华南理工大学2009年化工原理考研试题

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2009年考研试题及参考答案(工科)

2009年考研试题及参考答案(工科)
葛华才编. 华南理工大学 2009 年攻读硕士学位研究生工科《物理化学》试题及参考答案. 日期:2009-12-26
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华南理工大学 2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:物理化学(二) 适用专业:材料物理与化学,材料加工工程,生物医学工程,化学工程,化学工艺, 应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药工程 说明:本年工科类试题难度基本合适,第 1 题部分内容稍难,第 5 题相对综合。葛老师 已对试题作了少量规范化处理并完成解答,未参考标准答案。因此可能有不妥之处,欢迎用 电子邮件告知,谢谢! 更多信息请看主页:
T=278.65K pl=ps= p⊖exp(16.040-5319.2K/T)=100kPa×exp(16.040-5319.2/278.65)=4.7398kPa
(2) 若饱和蒸汽压关系式为 ln(ps/p⊖)=a -bK/T,可直接计算升华(或蒸发)熵和焓: ∆升华 Sm=Ra, ∆升华 Hm=-RbK [参考教材:葛华才等编.《物理化学》(多媒体版)] 根据式(1)和(2) 可分别计算升华和蒸发熵,因此固体苯的熔化熵为 ∆熔化 Sm= ∆升华 Sm- ∆蒸发 Sm=(16.040-11.702)×8.315J·K·mol-1=36.07 J·K·mol-1 (3) 根据克拉贝龙方程 dp/dT= ∆熔化 Hm/T ∆熔化 Vm = ∆熔化 Sm/∆熔化 Vm ,可得
* 混合物达到沸腾,试求刚沸腾时液相及气相的组成。已知 90℃时, p甲苯 =54.22 kPa,苯的
* 正常沸点为 80.10 ℃,苯的摩尔蒸发焓 Δ vap H m =34.27 kJ·mol−1。(2) 在 25℃、101325 Pa

华南理工大学化学工程考研十年真题-干燥大题

华南理工大学化学工程考研十年真题-干燥大题

(2012)(15分)采用常压(P=101.3kPa)绝热干燥装置干燥某种湿物料,已知空气进预热器前的状态为t0=20℃,ϕ=28%,出干燥器的状态为t2=80℃,H2=0.02kg水/kg绝干气。

湿物料处理量为5000kg/h,含水w1=20%(湿基);要求干燥产品含水w2=2%(湿基)。

已知20℃时,水的饱和蒸气压为2.3346 kPa。

试求:(1)离开预热器时空气的湿度和温度;(2)预热器中补充的热量Qp(以kW计)。

(3)若采用部分废气返回预热器前与新鲜空气混合后预热进入干燥器,仍为绝热干燥过程,排出时状态同前。

试问新鲜空气的用量有何变化,为什么?(2011)(15 分)在常压干燥器中,将某物料从湿基含水量5%干燥到0.5%。

干燥器的生产能力为7200kg 干料/h。

已知物料进、出口温度分别为25℃、65℃,平均比热为1.8kJ/(kg·℃)。

干燥介质为温度20℃、湿度0.007 kg/kg 干气的空气,经预热器加热至120℃后送入干燥器,出干燥器的温度为80℃。

干燥器中不补充热量,且忽略热损失,计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。

(2010)6.(10 分)在常压绝热干燥器内用热空气干燥某湿物料,已知湿物料处理量为600kg/h,湿物料从含水量为 20%干燥至 2%(均为湿基含水量)。

空气进入加热器前的初始温度为20℃,相对湿度为30%,离开干燥器时空气的温度为80℃,湿度为0.02kg水/kg绝干空气。

(已知 20℃时水的饱和蒸汽压为 2.33kN/m2) 。

试求:(1)离开预热器时空气的温度和湿度(kg 水/kg绝干空气);(2)预热器中用 r = 2250 kJ/ kg 的水蒸汽(饱和)加热湿空气,假设预热器热损失为换热量的 6%,求饱和水蒸汽的用量。

(2009)五.(16 分)一干燥器将湿基湿含量5% 的湿物料干燥到0.5%。

干燥器的干燥能力为1.5 kg 绝干物料/s。

化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组

化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组

第五章蒸发5-1、在单效蒸发器内,将10%NaOH水溶液浓缩到25%,分离室绝对压强为15kPa,求溶液的沸点和溶质引起的沸点升高值。

解:查附录:15kPa的饱和蒸气压为53.5℃,汽化热为2370kJ/kg(1)查附录5,常压下25%NaOH溶液的沸点为113℃所以,Δa= 113-100=13℃所以沸点升高值为Δ=fΔa=0.729×13=9.5℃操作条件下的沸点:t=9.5+53.5=63℃(2)用杜林直线求解蒸发室压力为15kPa时,纯水的饱和温度为53.5℃,由该值和浓度25%查图5-7,此条件下溶液的沸点为65℃因此,用杜林直线计算溶液沸点升高值为Δ=63-53.5=9.5℃5-2、习题1中,若NaOH水溶液的液层高度为2m,操作条件下溶液的密度为1230kg•m-3。

