體的出口溫度升至62 C, 華東理工大學(xué)一九九五年研究生（碩士、博士）入學(xué)

8、考試試題 （試題附在考卷內(nèi)交回） 考試科目號碼及名稱：501化工原理（含實驗） 簡答題：（20分） 1 .簡要比較實驗研究方法和數(shù)學(xué)模型方法之間的異同。 2 .何謂蒸發(fā)器的生產(chǎn)強度？如何尋求提高生產(chǎn)強度的途徑？ 簡述如何通過實驗測定過濾常數(shù)？ 4.繪出連續(xù)并流干燥器內(nèi)氣、固兩相溫度的 變化。氣流干燥器操作的關(guān)鍵是連續(xù)而均勻地加 5.料，請列舉三種常用的固體加料器。操作中的精 儲塔，若進料組成Xf上升至Xf在同一回流比R 下，播出液組成Xd和釜液組成Xw將如何變 化？欲保持Xw不變，采取何種調(diào)節(jié)措施？ 圖示為某萃取物系的互溶曲線，分配系數(shù)kA=l， 6. 原料液組成Xf=40%

9、（質(zhì)量百分率，下同）， 采用多級錯流萃取，每級萃取溶劑比均為0.5， 要求最終萃余相濃度大于5%, 求錯流萃取所需的理論級數(shù) ？ 二、（20分）有一列管式換熱器,殼程通以120 C的飽和蒸汽，可將定量的氣體從20 C加熱至60 試求： （D此時換熱器的熱流量有何變化 （以原工況熱流量的相對比值表示 ）？設(shè)氣體 在管內(nèi)均已Re>1 G , Pr>0,7考，計算時可忽略垢層，管壁及蒸汽側(cè)的熱阻，不 慮氣體物性的變化。？ （2）氣體通過換熱器的壓降有何變化 （以原工況壓降的相對值表示）？設(shè)摩擦系數(shù) 相同,換熱器進、出口阻力損失不計。 （0.762,0.526） 三、（20分）用具有兩塊

10、理論板的精儲塔提取水溶液中的易揮發(fā)組分。飽和水蒸汽以 50kmol/h 四、（20分）擬用逆流吸收流程以回收空氣混合氣中 95%的氨?；旌蠚饬髀蕿?.5 kg/m.s , 入塔氨濃度2% （體積）。吸收劑為含氨0.0003 （摩爾分率）的稀氨水。采用液氣比為最小液氣比 的1.4倍。設(shè)操作范圍內(nèi)物系服從亨利定律 y=1.2x，填料總傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.05 kmol/s.m3 試求： （1） 所需填料層高度是多少m? 2 （2） 該塔在實際操作時，另有一股流率為0.2kg/m.s,含氨0.001 （摩爾分率）的稀氨水 也要并入該塔作為吸收劑，若要求加入口處無返混，設(shè)其他入塔條件不變，

11、 試問該股吸收劑應(yīng)在距塔頂往下幾米處加入 ？ （2.9m , 0.9m） 五、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）用一離心泵將低位大槽中的料液送至高位小槽，如圖。大槽內(nèi) 徑6米，小槽內(nèi)徑3米。管徑均為40毫米，管長30米（包括局部阻力的當量長 2 3 度）。離心泵特性曲線：He=40-0.1V （He:m, V: m/h ）。開始時,兩槽面垂直距離8米,問若 要小槽中液位上升2米，需多少時間？（設(shè)流動均處于高度湍流區(qū)， 入=0.03） 五（@） 六、（此題在職考生必答，20分）現(xiàn)欲用一離心泵將低位槽中的水送至12米高處的水塔，流量 要求12m3/h，吸入管路總長20m （包括局部阻力的當

