蘭大化工原理試卷試題

1、化工原理試卷班級_ 姓名_ 學(xué)號_ 成績_一. 計算（69分）：1（20分）. 每小時將2×104kg、45氯苯用泵從反應(yīng)器A輸送到高位槽B（如圖所示）， 管出口處距反應(yīng)器液面的垂直高度為15m，反應(yīng)器液面上方維持26.7kPa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓，管子為Ø76mm×4mm、長26.6m的不銹鋼管，管壁絕對粗糙度為0.3mm。管線上有兩個全開的閘閥、5個90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭。45氯苯的密度為1075 kg×m-3，粘度為6.5×10-4 Pa·s。泵的效率為70%，求泵的軸功率。附：各局部阻力系數(shù) 全開閘閥 1 = 0.

2、17 90標(biāo)準(zhǔn)彎頭 2 = 0.75摩擦系數(shù)計算式 = 0.1( + )0.23 2（16分）. 質(zhì)量流量為7000kg·h-1的常壓空氣，要求將其由20加熱到85，選用108的飽和蒸汽作加熱介質(zhì)。若水蒸氣的對流傳熱系數(shù)為1×10 4W·(m2·K)-1，空氣在平均溫度下的物性數(shù)據(jù)如下：比熱容為1kJ·(kg·K)-1，導(dǎo)熱系數(shù)為2.85×10 -2W(m·K)-1粘度為1.98×10-5Pa·s，普蘭特準(zhǔn)數(shù)為0.7 ?，F(xiàn)有一單程列管式換熱器，裝有Ø25mm×2.5

3、mm鋼管200根，長2m，此換熱器能否完成上述傳熱任務(wù)？3（14分）. 某廠填料吸收塔，填料高10m，用清水洗去尾氣中有害組分。在正常情況下，測得原料氣中含有害組分0.02(比摩爾分?jǐn)?shù)，下同)，尾氣中含有害組分0.004，吸收液含有害組分0.008。在工作范圍內(nèi)相平衡關(guān)系為。問： 該工況下氣相總傳質(zhì)單元高度HOG為多少？ 因法定排放濃度YA,2=0.002，計劃將塔加高，若液氣比不變，填料層需加高多少？4（19分）.某一常壓連續(xù)精餾塔內(nèi)對苯-甲苯的混合液進行分離。原料液組成為0.35（mol%,下同），該物系的平均相對揮發(fā)度為2.5,飽和蒸汽進料。塔頂采出率為，精餾段操作線方程為，求： 提餾段

4、操作線方程式； 若塔頂?shù)谝粔K板下降的液相組成為0.7，該板的氣相默夫里效率EmV,1二. 選擇題（11分）：1. 水以2m·s-1的流速在Ø35mm×2.5mm鋼管中流動，水的粘度為1×10-3Pa·s，密度為1000kg·m-3,其流動類型為（ ）。 A. 層流 B. 湍流 C. 無法確定2. 離心泵原來輸送水時的流量為qV，現(xiàn)改用輸送密度為水的1.2倍的水溶液，其它物理性質(zhì)可視為與水相同，管路狀況不變，流量（ ）。A. 增大 B. 減小 C. 不變 D. 無法確定 3. 裝在某設(shè)備進口處的真空表讀數(shù)為-50kPa,出口壓力表的讀數(shù)

5、為100kPa, 此設(shè)備進出口之間的絕對壓強差為( )kPa。 A. 150 B. 50 C. 75 4. 在精餾塔中每一塊塔板上（ ）。 A. 只進行傳質(zhì)作用 B. 只進行傳熱作用 C. 同時進行傳熱傳質(zhì)作用 5. 某套管換熱器由Ø108×4mm和Ø55×2.5mm鋼管組成，流體在環(huán)隙間流動，其當(dāng)量直徑為（ ）mm。 A. 53 B. 45 C. 50 D. 586. 如左圖安裝的壓差計，當(dāng)拷克緩慢打開時，壓差 計中的汞面將（ ）。A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 無法確定 7. 飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由t1降至t2，其相對濕度j（

6、 ），絕對濕度H（ ），露點td（ ）。A. 增加 B. 減小 C. 不變 D. 無法確定8. 已知物料的臨界含水量為0.2kg水/kg絕干物料，空氣的干球溫度為t，濕球溫度為tw，露點為td ?，F(xiàn)將該物料自含水量X1=0.45 kg水/kg絕干物料，干燥至X2= 0.1kg水/kg絕干物料,，則干燥物料表面溫度q（ ） 。A. qtw B. q = t C. q = td D. q = tw9. 設(shè)顆粒在stokes區(qū)沉降，當(dāng)含塵氣體溫度升高后，降塵室的生產(chǎn)能力（ ）。A. 增大 B. 減小 C. 不變?nèi)? 填空題（20分）：1. 某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B，溫度分布線如右上