计算因液柱引起的溶液沸点变化。

解:液面下的平均压力pm=24.65kPa时,查得水的饱和蒸气温度为:63℃所以液柱高度是沸点增加值为:Δ=63-53.5=9.5℃所以,由于浓度变化和液柱高度变化使得溶液的沸点提高了Δ=9.5+9.5=19℃因此,操作条件下溶液的沸点为:t=53.5+19=72.5℃5-3、在单效蒸发器中用饱和水蒸气加热浓缩溶液,加热蒸气的用量为2100kg•h-1,加热水蒸气的温度为120ºC,其汽化热为2205kJ•kg-1。

已知蒸发器内二次蒸气温度为81ºC,由于溶质和液柱引起的沸点升高值为9ºC,饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W•m-2k-1,沸腾溶液的传热膜系数为3500 W•m-2k-1。

求蒸发器的传热面积。

忽略换热器管壁和污垢层热阻,蒸发器的热损失忽略不计。

解:热负荷Q=2100×2205×103/3600=1.286×106W溶液温度计t=81+9=90℃蒸汽温度T=120 ℃∵1/K=1/h1+1/h2=1/8000+1/3500∴K=2435W/m2K∴S=Q/[K(T-t)]=1.286×106/[2435×(120-90)]=17.6 m25-4、某效蒸发器每小时将1000kg的25%(质量百分数,下同)NaOH水溶液浓缩到50%。

华南理工大学化学工程考研十年真题-过滤大题

华南理工大学化学工程考研十年真题-过滤大题

(2012) (15分)用板框过滤机加压过滤某悬浮液。

一个操作周期内过滤20分钟后,共得滤液4m 3。

(滤饼不可压缩,介质阻力忽略不计)若在一操作周期内共用去洗涤时间和拆装时间为30分钟。

求:(1)该过滤机的生产能力?(2)若操作表压加倍,其他条件不变(物性、过滤面积、过滤与辅助时间不变),则该机生产能力提高多少?(3)现改用回转真空过滤机,其转速为l r /min ,若生产能力与(1)相同,则其在一操作周期内所得滤液量为多少?(2011)(15 分)用一板框压滤机在恒压下过滤某一悬浮液,过滤面积为 0.4m2,过滤操作4 小时后得滤液80m3,过滤介质阻力可忽略不计。

试求:(1)若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液?(2)若其它情况不变,但过滤时间缩短为2 小时,可得多少滤液?(3)若在原表压下过滤4 小时后,再用5m3 水洗涤滤饼,洗涤时间(h)又为多少?假设滤液与水性质相近。

(2010)2.(10 分)一真空度为 80kPa的回转真空过滤机的转鼓面积为 3m2,用来过滤悬浮液。

当其转速为 0.8 转/min时,每小时得到的滤液量为 60m3,滤饼在转鼓表面的厚度为 10mm。

因为工艺改变使悬浮液流量增加一倍。

假如将过滤机的转速提高一倍,操作压强是否要改变?改变多少?滤饼厚度是否改变?其值为多少?(设过滤介质阻力可忽略,滤饼不可压缩)(2009)三. (16 分)用板框过滤机恒压过滤某一悬浮液,当过滤时间为 1800s 时得到的总滤液量为 8m3,当过滤时间为 3600s时结束过滤,并得到总的滤液量为 11m3。

接着在相同的压力下用 3m3的清水进行洗涤,试计算所需的洗涤时间,设介质阻力忽略不计。

(2008).无(2007)六、(10分)用一过滤面积为0.05m2的板框过滤机过滤某悬浮液,操作压强为399 kN/m2,过滤300s所得到的滤液量为0.025m3,再过滤300s时再得到0.015m3的滤液量,此时板框已充满滤饼,试求:(1)过滤常数K(m2/s)和当量滤液量V m(m3)?(2)过滤终了时的过滤速率?(2006)2、(10分)一板框式过滤机,过滤面积为2m2,在 1.5kg f/cm2(表压)下恒压过滤操作2h,得滤液36m3,装卸时间为0.5h,滤饼不可压缩,忽略介质阻力。

