2017年四川理工大学硕士考研专业课真题804化工原理A.pdf

1、机密启用前 四川理工学院四川理工学院 2017 年研究生招生考试业务课试卷年研究生招生考试业务课试卷（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）适用专业：适用专业：0817 化学工程与技术、化学工程与技术、085204 材料工程材料工程 考试科目：考试科目：804 化工原理化工原理 A 考试时间：考试时间：3 小时小时 一、选择题（每小题 2 分，15 小题，共 30 分）1、一管路由 1084 mm 和 573.5 mm 的钢管连接而成，若水在管内作稳定流动时，在小管内的流速为 3 m/s，则它在大管内的流速为（）m/s。A、6.0 B、1.5 C、0

2、.75 D、2.5 2、下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量流经管路，ab 与 cd 两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同，则液体通过ab与cd段能量损失（）。A、f,abf,cdhh B、f,abf,cdhh=C、f,abf,cdhh D、不定 3、某同学在室温下进行离心泵特性曲线测定实验。在实验中，他发现启动离心泵后，出水管不出水，且泵进口处真空计指示真空度很高。导致上共 6 页，第 1 页 述不正常现象出现的原因最有可能的是（）A、水温太高 B、真空计坏了 C、吸入管路堵塞 D、排出管路堵塞 4、离心泵铭牌上标明的扬程 H 可理解为（）。A、该泵在规定转速下可以将 20 C 的水升扬的

3、高度 B、该泵在规定转速、最高效率下可以将 20 C 的水升扬的高度 C、该泵在规定转速下对 20 C 的水提供的压头 D、该泵在规定转速、最高效率下对 20 C 的水提供的压头 5、降尘室的生产能力与（）无关。A、降尘室的长度 B、降尘室的宽度 C、降尘室的高度 D、颗粒的沉降速度 6、下述说法中正确的是（）。A、过滤速率与过滤面积成正比 B、过滤速率与过滤面积的平方成正比 C、过滤速率与滤布阻力成反比 D、过滤速率与操作压差的平方成正比 7、在一列管式换热器中，壳程为饱和水蒸气冷凝以加热管程中的空气。若空气流量增大 20%，为保证空气出口温度不变，可采用的方法是（）。A、壳程加折流挡板，增

4、大壳程 值 B、将并流改为逆流流动以增大tm C、增大水蒸汽流量 D、增大水蒸汽流量并提高加热蒸汽压力 8、蒸汽冷凝传热时，冷凝传热系数明显下降，这可能是（）。A、存在不凝性气体 B、蒸汽压力下降 C、壁面结垢 D、蒸汽量下降 9、某二元混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成 xA=0.6，相应的泡点共 6 页，第 2 页 为 t1；若与之平衡的汽相组成 yA=0.7，相应的露点为 t2，则（）。A、t1等于 t2 B、t1小于 t2 C、t1大于 t2 D、不能判断 10、用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质，体系符合亨利定律。当入塔气体浓度上升（在低浓度范围），假设其他入塔条件不变，则气体出口

5、浓度和吸收率 的变化为（）。A、Y2，B、Y2，C、Y2，不变 D、Y2，不变 11、（），对解吸操作有利。A、温度低，气体分压大时 B、温度低，气体分压小时 C、温度高，气体分压大时 D、温度高，气体分压小时 12、实验室用水吸收 CO2，基本上属于液膜控制，则气膜阻力（）液膜阻力。A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定 13、（）不是不是诱发液泛的原因。A、液、气负荷过大 B、过量雾沫夹带 C、塔板间距过小 D、严重漏液 14、物料的平衡水份一定是（）。A、非结合水份 B、自由水份 C、结合水份 D、临界水份 15、已知湿空气的下列哪两个参数，利用 HI 图可以查得其他未知参数（）。A、