12、量長度），壓出管路總長40mm包括局部阻力 的當量長度），管徑均為40mm，入=0.025,試求： （1）管路所需壓頭為多少？ （2） 若在12m5/ h流量 下，泵的壓頭He=27m允許吸上真空高度 [Hs] =7m問該 流量下泵的有效功率Ne為多少？泵的允許安裝高度]Hg]為多少？ 華東理工大學(xué)一九九四年研究生（碩士、博士）入學(xué)考試試題 （試題附在考卷內(nèi)交回） 考試科目號碼及名稱：501化工原理（含實驗） 、簡答題：（20分） 1 .實驗測定離心泵特性曲線時，需測取記錄哪些數(shù)據(jù)？ 2 . 由于某鐘原因使進入降塵室的含塵 氣體溫度升高， 若氣體的質(zhì)量流量及含塵情況不

13、變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？導(dǎo)致此變化的原因何在？ 3 .何謂核狀沸騰？何謂膜狀沸騰？工業(yè)操作應(yīng)采用何種沸騰？為什么？ 4 .液液萃取操作中，分散相的選擇應(yīng)從哪些方面考慮？ 5 .用熱空氣對某濕物料進行對流干燥，在一定的氣速和溫度下，達到最終濕含量的時 間為3小時，其中等速干燥所用時間為1小時。為提高產(chǎn)量，希望在2小時內(nèi)達到干燥要 求，問采用提高氣速的辦法能否達到目的？為什么？ 二、（20分）某一逆流操作的套管換熱器，冷卻水入口溫度 ti=30C，出口溫度3=84 C , 熱流體進口溫度T=180C，出口溫度T2=120C，改為并流操作，其它條件均不變，兩流體的出口溫度 分

14、別為多少度？ 三、（20分）在有效高度為4m的填料塔內(nèi)用純水逆流吸收氣體混合物種的可溶組分，氣體的初始 濃度為0.05 （摩爾分率），操作條件下，物系的相平衡關(guān)系為 y=1.2x，操作液氣 比為1.5?，F(xiàn)測得氣體出口濃度為為 0.005 （摩爾分率），試求： （1）此填料的傳質(zhì)單元高度Hog為多少？ （2）若將填料層加高2m,則溶質(zhì)的回收率n可達到多少？ 四、（20分）用精儲塔分離雙組分混合液，加料為兩股摩爾流量相等的原料液。一股在塔頂加 入，其濃度為0.55 （易揮發(fā)組分摩爾分率，下同），另一股在塔的中部加入，其濃 度為0.35。原料液均在泡點下加入塔內(nèi)，塔頂設(shè)置冷凝器，泡點回流，

15、塔底間接蒸汽加熱。操作條件 下，物系的相對揮發(fā)度為 2,操作回流比為2,試求： （1） 塔底產(chǎn)品的濃度為多少？ （2）中部加料口以上和以下各塔段的操作線方程。 （3 ）若塔板可無限增加，則塔頂產(chǎn)品的極限濃度為多少？ F D Fi. W 五、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）在底面積為1.5m X 1.5m的方形容器內(nèi)設(shè)置一垂直擋板，將 其分為容積為2:1的兩個空間，設(shè)大空間內(nèi)盛有深度為 1m的水，較小空間內(nèi)盛有 深度為0.4m的水，擋板上有一直徑為 20mm的小孔，若將小孔的塞子拔掉，經(jīng)多長時間容 器內(nèi)的液體停止流動？在這段時間內(nèi)有多少液體從大空間流進小空間？ （小孔的流量系數(shù)

16、為 0.61 ) 六、(此題在職考生必答，20分)操作中的離心泵如圖示，P=0.5at(表)，在轉(zhuǎn)速n=2900 轉(zhuǎn)份下，泵的特性方程H=40-0.1q v2 (q v： m/h ), p =900kg/m3,流量為8ni/h。試求： (1) 泵的有效功率； (2) 今將泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至n，=2700*專/分，則泵的有效功率又為多少？ (設(shè)流動均在 高度湍流區(qū)) 華東理工大學(xué)一九九三年研究生（碩士、博士）入學(xué)考試試題 （試題附在考卷內(nèi)交回） 考試科目號碼及名稱：501化工原理（含實驗） ■、填空題：（20分） 1. 如圖靜止盛水容器中，u型壓差計的指示劑p=1630kg/