华南理工大学化学工程考研十年真题-精馏大题

华南理工大学化学工程考研十年真题-精馏大题

(2012) (20分)用一精馏塔分离某双组分混合液,在塔中部以饱和蒸汽进料,已知进料中易挥发物组成x f =0.5,塔顶产品中易挥发组成x D =0.9,塔釜中易挥发组成x w=0.05(以上均为摩尔分率),该物系平均相对挥发度为3,回流比R=2R min ,试计算:(1)提馏段操作线方程;(2)进入第一块理论板(从顶往下数)的汽相浓度;(3)若因故塔釜停止加热,欲维持x D 不变应如何操作?此时塔釜排液x w=?(2011) (15分)用相当于3块理论板的精馏塔分离含氨0.4%(摩尔)的氨-水混合物,预热成饱和蒸气后从第2和第3块理论板之间进料。

使用全凝器将来自塔顶的蒸气混合物冷凝成饱和液体。

每1摩尔的进料有1.35摩尔的冷凝液回流进第1块塔板,其余冷凝液作塔顶产品。

从最低的一块塔板下降的液体进入再沸器后,每1摩尔进料有0.7摩尔被汽化并升入第3块理论板,剩余液体作为塔底产品。

设全塔的平衡关系可表示为y = 12.6x分别计算从进料板下降液体中氨的组成和塔底、塔顶产品中氨的组成。

(2010)4.(20分)在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液,塔釜采用间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器,泡点回流。

已知该物系的平均相对挥发度为2.5,进料为饱和蒸汽,其组成为0.35(易挥发组分的摩尔分数,下同),进料量为100kmol/h 。

塔顶馏出液量为40kmol/h ,精馏段操作线方程为y n+1=0.8x n +0.16试计算:(1)提馏段操作线方程;(2)若测得塔顶第一块板下降的液相组成为x 1=0.7,求该板的气相默弗里板效率E mv,1;(3)当塔釜停止供应蒸汽,保持回流比不变,若塔板数无穷多,塔釜产品浓度将为多少?(2009)七.(18分)用精馏塔分离相对挥发度为2的双组分混合物,塔顶产品的轻组分摩尔含量为90% 。

精馏段中蒸汽进入某一块板的流率为150kmol/h ,摩尔浓度为60%,流入该板的液体流率为100kmol/h. 该板用气相浓度表示的Murphree 效率为0.5,计算(1) 精馏段的操作线方程,(2) 离开该板的气相和液相摩尔浓度各为多少?(假定为恒摩尔流操作)(2008)二、(20分)一个常压连续精馏塔分离苯和甲苯混合物。

华南理工大学化学工程考研十年真题-吸收大题

华南理工大学化学工程考研十年真题-吸收大题

(2012)(15分)在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。

原工况下,进塔气体中含丙酮1.5%(摩尔分数,下同),操作液气比为最小液气比的1.5倍,丙酮回收率为99%,现将气体入塔浓度降为1.0%,进塔气量提高20%,吸收剂用量、温度等操作条件均不变。

已知操作条件下平衡关系满足亨利定律,气相总与气体体积流量V的0.8次方成正比。

体积传质系数Kya试求:(1)新工况下丙酮回收率;(2)若仍然将回收率维持在99%,则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍?(2011)(15 分)用纯水在5 块理论板的板式吸收塔内吸收原料气中摩尔含量为2%的氨,若吸收因子A=0.9,求吸收率η?,若用已测得传质单元高度HOG 为0.4m 的填料塔完成上述吸收过程,填料层高度应为多少米?操作液气比是最小液气比的几倍?(2010)5.(20分)用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。

入塔混合气体中含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。

回收率为95%,吸收塔操作压强为 780mmHg,温度25℃,入塔混合气流量为 1000m3/h。

吸收剂为不含苯的煤油。

煤油的耗用量为最小用量的 1.5 倍,已知操作条件下的平衡关系为Y*=0.14 X(Y、X均为摩尔比),气相总体积传质系数Kya=125kmol/(m3⋅h),煤油的平均分子量为 170kg/kmol,塔内径为 0.6m,试求:(1)煤油的出口浓度(摩尔比);(2)所需的填料层高度;(3)欲提高回收率可采用那些措施?(举四条)并说明理由。

(2009)六. (16 分)在填料塔中用纯水逆流于 15℃下吸收混合气体中的可溶组分,吸收过程为气膜控制。

原设计溶质的回收率为 99%。

操作液气比为 1.71。

已知相平衡关系 Y*=5.0X,气相总传质单元高度为 0.8m。

试求:(1)吸收温度升为30℃时,溶质的吸收率降低到多少?(30℃时,相平衡关系Y*=2.1X)(2)通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率,液气比应为原来的多少倍才能满足要求(设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略)。

