四川理工大学硕士考研专业课真题804化工原理-2015.pdf

1、共 4 页第 1 页四川理工学院四川理工学院 2015 年研究生入学考试业务课试卷年研究生入学考试业务课试卷（满分：（满分：150 分，所有答案一律写在答题纸上）分，所有答案一律写在答题纸上）招生专业：招生专业：081701 化学工程、化学工程、081702 化学工艺、化学工艺、081704 应用化学、应用化学、081705 工业催化、工业催化、0817Z1 再生资源化工、再生资源化工、0817Z3 腐蚀与防护、腐蚀与防护、085216 化学工程、化学工程、0817Z2 制药工程、制药工程、0817Z4 绿色化学与技术绿色化学与技术考试科目：考试科目：804 化工原理化工原理A考试时间：考试时

2、间： 3 小时小时一、选择题（每小题 2 分，共 30 分） ：1、 若当地大气压为 101.3kPa， p1（表） =40kPa， p2（真空度） =65 kPa， p3=40 kPa，则实际压强之间的关系为（） 。A、p1p2p3B、p2p1p3C、p3p2p1D、p1p3p22、从流体静力学基本方程了解到 U 型管压力计测量其压强差是()。A、与指示液密度、液面高度有关，与 U 形管粗细无关B、与指示液密度、液面高度无关，与 U 形管粗细有关C、与指示液密度、液面高度无关，与 U 形管粗细无关D、与指示液密度、液面高度有关，与 U 形管粗细有关3、水在一条等径的垂直管内做连续稳态流动时，

3、其流速（） 。A、会越流越快B、 会越流越慢C、不变D、 不能确定4、改变离心泵转速时，则（） 。A、不会改变管路特性曲线B、不会改变工作点C、不会改变泵的特性曲线D、不会改变泵的扬程5、下面关于沉降速度的描述错误的是（） 。A、沉降速度是匀速段颗粒相对于地面的运动速度B、沉降速度是加速段终了时颗粒相对于流体的运动速度C、沉降速度是颗粒沉降过程的最大速度D、沉降速度是匀速段颗粒相对于流体的运动速度6、板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘度等于滤液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（）倍。A、1B、 0.5C、0.25D、0.627、在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加

4、热空气，此过程的总传热系数 K 值接近于（） 。A、蒸汽B、空气C、蒸汽与空气的平均值D、不能判断8、 在对流传热系数关联式中， 反映流体物理性质对对流传热影响的准数是 （） 。共 4 页第 2 页A、NuB、 PrC、ReD、 Gr9、某二元混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成 xA=0.4，相应的泡点为 t1，气相组成为 yA=0.4，相应的露点温度为 t2，则（） 。A、t1=t2B、t1t2D、不能判断10、精馏操作进料的热状况不同，q 值就不同，饱和蒸汽进料时，q 值为（） 。A、0B、0C、1D、111、 （）不是诱发降液管液泛的原因。A、液、气负荷过大B、过量雾沫夹带C、塔板

5、间距过小D、严重漏液。12、对旋风分离器，下列说法正确的是（）A、旋风分离器直径越大分离效果越好B、旋风分离器中流体入口流速越小越好C、旋风分离器高度越小越好D、临界直径越小分离效率越好13、吸收速率公式中，当用 Xi-X 作吸收推动力时，其对应的吸收系数为（） 。A、KxB、kXC、kyD、KY14、以下关于对流干燥的特点，不正确的是（） 。A、对流干燥过程是气、固两相热、质同时传递的过程；B、对流干燥过程中气体传热给固体；C、对流干燥过程中湿物料表面温度始终恒定于空气的湿球温度。D、对流干燥过程中湿物料的水被气化进入气相；15、在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为（

6、） 。A、平衡水分B、自由水分C、结合水分D、非结合水分二、简答与分析（每小题 6 分，共 24 分）1、 在常温下输送水，若管径一定，流量增大一倍，雷诺准数增加多少？若流量一定，管径增大一倍，则雷诺准数又如何变化？2、试分析保温瓶（热水瓶）在设计和使用过程中采取了哪些减小热损失的措施？3、某气液两相传质在 200kPa，25下进行，混合气中溶质 A 的摩尔分率为 0.05，溶液中溶质 A 的摩尔分率为 0.003，试以计算分析溶质 A 在两相间的转移方向。若操作压力降至 80kPa，气、液两相溶质的摩尔分率仍保持原来数值。通过计算分析 A 的传质方向又如何？注：工作条件下，体系符合亨利定律，