7、圖（b）中所示，則A_B (填“”或 “”)，將_層材料放在里層時保溫效果更好。2. 化工生產(chǎn)中最常用的載熱體（加熱劑）為 ，常用的冷卻劑為 _ 。3. 采用飽和蒸汽加熱某一種冷流體，若保持冷流體的進口溫度T1/、加熱蒸汽壓力P不變，現(xiàn)冷體流量增加，則冷流體出口溫度T2/_，傳熱速率F_，總傳熱系數(shù)K_ ,傳熱平均溫度差Tm_。4. 用純水逆流吸收有害氣體，平衡關(guān)系為YA*=1.5XA，若進塔氣體濃度為YA,1=0.1，要求尾氣濃度為YA,2=0.01，擬用液氣比qn,c/qn,B = 2，則出塔溶液濃度為XA,1= 。若改變液氣比，溶液可能達到的最高濃度為 。 5. 在96 時,苯-甲苯的相

8、對揮發(fā)度為2.44。在此溫度下,純苯的飽和蒸氣壓為160.5 kPa,則純甲苯飽和蒸氣壓為 Pa。 6. 某一全回流操作的精餾塔，已知相對揮發(fā)度為2.45，若x2 = 0.35(mol%)，y3 = _ 。7. 將含3%（mol%,下同）CO2的空氣與濃度為3.12´10-5 CO2 的水溶液接觸， 操作條件下的平衡關(guān)系為y*=1200x，那么將發(fā)生_過程。8. 已知某物料在25的平衡曲線。設(shè)含水量X=0.4kg水/(kg絕干) 的該物料與 = 65% 的空氣接觸，其X* = 0.07kg水/（kg絕干）。當(dāng)空氣的 = 100%時，X* = 0.27 kg水/（kg絕干）。則物料自由

9、水分量為_， 結(jié)合水分量為_，非結(jié)合水分量為_。9. 某過濾機的濾布阻力可以忽略不計，在恒壓下過濾 秒，得濾液Vm3；若在同一壓強下繼續(xù)過濾 秒，共得濾液_m3 。10. 從某礦石焙燒爐出口的含塵氣體，依次經(jīng)過一個降塵室和一個旋風(fēng)分離器進行除塵，氣體流量為1000m3·h-1，含塵量為10g·m-3，此時總除塵效率為90%，其中50%由降塵室除去?，F(xiàn)氣體流量增加為1100 m3·h-1，降塵室除塵量_ 。 (增加、減小、不變、不定)。11. 如圖為一干燥速率曲線。在其它條件不變情況下，試在圖中作出增大空氣相對濕度后的干燥速率曲線?；ぴ碓嚲泶鸢敢?、(2

10、0分)計算題：1. 解：如圖，取1-1、2-2界面，以1-1截面為基準(zhǔn)面（2分）p1 = 26.7kPa（絕壓），z1 = 0, u1 » 0 （1分）p2 = 101.3kPa（絕壓）z2 = 15m （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （2分） （1分）=1.178m （1分）=0.4717m （2分）=23.83m （1分）Ne = HeqVrg = 23.83 ´ 5.168 ´ 10-3 ´ 1075 ´ 9.81 = 1.30 ´ 103W （2分）Na = （2分）2. （16分）解： （2分）= 48.4

11、4ºC （2分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） K = 88.5W×m-2×K-1 （1分） （1分）A實 = npd外l = 200 ´ p ´ 0.025 ´ 2 = 31.42m2 （2分）» 1.1 能完成上述傳熱任務(wù)。 （2分）3. （14分）解：（1） （2分） （2分） （2分）或 DYA,1 = YA,1 mXA,1 = 0.02 1.5 ´ 0.008 = 8´10-3 （1分） DYA,2 = YA,2 mXA,2 = 0.004 （1分） （2分） （2

12、分） （2分）(2) 其他條件不變，YA,2變，則NOG不變 （2分） （2分） H/ = HOG× NOG = 3.61´ 4.66 = 16.82m （1分） DH = 16.82 10 = 6.82 m （1分） 4. （19分）解：（1） R = 3 （2分） xd = 0.8 （2分） xw = 0.05 （2分） Q qn,D = 0.4 ´ 100 = 40kmol×h-1 （1分） qn,W = qn,F - qn,D = 100 40 = 60 kmol×h-1 （1分） qn,V = ( R + 1) qn,D = (3 +

13、 1 ) ´ 40 = 160 kmol×h-1 （1分）d = 0 qn,V/ = qn,V - qn,F = 160 100 = 60 kmol×h-1 （1分） qn,L/ = qn,L = qn,V - qn,D = 160 40 = 120 kmol×h-1 （1分）提餾段操作線方程： = 2xm 0.05 （2分）(2) （2分） y2 = 0.75 ´ 0.7 + 0.2 = 0.725 （1分） y1 = 0.8 （1分） （2分）二、（11分）選擇題（每小題各一分）1. (B) 2. (C) 3.(A) 4.(C) 5.(B)