17、m3時，壓差計讀數(shù)為R,當改用p「 =13600kg/m3 時，則 R = 2 .某離心泵將江水送入一敞口高位槽，現(xiàn)因落潮，江水液面下降，當管路條件和 人均不 變（泵仍能正常操作），為維持原送水能力，泵出口調(diào)節(jié)閥應(yīng) 。（關(guān)小、不變、 開大），泵出口處流體壓強。（變小、不變、變大、無法確定） 3 .某二元物系相平衡關(guān)系如圖所示，現(xiàn)以 S作為萃取劑，分離AB混合物得一對平衡的 萃取相E和萃余相R,則該條件下，分配系數(shù)kA=。選擇性系數(shù)3 =。（用線段比例式表示）。 4 .因某種原因使進入降塵室的含塵氣體溫度升高， 若氣體質(zhì)量流量不變，含塵情況不變， 降塵室出口氣體的含塵量將

18、。（變小、不變、變大）導(dǎo)致此變化的原因是（ 1 ） , （ 2） 。 5 .溫度為t，濕度為H的濕空氣以一定的流速掠過某濕物料，測得其臨界含水量為 Xc, 平衡含水量為X?，現(xiàn)改變條件： （1）氣體狀態(tài)和濕物料不變，流速增加，則 Xc,x*。 （2）氣速、濕度H濕物料不變，氣溫t下降，則Xc,X。 （變小、不變、變大、不確定） 6 .定性在下圖中繪出恒速過濾操作中過濾常數(shù) K、過濾壓強^ P和濾液量V的關(guān)系曲線。 （濾餅可壓縮，s羊0,過濾介質(zhì)阻力qeM 0） （20分）某一臺單程列管式,換熱器，由 18根$ 19 x 2mm長1.5m的管子組成，現(xiàn)用 它來冷凝冷卻乙醇飽和蒸

19、汽，使其自飽和溫度 78c冷凝冷卻至30C，乙醇走管外，處理量 為100kg/h，其冷凝熱為880kJ/kg,液體乙醇的比熱為2.93 kJ/kg. C,冷卻水走管內(nèi)，與乙醇逆流流 動，進口溫度為15C，出口溫度為30 C,水的平均比熱為4.187 kJ/kg. C,乙醇的冷凝和冷卻的傳 熱系數(shù)Ki=0.7 kW/吊C ,K 2=0.12 kW/吊C,（以管子外表面積為基準）。問此換熱器是否適用？ 三、（20分）用精儲塔分離雙組分混合液，原料處理量為 F=100 kmol/h,混合液中含易 揮發(fā)組分Xf=0.5 （摩爾分率、下同），原料以汽液混合狀態(tài)（汽液各占一半）加入塔的中部， 塔頂泡點回

20、流，回流比為最小回流比的 1.2倍，塔釜間接蒸汽加熱。要求塔頂產(chǎn)品濃度 Xd=0.95，塔釜殘液濃度Xw=0.05，操作條件下物系的相對揮發(fā)度為 3。試寫出該塔提鐳段的 操作線方程。 四、（20分）在一常壓逆流填料塔中，用清水吸收含溶質(zhì) 5% （體積百分數(shù)）混合氣中的 溶質(zhì)。已知混合氣處理量為2826標準m/h,氣體在塔內(nèi)的空塔速度為1m/s （標準狀態(tài)下流 3 速）。相平衡關(guān)系y=1.2x。氣相總傳質(zhì)系數(shù)Kya均為180 kmol/ m.h，吸收劑用量為最小用 量的1.4倍，要求吸收率為95%試求： （1） 吸收劑出塔濃度Xi （摩爾百分數(shù)）； （2） 完成上述任務(wù)所需的填料層高

21、度； （3） 按以上條件設(shè)計的塔，若氣液兩相入塔流量、組成、溫度、操作壓強均不變， 而改用并流操作，則吸收率可達多少？（假定 Kya與流向無關(guān)） 五、（此題在職考生必答，20分）圖示用虹吸管自貯槽排液，液體密度為 800kg/m , 粘度為0.015 Pa.s，虹吸管內(nèi)徑為15mm （1）當y=1.4m時，此時管路阻力（除出口以外全部阻力）損失為1 m水柱，試求此時排液量為多 少 kg/h ? （2）在管子總長不變的情況下，欲使排液量增加 20%試問y至少應(yīng)為多少？ （3）若y 一定，改變X是否對排液有影響？（列出方程，定性討論） Pa x 六、（此題應(yīng)屆考生必答,20分）底部