7、亨利系数E=1500kPa。4、某精馏塔的操作线及平衡线如图所示，现若在操作时增大回流比 R（保持 F、xF、q、D 不变） ，试分析 xD、xW如何变化，并在图中定性画出新情况下的操作线。共 4 页第 3 页xWyxFxD三、 （本题 16 分）用泵将 20的水，从敞口贮槽送至表压为 9.807104Pa 的水洗塔中。 槽液面恒定，贮槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m，输送管路采用1084mm 的钢管，管长 30m，管路上有吸滤式底阀 1 个（底阀=7） ，90标准弯头 2 个（弯=0.75） ，全开闸阀 1 个（闸阀=0.17） ，管路摩擦系数=0.02，已知水的流量为 45m3/h

8、，水的粘度为 110-3Pa.s，密度为 1000kg/m3，试回答： （1）管路所需要的扬程； （2）泵所提供的有效功率为多少？四 （本题四 （本题 8 分）分）今需选择一台合适的水泵，将河中的水送至高位槽中，已知输送管道采用1084mm 的钢管，管内流速为 2m/s，管路特性曲线方程为He=202.48104Qe2（式中 Qe 的单位：m3/s)，现仓库有下列几种型号的离心泵，问： （1）可否从中选用一台合适的使用； （2）如有合适的泵可以使用，计算该泵的安装高度。当地大气压为 101kPa，输送水温为 20，已知 20水的饱和蒸汽压为 2334Pa，密度为 1000kg/m3，设吸入管路

9、和压出管路的压头损失分别为 2m，动压头忽略不计。共 4 页第 4 页IS80-65-125IS80-65-160IS65-40-200Q（m3/h）606030H（m）182947（NPSH）r（m）3.53.02.5五、 （本题 16 分）在一传热面积为 40m2的换热器中，用水冷却某种溶液，两流体呈逆流流动。冷却水的流量为 30000kg/h，其温度由 22升高至 36。溶液温度由 115降至 55，试求： （1）总传热速率； （2）基于外表面积的总传热系数；（3）将换热器清洗后，在冷热两流体的流量及进口温度不变的情况下，冷却水的出口温度升高到 40，试估算换热器在清洗前的总污垢热阻。假

10、设：两种情况下，流体物性可视为不变，水的平均比热容可取为 4.18kJ/（kg） ；可按平壁处理，两种工况下i和o不变；忽略管壁热阻和热损失。六、 （本题 20 分）在一具有 N 块理论板的精馏塔中分离某双组分混合物，已知进料量为每小时 100kmol，进料中易挥发组分的摩尔分率为 0.45，泡点进料，原料自第四块理论板（从上往下数）进入，塔顶上升蒸汽的摩尔流量为 140kmol/h，回流比为 2.11，已测得塔顶出料中易挥发组分的摩尔分率为 0.9，该双组分混合物体系的相对挥发度为 2.47，试求： （1）塔顶、塔底的产品量及塔底产品组成； （2）提馏段操作线方程； （3）离开第三块理论板的

11、液相组成； （4）试判断进料位置是否合适？七、 （本题 20 分）有一吸收塔，填料层高度为 3m，操作压强为 101.33kPa，温度为 20，用清水吸收混于空气中的某溶质 A，已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为 19kmol/( m2.h)，混合气体中溶质 A 的含量为 6%（体积） ，要求吸收率为 99%；单位塔截面上单位时间水量为 43 kmol/( m2.h)，该塔在等温下逆流操作，平衡关系为 Y*=0.9X。KGa 与气相质量流速的 0.8 次方成正比而与液相质量流速无关。试计算： （1）气相总传质单元数； （2）若液体流量增大一倍时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率

12、（塔径不变） ； （3）若气体流量增大一倍时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率（塔径不变） 。八、 （本题 16 分）在常压干燥器中将某物料的含水量从 0.18 降到 0.025（干基） ，湿物料处理量为 2000kg/h。温度 t0=30、相对湿度为 40%的空气经预热器升温至100后进入干燥器，离开干燥器时空气的湿度为 0.027kg/kg 绝干气，假定空气在干燥器内经历等焓过程。试求： （1）绝干空气消耗量； （2）预热器的传热量； （3）空气离开干燥器时的温度。已知：30下水的饱和蒸气压为 4.242kPa；绝干空气比热：1.01kJ/（kg.） ；水蒸气比热：1.88 kJ/（kg.） ；0下水的汽化潜热：2490kJ/kg。