2019年西安建筑科技大学考研专业课试题833化工原理.pdf

1、 1 1 / 3 3 西安建筑科技大学西安建筑科技大学 2019 年攻读硕士学位研究生招生考试试题年攻读硕士学位研究生招生考试试题 (答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回) 共共 3 页页 考试科目: （833）化工原理 适用专业: 化学工艺 一、填空题（共 20 题，每空 1 分，共 30 分） 1、某长方形截面的通风管道，其截面尺寸为 60mm 40mm，其当量直径的 de为 。 2、将含晶体 10%的悬浮液送往料槽宜选用 泵；该泵在运行过程中发现有气缚，应该采取的措施是： 。 （写出一种措施） 3、如

2、图 1 所示，液体在等径斜管中稳定流动，则阀门的局部阻力系数 与压差计读数 R 的关系为 。 4、一列管换热器，用饱和蒸汽加热某种易结垢的悬浮液，此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程？ 。若蒸汽中含不凝性气体，则冷凝热阻由 决定。 5、某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，并保持层流流动状态不变，则其阻力损失为原来的 倍。 6、在长为 L m、高为 H m 的降尘室中，颗粒的沉降速度为 u0 m/s，气体通过降尘室的水平流速为 u m/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是 。 7、NH3、HCl 等易溶气体溶解度大，其吸收过程通常为 控制；H2、CO2、O

3、2等难溶气体溶解度小，其吸收过程通常为 控制。 8、用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，已知在转速为 1rpm 时的生产能力为 4.8m3/h，现要将生产能力提高 20%，若过滤介质阻力可忽略不计，则转速应该为 ，或将转筒的浸没角增为原来的 倍。 9、吸收操作的基本依据是 ，精馏操作的基本依据是 。 10、当填料塔操作气速达到泛点气速时， 充满全塔空隙，并在塔顶形成液体层，因而 急剧升高。 11、冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度 T1400，出口温度 T2为 200，冷气体进口温度 t150，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为 。 12、 有一

4、测空气的转子流量计， 其流量刻度范围为 4004000L/h， 转子材料用铝制成(3/2670mkg铝)，现用其测定常压、20的二氧化碳，能测得的最大流量为 L/h 。 13、在 B-S 部分互溶系统中，若萃取相中含溶质 A=85kg，稀释剂 B=15kg，溶剂 S=100kg，则萃取相中yA/yB= 。 （yA、yB均表示质量分率） 14、间壁两侧流体的传热过程 1和 2值相差很大（12） ，K 值接近 。 15、多效并流蒸发流程适于 的溶液。多效逆流蒸发流程适于处理 的溶液。 16、对于给定的连续精馏塔，当进料和产品去除率不变时，增加回流比意味着流体在塔内的循环量 ，产品的浓度 。 （选填

5、“增大” 、 “减小” 、 “不变”或“不确定” ） 17、对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度 t，湿球温度 tw和露点 td之间的关系是 。 18、以下膜分离过程的传递机理分别为：微滤 ，反渗透 ，膜蒸馏 。 19、恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是 。 20、理论板是指 。 二、选择题（共 10 题，每题 2 分，共 20 分） 1、水在一圆形直管内呈强制湍流时，若流量及物性均不变。现将管内径减半， 则管内对流给热系数 为原来的多少倍？ （ ） A. 4.5 倍 B. 3.5 倍 C. 2.5 倍 D. 1.5 倍 2、如图 2 所示，连接 A、B 两截面间的压差计的读数 R

6、 表示了 A、B 间的（ ）的大小。 A. 压强差P B. 突然扩大或缩小流动损失 C. 压头损失 Hf D. 动压头差(uA2-uB2)/2g 图 1 图 2 2 2 / 3 3 3、气体通过流化床的压降与空塔（或空床）速度 u 关系为（ ） 。 A. 压降与 u2成正比 B. 压降与 u1.75成正比 C. 压降与 u 成正比 D. 压降与 u 无关 4、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（ ） 。 A. 水温太高 B. 真空计坏了 C. 吸入管路堵塞 D