22、在同一水平面上的兩個貯槽之間用內(nèi)徑 150mm 長300m （包括局部阻力的當量長度）的管子連接。初始直徑7m的貯槽內(nèi)液面高度為7m,直 徑5m 的貯槽內(nèi)液面高度為2m問大槽液面下降1m需多少時間？設(shè)管路阻力系數(shù) 人=0.016。 （提示：作擬定態(tài)處理） I Pa Pa Hb=7 仃 7m d=150mm l=300m ho=7m 華東理工大學(xué)一九九二年研究生（碩士、博士）入學(xué)考試試題 （試題附在考卷內(nèi)交回） 考試科目號碼及名稱：501化工原理（含實驗） 、填空題：（20分） 如圖，實驗室用一虹吸管吸取 20C的水，已知管長lAB=0.8m,虹吸管內(nèi)徑 d=10

23、mm直管摩擦系數(shù)入=0.02，該管理論上可能達到的最大速度 u=m/s。 2. 某廠車間內(nèi)用往復(fù)泵輸送液體，用旁路閥調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)主管道內(nèi)的流量?，F(xiàn) 將旁路閥關(guān)小，而主管道的管長、管徑、局部管件情況、泵和泵的往復(fù)頻率均不變，則往復(fù)泵 提供的揚程H。（增加、減少、不變、不確定） 3. 某化工廠在將一定質(zhì)量流量的含塵氣體送入高溫反應(yīng)器以前， 需進行預(yù)熱 和降塵室除塵。采用先除塵后預(yù)熱的方式可達到最佳除塵效果，其原因是（ 1 ） , （ 2） 4. 用葉濾機過濾某固體懸浮液，過濾始終在恒壓下進行，每一過濾周期內(nèi)輔 助時間和洗滌時間一定，若每一周期內(nèi)過濾時間過長，過濾機的生產(chǎn)能力下降

24、，其原因是。 5. 用飽和蒸汽在固定管板式列管換熱器內(nèi)加熱某易生垢液體時， 應(yīng)使哪種流 體走管程？ 6. 工業(yè)物理解吸過程常采用升溫、減壓的方式是為了 而達到較好的解吸效果。 7. . 操作中的精鐳塔，若維持相對揮發(fā)度 a、進料量F、組成Xf、塔底上升蒸 汽量V,塔頂產(chǎn)品量D,加料位置等均不變，而使進料熱狀態(tài)q上升，則塔頂產(chǎn)品組成Xd ，塔底 產(chǎn)品組成Xw。（上升、不變、下降、不確定） 8. 某二元混合物用溶劑萃取，該設(shè)備為一個理論級，已知溶質(zhì) A和稀釋劑B m xj 的濃度（質(zhì)量百分數(shù)）比為：萃取相-3=4,萃余相XB =0.25，該操作條件下， 溶劑的選擇性系數(shù)3

25、= 。 9. 大量干球溫度為50 C,濕球溫度為40 C的濕空氣與極少量的水長期接觸 后（水溫40 C ），水溫最終可達到 Co 二、（20分）某填料塔用清水吸收低濃度混合氣中的溶質(zhì)。要求吸收率為 90%設(shè)計條 件下，物體的相平衡關(guān)系y=2x，傳質(zhì)分系數(shù)kya=kxa=0.026 kmol/ni.S，處理氣量為5xW 3kmol/m.s，采用液氣比為最小液氣比的1.2倍，試求： （1）為完成分離任務(wù)所需的填料高度。 （2）現(xiàn)在該塔內(nèi)操作時，將氣體壓強增加一倍，而液氣比、氣體入塔濃度和量均維持 原設(shè)計條件不變，則實際回收率可達到多少？ （20分）組成為0.2的混合液以飽和蒸汽狀態(tài)