华南理工大学化工原理考研真题

华南理工大学化工原理考研真题
0 引言
随着水体富营养化问题的日益突出, 如何去除水中氮素污染已经成为当今水污染防治 领域的一个热点问题。生物脱氮被认为是去除水体中氮素污染的最有效的方法之一。传统生 物脱氮一般分为硝化和反硝化2个过程,其中反硝化作用被认为是一个严格的厌氧过程[1], 因为反硝化菌作为兼性厌氧菌优先使用DO呼吸,阻止了使用硝酸盐和亚硝酸盐作为最终电 子受体。然而,随着好氧反硝化菌陆续从不同环境中筛选出来, 这为好氧生物脱氮提供了一 条全新的思路, 它是对传统生物脱氮理论有力的补充; 同时,好氧反硝化菌适应性较强、
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富营养化池塘中好氧反硝化菌的分布及脱 氮研究#
林娜1,2,郭楚玲1,2,党志1,2,柯林1,2**
(1. 华南理工大学环境科学与工程学院,广州 510006; 2. 华南理工大学教育部工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,广州 510006) 摘要:从富营养化池塘水体和底泥中分别筛选到 6 和 8 株好氧反硝化菌,根据菌株的形态、 常规生理和生化特性以及 16SrDNA 基因系列结果分析表明,水体中的好氧反硝化菌以假单 胞菌属为主(包括 Pseudomonas 和 Ochrobactrum 属),底泥中好氧反硝化菌以 Achromobacter、 嗜麦芽寡养单胞菌 Stenotrophomonas 和 Ochrobactrum 菌属为主。选取底泥中脱氮效率较高 的 1 菌株 Ochrobactrum sp. tbtd 进行脱氮性能的研究, 发现该菌株在以丁二酸钠作为碳源、 pH 为 7 和温度为 30 ℃条件下的脱氮效率最高,达到 80%。 关键词: 好氧反硝化菌;富营养化;脱氮能力 中图分类号:X172
shly
水体 黄绿色,圆形颗粒
34.69
Pseudomonas putida

华南理工化原09

华南理工化原09

2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷参考答案一、填空、选择题(50分)1、某设备内真空表的读数为375mmHg,其绝压等于0.0513MPa,(设当地的大气压为1.013×105Pa)。

2、流体在圆管内作层流流动时,其流体阻力损失与管内流速u一次方成正比。

3、边长为0.5m的正方形通风管,该管道的当量直径为0.5m。

4. 离心泵在管路系统中工作时,其工作点是由离心泵的特性曲线和管路的_特性曲线_共同确定。

5. 其他条件不变,被输送流体的温度提高,离心泵的允许安装高度_下降;提高上游容器的操作压强,离心泵允许安装高度__降低_。

6. 球形颗粒在20ºC空气中沉降(设沉降过程符合stocks定律),其他条件不变,空气温度上升时,沉降速度将_降低_; 若该颗粒在水中沉降,当水温升高,其沉降速度将_增加_。

7. 用压滤机分离悬浮物,忽略过滤介质阻力,滤饼不可压缩。

过滤时间增加一倍,滤液量增加到原来的_根号2倍___;过滤面积增加一倍,滤液量增加至_2倍_。

8. 有一套管换热器。

环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气,空气呈湍流流动状态,其对流传热系数为70 W⋅m-2⋅℃-1,若将上述套管中空气流量增大一倍,其他条件和物性基本保持不变,此时,套管的总传热系数约等于_70的0.8次方__ W⋅m-2⋅℃-1。

上述套管换热器内管壁温度接近于____70__ oC。

9.为了减少高温物体热辐射损失,往往在高温物体周围设置热屏障,热屏障材料的黑度减小,则热辐射损失增加10、当管子由水平放置改为垂直放置,其他条件不变,其能量损失C。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定11、并联管路的阻力损失等于C。

A. 各并联支管损失之和B. 各并联支管阻力损失的平均值C. 任一并联支管的阻力损失D. 不确定12.传热速率方程中的传热面积与热流方向B;A.相互平行;B. 相互垂直; C. 斜交; D.相对位置不确定13.一台换热器,管内、管外的对流传热系数分别为60 W⋅m-2⋅℃-1和10000 W⋅m-2⋅℃-1,换热管为φ25×1.5mm的紫铜管,若污垢热阻不计,则该换热器的控制热阻约为D m2.0C.W-1。

2009年考研试题及参考答案(工科)