6、(tw，t)B、(td，H)C、(p，H)D、(I，tw)二、简答与分析（每小题 5 分，4 小题，共 20 分）1、简述离心泵产生汽蚀和气缚的原因及其解决方法。共 6 页，第 3 页 2、间壁式换热器计算中的传热推动力是什么？现有一间壁式换热器，冷流体进出口温度分别为 20 C 和 35 C，热流体进出口温度分别为 80 C 和65 C，冷热流体逆流换热，问：平均温差为多少？3、板式塔中气液两相的接触方式有哪些，工业上希望什么方式？4、对流干燥过程按照操作压力分类应分为哪些干燥过程，为什么不采用加压干燥？三、（本题共 20 分）如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为 100 m

7、m 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的 U 管压差计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为 30 m。操作温度下水银的密度为 13600 kg/m3，水的密度为 1000 kg/m3，当闸阀部分开启时，测得R=400 mm、h=1400 mm。摩擦系数可取为0.025，管路入口处的局部阻力系数取为 0.5。问每小时从管中流出水若干立方米。四、（本题共 20 分）现要将某液体从 140 C 冷却至 40 C，液体处理量为7000 kg/h，比热为 2.3 kJ/（kg.C），用河水作冷却剂，河水

8、进口温度为20 C，出口温度 30 C，采用逆流操作。若传热系数 Ko=700 W/（m2C），h R 15 m 30 m 7 m 共 6 页，第 4 页 忽略热损失。试求：（1）冷却水的耗用量。（已知水的比热为 4.18 kJ/（kgC）、密度 1000 kg/m3）（2）现仓库有一台单程列管式换热器，内有 192 mm 的钢管 60 根，管长 3 m，试核算该换热器可否满足上述工艺要求？五、（本题共 20 分）在常压逆流填料吸收塔中，用 20 C 清水吸收混合气体中的氨，混合气体流量为 25 kmol/h，其中氨的摩尔分率为 0.06，出口气体中氨的摩尔分率为 0.002，已知塔径为 0.

9、8 m，清水用量为 1.2 m3/h，操作条件下的平衡关系为 Y*=0.9X，气相总体积吸收系数 KYa 为 107 kmol/(m3.h)，20 C 时水的密度为 1000 kg/m3。试求：（1）吸收液的出口浓度 X1；（2）气相总传质单元数；（3）填料层高度；（4）若混合气体流量增加 20%，维持操作压强和用水量不变，要达到原来的吸收率，填料层高度至少应调整为多少？（吸收过程为气膜控制，KYa 与气体流速的 0.8 次方成正比）六、（本题共 25 分）如附图所示，在一连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶设置分凝器和冷凝器，分凝器向塔内提供泡点回流液，从全凝器得到馏出液产品。原料液流量为

10、160 kmol/h，组成为 0.55（易挥发组分的摩尔分数，下同），泡点进料。已测得与进料成平衡的气相组成为 0.71，要求馏出液组成为 0.95，釜液组成为 0.04，精馏段操作的气液比为 1.4，试求：（1）塔顶易挥发组分的回收率（2）操作回流比与最小回流比；（3）离开塔顶第一块理论板的气相组成 y1；（4）如果塔顶第一板是实际板，已知该板的液相莫弗里板效率为 0.6，试共 6 页，第 5 页 求离开该板的液相组成。第六题附图 七、（本题共 15 分）干球温度 25 C，湿度 0.015 kg 水/kg 干气的新鲜空气预热到 85 C 后送入逆流连续干燥器内，离开干燥器的温度为 65 C。每小时有 8000 kg 湿物料进入干燥器，温度为 20 C，含水 0.2（干基，下同），离开干燥器时温度为 35 C，含水 0.005。热损失为 300 kJ/kg 汽化的水分。干燥器无热量补充。试求：（1）水分蒸发量；（2）新鲜空气消耗量 kg/h。已知：绝干空气比热容：cg=1.1 kJ/kgC；水蒸气比热容：cv=1.9 kJ/kgC；0 下水的汽化热：r0=2490 kJ/kg；液态水的比热 cw=4.2 kJ/kgC；绝干物料比热 cs=1.8 kJ/kgC。共 6 页，第 6 页