26、加入精儲塔中部進行連續(xù)精鐳。塔頂 全凝，泡點回流，要求塔頂產(chǎn)品濃度 Xd=0.95，塔釜殘液濃度Xw=0.11，（以上均為易揮發(fā) 組分的摩爾分率）。操作條件下物系的相對揮發(fā)度為 2.7。試求： （1 ）塔頂易揮發(fā)組分的回收率和塔底難揮發(fā)組分的回收率。 （2）取操作回流比為最小回流比的 1.5倍時，精鐳段和提鐳段的操作線方程。 （3）若塔頂?shù)谝粔K實際板的液相默弗里板效率 Em=0.6，離開該板的液相組成為多少？ 四、（此題在職考生必答，20分）有一管殼式,換熱器，其管束由269根$ 25X 2.5mm,長3m 的銅管組成，現(xiàn)用該換熱器將流量為8000kg/h的空氣從10 C加熱至110

27、C,已知在 空氣的平均溫度下，空氣的比熱為1kJ/kg. C ,導(dǎo)熱系數(shù)入=0.0289 W/m： C ,Pr=0.7。若殼程通以 飽和蒸汽作加熱劑，為將空氣加熱至指定溫度，加熱蒸汽的溫度應(yīng)為多少度？（空氣的粘度口 =0.0202 cp）忽略蒸汽、垢層和管壁熱阻。 五、（20分）用離心泵將敞口水池中的水送往一敞口高位槽，管徑均為 50mm當閥A 全開（EA=0.17）時，泵入口處真空度P〔=52.6kPa,泵出口處表壓位P2=155.9kPa+。該泵 的特性 方程為 H=23.1-1.43X 105qv2 （q v： nVs ），試求： （1） A閥全開時泵的有效功率 Ne。 （2）

28、 將A閥關(guān)小而保持管長、管徑、其它局部管件情況不變，則泵的流量可為多少？ （A閥關(guān)小 EA=80） 六、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）某槽內(nèi)盛有液體8000kg，液體比熱為1.5kJ/kg.C,槽內(nèi)裝有 加熱蒸汽盤管，管內(nèi)通 130c的飽和水蒸汽，槽內(nèi)液體溫度均勻，當該槽無熱損失 時，測得將液體從20C加熱到80C需1小時，實際工作環(huán)境下，外界大氣溫度為 20C,槽 外壁對大氣的給熱系數(shù)a =0.01 kW/m C才曹外表面積為10m1槽壁熱阻及垢層熱阻均可忽 略，試求： （1）實際工作環(huán)境下，槽內(nèi)液體可能達到的最高溫度； （2 ）實際情況下將液體從20C加熱到80C需多少時間?

29、 華東理工大學(xué)一九九一年研究生（碩士、博士）入學(xué)考試試題 （試題附在考卷內(nèi)交回） 考試科目號碼及名稱：501化工原理（含實驗） 一、填空題：（20分） 1 . 進行測量，兩容器內(nèi)為同一種靜止液體（如圖），在原安裝情況下， 數(shù)分別為H和R,若現(xiàn)將測量點A往下移至A點，而U型計仍處在原位置，測得的 用U型計 U型計讀 H 7v aL… _H,R 2 .某工廠倉庫中現(xiàn)有兩臺完全相同的離心泵可供使用，已知該泵的單泵特性方程為 He=20-2q v2 （qv： mVmin ），現(xiàn)要求用這兩臺離心泵來完成輸送流量qv=1.6吊/min，補充能量 為He=35J/N

30、的輸送任務(wù)，應(yīng)采用。（單泵操作、雙泵并聯(lián)、雙泵串聯(lián)、該 兩泵無法滿足要求） 3 .某過濾機始終在恒壓下操作，（過濾介質(zhì)阻力可忽略不計，濾餅不可壓縮），原在 T小 時可獲得濾液V mM現(xiàn)要求在t /2的時間得到相同的濾液量，則操作表壓 △ P應(yīng)為原來 的___倍。 4 .含塵氣體在降塵室內(nèi)除塵，（塵粒均為球形，且塵降在斯托克斯區(qū)），理論上能使流量 為qv的氣體中顆粒直徑dP> 50 p m的顆粒100%除去?，F(xiàn)要求將同樣氣量中的dP> 35 口 m的 顆粒100%除去，則降塵室的底面積為原來的 倍。 5 . 某工廠必須用江水將流量為 qv,溫度為「的熱油冷卻至T2,選用 一換熱器操作后