7、.排出管路堵塞 5、在吸收塔某处，气相浓度 y=0.005，液相浓度 x=0.015（均为摩尔分数） ，两侧体积传质分系数kya=kxa=0.026 kmol/(m3 s)，在该操作温度下气、液平衡关系 y*=0.4x。这时气体界面上气相浓度 yi应等于（ ） 。 A. 0.002 B. 0.0015 C. 0.009 D. 0.0057 6、精馏塔设计时，若 F、xF、xD、xW、V 均为定值，将进料热状态从饱和液体进料变为饱和蒸汽进料，设计时，所需的理论板数（ ） 。 A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定 7、穿过三层平壁的稳定导热过程，如图 3 所示，试比较第一层的热阻 R1

8、与第二、三层热阻 R2、R3的大小（ ） 。 A. R1(R2+R3) B. R1(R2+R3) C. R1=(R2+R3) D. 无法比较 8、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，滤饼压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量（ ） 。 A. 增大至原来的 2 倍 B. 增大至原来的 倍 C. 增大至原来的4倍 D. 增大至原来的1.5倍 9、装满乙醚的瓶上接一垂直长管与周围大气相通。管内的扩散是乙醚蒸发速度的决定因素，假定乙醚蒸气通过静止的空气而扩散。 若管的长度和直径增加一倍， 则乙醚每秒蒸发量(kg/s)将变为原来的几倍 （ ） ？ A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 10、下面说

9、法正确的是（ ） 。 A. 如空气温度升高，其湿度肯定不变 B. 如空气温度降低，其湿度肯定不变 C. 降速干燥阶段除去的一定是结合水分 D. 恒速干燥阶段除去的一定是结合水分 三、简答题（共 5 题，每题 10 分，共 50 分） 1、离心泵由哪些主要构件组成？简述离心泵的工作原理。 2、在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔） ，其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。 现有一含有少量细小悬浮物的含 5%已内酰胺的废水， 经有机溶剂萃取处理后排放，萃取相经蒸溶剂塔后

10、塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水互不溶。请你综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种比较合适？请说明理由；并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。 3、简述简单蒸馏和精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。 4、以暖气片管内走热水为例，分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？ 5、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？ 四、计算题（共 5 题，每题 10 分，共 50 分） 1、一敞口贮槽内盛 20的苯，苯的密度为 880kg/m3。液面距槽底 9m，槽底侧面有一直径为 500mm 人孔，其中心距槽底 600m

11、m，人孔覆以孔盖，试求：(1) 人孔盖共受多少液柱静压力(N)；(2) 槽底面所受的压强是多少(Pa)？ 2、如图 4 所示，要求将 20水（粘度为 1cP）从一贮水池打入水塔中，每小时送水量不低于 75t，贮水池和水塔的水位设为恒定，且与大气相通，水塔水面与贮水池水面的垂直距离为 13m，输水管为1404.5mm 的钢管，所需铺设的管长为 50m，管线中的所有局部阻力当量长度为 20m，摩擦因数 0.3164Re-0.25。现库存有两台不同型号的清水泵 A、B，它们的性能如表 1 所示，试从中选一台合适的泵。 表 1 清水泵的主要性能表 泵 流量扬程/m 轴功率效率A 80 15.2 4.3

12、5 76 B 79 14.8 4.10 78 图 3 图 4 3 3 / 3 3 3、拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室的宽和长分别为 2 m 和 6 m，气体处理量为 1 m3/s（标态：273K，1atm） ，炉气温度为 427，相应的密度 =0.5kg/m3，粘度 =3.4 10-5Pa.s，固体密度S=4000kg/m3，操作条件下，规定气体速度不大于 0.5m/s，试求： (1) 降尘室的总高度 H，m； (2) 理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸； (3) 欲使粒径为 10 m 的颗粒完全分离下来，需在降尘室内设置几层水平隔板？ 4、某逆流操作的换热器，热空气走壳程，1=

13、90W/(m2)，冷却水走管内，2=1990W/(m2)。已测得冷、热流体进出口温度为 t1=21，t2=86，T1=110，T2=80，管壁热阻可以忽略。当水流量增加一倍时，试求（1）水和空气的出口温度 t2和 T2； （2）热流量 Q比原热流量 Q 增加多少？ 5、某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为 30kmol/h，进料中苯的摩尔分数为 0.5，塔顶、塔底产品中苯的摩尔分数分别为 0.95 和 0.10，采用回流比为最小回流比的 1.5 倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度 =2.40。 （1）求塔顶、塔底的产品量； （2）求最小回流比 Rmin； （3）求精馏段和提馏段操作线方程； （4）若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）的蒸汽和液体的组成。