2009年考研试题及参考答案(工科)
(2) ∆mixV=0,∆mixH=0, ∆mixSm = −R(xAlnxA+ xBlnxB) = −8.315 J.K-1.mol-1×(0.5537×ln0.5537+0.4463×ln0.4463)=5.715J.K-1.mol-1
4. 在标准压力下,苯酚的熔点为 40℃,1-萘胺的熔点为 50℃,苯酚和 1-萘胺系统的相 图中有两个低共熔点 17℃和 23℃,含苯酚的摩尔分数分别为 0.75 和 0.36,在含苯酚的摩尔 分数为 0.50 处生成稳定化合物,其熔点为 28℃。 (1) 已知上述二组份系统形成的液相完全互溶,试绘出该系统的相图。 (2) 在图中标明各相区的相态。 (3) 分析各相区的自由度数。 (4) 描述含苯酚摩尔分数为 0.40 的熔体从 50℃冷却到 10℃过程中的冷却曲线及相变情 况。 (15 分) (5) 含苯酚摩尔分数为 0.40 的 1mol 熔体从 50℃冷却时最多能得到多少纯化合物? 4. 解:(1) (2) (4)见图 (3) 单相区 F=2,两相区 F=1,三相线 F=0。 (5) 当冷却到接近 23℃时能得到最多的纯化合物。设化合物的量为 n,则有 (0.4-0.36)×(1mol-n)=(0.5-0.4)n 即 n=0.04mol/0.14=0.2857mol
葛华才编. 华南理工大学 2009 年攻读硕士学位研究生工科《物理化学》试题及参考答案. 日期:2009-12-26
852
华南理工大学 2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:物理化学(二) 适用专业:材料物理与化学,材料加工工程,生物医学工程,化学工程,化学工艺, 应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药工程 说明:本年工科类试题难度基本合适,第 1 题部分内容稍难,第 5 题相对综合。葛老师 已对试题作了少量规范化处理并完成解答,未参考标准答案。因此可能有不妥之处,欢迎用 电子邮件告知,谢谢! 更多信息请看主页:

未完待续研友提供的09化工真题答案

未完待续研友提供的09化工真题答案

未完待续]2009年华南理工大学-化工原理-试卷答案注:这是我自己做的答案,有什么问题或疑问请跟贴提出。

如问其他年份的答案,也欢迎,但由于知识能力局限不保证所有答案正确)2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷参考答案一、填空、选择题(50分)1、某设备内真空表的读数为375mmHg,其绝压等于0.0513MPa,(设当地的大气压为1.013×105Pa)。

2、流体在圆管内作层流流动时,其流体阻力损失与管内流速u一次方成正比。

3、边长为0.5m的正方形通风管,该管道的当量直径为0.5m。

4. 离心泵在管路系统中工作时,其工作点是由离心泵的特性曲线和管路的_特性曲线_共同确定。

5. 其他条件不变,被输送流体的温度提高,离心泵的允许安装高度_下降;提高上游容器的操作压强,离心泵允许安装高度__降低_。

6. 球形颗粒在20ºC空气中沉降(设沉降过程符合stocks定律),其他条件不变,空气温度上升时,沉降速度将_降低_; 若该颗粒在水中沉降,当水温升高,其沉降速度将_增加_。

7. 用压滤机分离悬浮物,忽略过滤介质阻力,滤饼不可压缩。

过滤时间增加一倍,滤液量增加到原来的_根号2倍___;过滤面积增加一倍,滤液量增加至_2倍_。

8. 有一套管换热器。

环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气,空气呈湍流流动状态,其对流传热系数为70 W⋅m-2⋅℃-1,若将上述套管中空气流量增大一倍,其他条件和物性基本保持不变,此时,套管的总传热系数约等于_70的0.8次方__ W⋅m-2⋅℃-1。

上述套管换热器内管壁温度接近于____70__ oC。

9.为了减少高温物体热辐射损失,往往在高温物体周围设置热屏障,热屏障材料的黑度减小,则热辐射损失增加10、当管子由水平放置改为垂直放置,其他条件不变,其能量损失C。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定11、并联管路的阻力损失等于C。

A. 各并联支管损失之和B. 各并联支管阻力损失的平均值C. 任一并联支管的阻力损失D. 不确定12.传热速率方程中的传热面积与热流方向B;A.相互平行; B. 相互垂直; C. 斜交 ; D.相对位置不确定13.一台换热器,管内、管外的对流传热系数分别为60 W⋅m-2⋅℃-1和10000 W⋅m-2⋅℃-1,换热管为φ25×1.5mm的紫铜管,若污垢热阻不计,则该换热器的控制热阻约为D m2.0C.W-1。

华南理工大学化学工程考研十年真题-吸收大题

华南理工大学化学工程考研十年真题-吸收大题

(2012)(15分)在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。

原工况下,进塔气体中含丙酮1.5%(摩尔分数,下同),操作液气比为最小液气比的1.5倍,丙酮回收率为99%,现将气体入塔浓度降为1.0%,进塔气量提高20%,吸收剂用量、温度等操作条件均不变。

已知操作条件下平衡关系满足亨利定律,气相总与气体体积流量V的0.8次方成正比。

体积传质系数Kya试求:(1)新工况下丙酮回收率;(2)若仍然将回收率维持在99%,则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍?(2011)(15 分)用纯水在5 块理论板的板式吸收塔内吸收原料气中摩尔含量为2%的氨,若吸收因子A=0.9,求吸收率η?,若用已测得传质单元高度HOG 为0.4m 的填料塔完成上述吸收过程,填料层高度应为多少米?操作液气比是最小液气比的几倍?(2010)5.(20分)用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。