31、，發(fā)現(xiàn)當 江水進出該換熱器的溫度t I三t 2時，仍不能使熱油冷卻至 為保證完成任務(wù)，應(yīng)采取 的措施是。 Y2 6,填料塔設(shè)計時，采用吸收劑再循環(huán)的方案（如圖）。 .C 新鮮吸收劑人塔濃度X2,量L,入塔溫度t均確定后， X 9 ，占 吸收劑循環(huán)量口增加，填料層高度將。（過 程屬氣膜控制） 7. 操作中的精鐳塔，若將冷回流改為泡點回流，而回流L液 量、塔頂產(chǎn)品量及原料入塔條件均維持不變， 則提 鐳段液氣比/V，塔頂產(chǎn)品組成x< （上 升、不變、下降、不確定） &將不飽和濕空氣等壓降溫，氣體的濕度 H TTQi yi xi 相對濕度o 。（上升、不變、下

32、降、不確定） 9 .對組成為Xf的混合液進行單級萃取，要求萃余相中溶質(zhì)濃度為X,若物系的分 配系數(shù)公越大，則所需的溶劑比S/F將。 吸收塔 二、（20分）有一套管換熱器，管隙用飽和蒸汽加熱內(nèi)管的冷氣體，飽和蒸汽和冷氣的 進口溫度分別為180C和40C，原工況條件下，氣側(cè)給熱系數(shù)ai=40W/mh ℃，蒸汽側(cè)給熱系數(shù)a 0=10000W/m C，管壁厚（小管）2.5mm,導(dǎo)熱系數(shù)入=45W/m.C，冷氣體出口溫度為130 C, 冷氣體的Re>10000,Pr>0.7,現(xiàn)將冷氣體流量增加一倍，而其它入口條件不變，則冷氣體的出口溫度為 多少度？（忽略垢層

33、熱阻和物性的變化。） （20分）某填料塔用水吸收低濃度混合氣中的可溶組分 （如圖）?；旌蠚馊胨舛取?0.02 （摩爾分率，下同），吸收劑 為解吸后的循環(huán)水，吸收液氣比 L/G=1.5,操作條件下，物體的 相平衡關(guān)系y=1.2x，原工況下，解吸后吸收劑入塔濃度X2=0.001,出 塔氣體濃度y2=0.002,該塔填料層高度H=5m試求： （1 ）該塔的傳質(zhì)單元高度Hog （2）若因解吸不良，吸收塔人塔濃度變?yōu)閄2, =0.005,而其它 入塔條件不變，此時氣體出塔濃度 丫2 為多少？ 四、（20分）用精儲塔分離雙組分混合液，混合液中含易揮發(fā)組 分XF =0.4 （摩爾分率、下同），

34、原料以飽和液體狀態(tài)加入塔 的中 部，塔頂全凝，泡點回流，操作條件下物系的相對揮發(fā)度為2.5。要 求塔頂產(chǎn)品濃度Xd=0.8，塔頂易揮發(fā)組分的回收率 n =0.9 試求： （1 ）為完成上述任務(wù)所需的最小回流比； （2）若操作回流比為最小回流比的 1.5倍，則精儲段和提儲段的操作液氣比各為多少？ （3）在上述液氣比下操作，進入塔頂?shù)谝粔K塔板的汽相組成為多少？ 五、（20分）實驗室需用離心泵將敞口地面水池的水送入一敞口高位槽。高位槽原液面 距水池液面距離為5m （如圖），地面水池較大，液面可視為恒定。工作條件下，泵的特性曲線為 He=20-222q . （qv: m“/min ）,整個管路長度為50m （包括全部局部阻力的當量長度），管 徑均為50mm管路摩擦系數(shù)人=0.03，試計算使高位槽內(nèi)液面升高 1 m需多少時間？（設(shè)高 位槽位直徑為1m的圓桶）。提示：用擬定態(tài)方法處理。 1nrp 5m