入塔混合气体中含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。

回收率为95%,吸收塔操作压强为 780mmHg,温度25℃,入塔混合气流量为 1000m3/h。

吸收剂为不含苯的煤油。

煤油的耗用量为最小用量的 1.5 倍,已知操作条件下的平衡关系为Y*=0.14 X(Y、X均为摩尔比),气相总体积传质系数Kya=125kmol/(m3⋅h),煤油的平均分子量为 170kg/kmol,塔内径为 0.6m,试求:(1)煤油的出口浓度(摩尔比);(2)所需的填料层高度;(3)欲提高回收率可采用那些措施?(举四条)并说明理由。

(2009)六. (16 分)在填料塔中用纯水逆流于 15℃下吸收混合气体中的可溶组分,吸收过程为气膜控制。

原设计溶质的回收率为 99%。

操作液气比为 1.71。

已知相平衡关系 Y*=5.0X,气相总传质单元高度为 0.8m。

试求:(1)吸收温度升为30℃时,溶质的吸收率降低到多少?(30℃时,相平衡关系Y*=2.1X)(2)通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率,液气比应为原来的多少倍才能满足要求(设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略)。

华工化工原理真题答案化原复试大题分类化工原理真题2000年攻读硕士学位研究生入学试题03到13年化工原理真题

华工化工原理真题答案化原复试大题分类化工原理真题2000年攻读硕士学位研究生入学试题03到13年化工原理真题

468华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:化工原理适用专业:制糖工程、制浆造纸工程、环境工程5m 7m450华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:化工原理适用专业:化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、制糖工程、制浆造纸工程、环境工程451华南理工大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:化工原理适用专业:环境工程化学工程化学工艺工业催化能源环境材料及技术制糖工程制浆造纸工程451华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:化工原理适用专业:环境工程化学工程化学工艺生物化工应用化学工业催化能源环境材料及技术制糖工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工与贮藏工程制浆造纸工程451华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:化工原理适用专业:环境工程化学工程化学工艺应用化学工业催化能源环境材料及技术制药工程制糖工程淀粉资源科学与工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工及贮藏工程食品质量与安全制浆造纸工程851华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:化工原理适用专业:化学工程,化学工艺,应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药工程,制浆造纸工程,制糖工程,环境工程共页一、填空、选择题(50分)1、某设备内真空表的读数为375mmHg,其绝压等于MPa,(设当地的大气压为1.013×105Pa)。

华南理工大学化学工程考研十年真题-精馏大题

华南理工大学化学工程考研十年真题-精馏大题

(2012) (20分)用一精馏塔分离某双组分混合液,在塔中部以饱和蒸汽进料,已知进料中易挥发物组成x f =0.5,塔顶产品中易挥发组成x D =0.9,塔釜中易挥发组成x w=0.05(以上均为摩尔分率),该物系平均相对挥发度为3,回流比R=2R min ,试计算:(1)提馏段操作线方程;(2)进入第一块理论板(从顶往下数)的汽相浓度;(3)若因故塔釜停止加热,欲维持x D 不变应如何操作?此时塔釜排液x w=?(2011) (15分)用相当于3块理论板的精馏塔分离含氨0.4%(摩尔)的氨-水混合物,预热成饱和蒸气后从第2和第3块理论板之间进料。

使用全凝器将来自塔顶的蒸气混合物冷凝成饱和液体。

每1摩尔的进料有1.35摩尔的冷凝液回流进第1块塔板,其余冷凝液作塔顶产品。

从最低的一块塔板下降的液体进入再沸器后,每1摩尔进料有0.7摩尔被汽化并升入第3块理论板,剩余液体作为塔底产品。

设全塔的平衡关系可表示为y = 12.6x分别计算从进料板下降液体中氨的组成和塔底、塔顶产品中氨的组成。

(2010)4.(20分)在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液,塔釜采用间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器,泡点回流。

已知该物系的平均相对挥发度为2.5,进料为饱和蒸汽,其组成为0.35(易挥发组分的摩尔分数,下同),进料量为100kmol/h 。

塔顶馏出液量为40kmol/h ,精馏段操作线方程为y n+1=0.8x n +0.16试计算:(1)提馏段操作线方程;(2)若测得塔顶第一块板下降的液相组成为x 1=0.7,求该板的气相默弗里板效率E mv,1;(3)当塔釜停止供应蒸汽,保持回流比不变,若塔板数无穷多,塔釜产品浓度将为多少?(2009)七.(18分)用精馏塔分离相对挥发度为2的双组分混合物,塔顶产品的轻组分摩尔含量为90% 。

精馏段中蒸汽进入某一块板的流率为150kmol/h ,摩尔浓度为60%,流入该板的液体流率为100kmol/h. 该板用气相浓度表示的Murphree 效率为0.5,计算(1) 精馏段的操作线方程,(2) 离开该板的气相和液相摩尔浓度各为多少?(假定为恒摩尔流操作)(2008)二、(20分)一个常压连续精馏塔分离苯和甲苯混合物。

华南理工考研化工原理试卷

华南理工考研化工原理试卷

05华南理工考研化工原理试卷
(总4页)
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55
三、(13分)用叶滤机在等压条件下过滤某悬浮液,过滤开始后10分钟和20分钟,获得累积滤液量分别为³/m ²和³/m ²,所得滤饼须用1/5滤液体积的清水在相同压差下洗涤(洗涤水粘度与滤液粘度相同),每操作一个周期的辅助时间为15min ,问:
(1) 过滤常数K=?m 2/s
(2)当量滤液量q e =
m 3/ m 2
(3)叶滤机所能达到的最大生产能力?
四、(9分)化工过程,回收苯和氮气混合气体中的苯。

在30o C 和1atm 时混合气体相对湿度=60%。

将该气体冷却到(此时苯已处于饱和
A C
B 8m 1m M。

华南理工大学2006-10年化工原理考研试题

华南理工大学2006-10年化工原理考研试题

4512006年华南理工大学共 4 页选择填空题(50分)1、流体在等径管中作稳定水平流动,流体由于流动而有摩擦损失,流体的压强沿管长( ),流速( )。

A )增加B )减少C )不变D )不定2、孔板流量计的孔流系数Co ,当Re 数增大时,其值( )。

A )总在增大,B )先减小,当Re 数增大到一定值时,Co 保持为某定值;C )总是减小;D )不定。

3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。

A )气缚现象B )汽蚀现象C )汽化现象D )冷凝现象4、有一套管换热器,在内管中空气从20C ︒被加热到50C ︒,环隙内有119.6C ︒的水蒸汽冷凝,管壁温度接近( )C ︒。

A )35B )119.6C )77.3 D) 无法判断5、提高进入干燥器空气的温度,空气的湿含量H ( ),相对湿度( ),焓( )。

A )不变B )变小C )变大D )不确定6、 干燥器进口温度计最小分度是0.1OC ,下面是同一温度时的几种记录,哪一种是正确的( )。

A ) 75 oCB )75.0 oC C )75.014 oCD ) 75.97oC7、某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后,发现气体出口含量y2增大,原因可能是( )。

A )气体进口含量y1下降B )吸收剂温度降低C )入塔的吸收剂量减少D )前述三个原因都有8、某精馏塔设计时,进料量qn,F 、进料浓度xF 、进料热状况q 、塔顶产品qn,D 、塔顶产品浓度xD 以及回流比R 一定,若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热,则( )。

A )塔底产品减少B )塔底产品浓度降低C )塔板数量减少D )提馏段液气比增加。

9、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂用量增加而其他条件不变时,试判断下列参数的变化:吸收推动力Δy ( ),回收率η( );当温度下降而其他条件不变时,吸收推动力Δy ( ),回收率η( )。

A )增大B ) 减小C ) 不变D ) 不确定10、在房间中利用火炉取暖时,其传热方式为:( )A )传导和对流B )传导和辐射C )对流和辐射D 传导、对流和辐射11、某液体在内径为0d 的水平管路中稳定层流流动,其平均流速为 0u ,当它以相同的体积流量通过等长的内径为)2/(022d d d =的管子时,则其流速为原来的( )倍,压降△P 是原来的( )倍。

华南理工考研化工原理试卷

华南理工考研化工原理试卷
(1)气相总体积传质系数; (2)操作液气比为最小液气比的多少倍;
(3)由于法定排放浓度必须小于0.001,所以拟将填料层加高;若液气比不变,问填料层应加高多少;
八、(15分)在常压绝热干燥器内干燥某湿物料,湿物料的流量为600kg/h,从含水量20%干燥至2%(均为湿基含水量)。温度为20℃,湿度为0.013kg水/kg绝干气的新鲜空气经预热器升温至100℃后进入干燥器,空气出干燥器的温度为60℃。
当需除去的尘粒直径不变,则处理量为多大? (2)反之,当维持生产能力不变,
则除去尘粒的最小颗粒直径多大?(沉降过程符合stokes定律)
五、(18分)有一列管式换热器,由100根 钢管组成,空气走管
程被加热,并作湍流流动,对流传热系数为 ;水蒸气在壳程冷凝,放出冷凝热,冷凝对流传热系数为 。管壁和污垢热阻不计,在此工况下, 1)试证明列管式换热器的总传热系数K约为多大?2)其他条件不变,只将该换热器改成2管程,此时总传热系数K增大多少?3)其他条件不变,只将原换热器管子的直径减小一倍,总传热系数K增大多少?
(C)浮阀塔>泡罩塔=筛板塔
(D)阀塔>筛板塔>泡罩塔
9、对于一定干球温度的空气,当其湿度越大,湿球温度就( )
(A)越低(B)越高(C)不变(D)不确定
10、调节离心泵出口阀的开度时( )
(A)不会改变管路性能曲线
(B)不会改变工作点
(C)不会改变泵的性能曲线
(D)不会改变管路所需的压头
三、(17分)用管子从高度为H的高位槽放水,为增大放水量,拟提出如下两种方案:
7、忽略介质阻力,回转真空过滤机的( )
(A)每周期的滤液体积V与转速的1/2次方成正比
(B)每周期的滤液体积V与转速的1次方成正比

华南理工大学2004--2007考研《化工原理》真题.

华南理工大学2004--2007考研《化工原理》真题.

450华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回科目名称:化工原理适用专业:化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、制糖工程、制浆造纸工程、环境工程13、孔板流量计的孔流系数 Co,当 Re 数增大时,其值。

(A)总在增大;(B)先减小,当 Re 数增大到一定值时,Co 保持为某定值;(C)总是减小;(D)不定 14、碳钢的导热系数为_____;不锈钢的导热系数为_____;铜的导热系数为_____,常压常温空气的导热系数为_____;常温水的导热系数为_____。

(A)17 W/(m⋅ °C )(B)380W/(m⋅ °C )(C)45 W/(m⋅ °C )(D)16 W/(m⋅ °C )(E)0.62 W/(m⋅ °C )(F)0.025W/(m⋅ °C ) 15、翅片管加热器一般用于___________。

(A)两侧均为液体,(B)两侧流体均有相变化。

(C)一侧为气体,一侧为蒸气冷凝,(D)一侧为液体沸腾,一侧为高温液体16、操作中的精馏塔,若维持 F、xF、q、D、R 不变(F、xF、q、D、R 分别为进料量、进料组成、进料热状况参数、塔顶产品量和回流比),将加料口由原来的最佳进料位置向下移动几块塔板,则会导致塔顶产品浓度 xD 和塔低产品浓度 xW 发生以下变化() (A xD 变小,xW 变大 (B xD 变小,xW 变小 (C xD 变大,xW 变大 (D xD 变大,xW 变小 17、已知某一气液平衡物系符合亨利定律,由此可作出以下判断:该平衡物系中,溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为() (A 正值 (B 负值 (C 零 (D 不确定 18、在恒定干燥实验中,其他实验条件不变,仅降低进入干燥设备的热空气的湿度,则下列推论中,合理的是() (A 湿物料的临界水分将降低,恒速干燥段时间缩短 (B 湿物料的临界水分将降低,恒速干燥段时间延长 (C 湿物料的临界水分将提高,恒速干燥段时间延长 (D 湿物料的临界水分将提高,恒速干燥段时间缩短 19、影响塔设备操作弹性的因素有()①物系性质,②塔的结构,③气液负荷 (A ①和② (B ①和③ (C ②和③ (D ①、②和③ 20、根据有效膜模型(双膜理论),当被吸收组分在吸收液中的溶解度很大时,气相第 16 页总传质系数 Ky() (A 大于气相对流传质系数 ky (B 大于液相对流传质系数kx (C 近似等于气相对流传质系数 ky (D 近似等于液相对流传质系数 kx 21、在板式塔塔板结构设计中,当哪些因素考虑不周时,将可能引起降液管液泛,请列举其中三个考虑不周的因素:①、②、③。

华南理工大学化学工程考研十年真题-流体力学大题讲解

华南理工大学化学工程考研十年真题-流体力学大题讲解

(2012)(15分)水从变径垂直管以0.02 m3/s 的速率向下流动,A到B两测压口的垂直距离为2.5m ,管子内径如图示。

在该体积流量下测得B截面的压力比A截面的压力高14715 N/m2 。

若A,B之间的阻力损失表示为mH2O柱,式中:V为截面A的速度,求阻力系数k;指示液体为水银,求R 的值。

(2011)(20分)如附图所示,从水池用离心泵向一密闭高位槽送溶液,在输送范围内,离心泵在该转速下的特性曲线方程为H=38-0.02Q2(Q单位为m3/ h, H单位为m)。

输送管路的管径为Ф60×3mm,管路总长(包括除出口阀门以外其余局部阻力的当量长度)为60m,离心泵出口阀门全开时输液量为21m3/h,阻力系数为10。

现将离心泵出口阀门关小,孔板流量计的U型管压差计读数为原来的0.8倍,已知水池和高位槽液面均维持稳定,操作条件下溶液密度为1260kg/m3,阀门开度变化前后,管内流动摩擦系数均为λ=0.02,孔板的孔流系数C o保持不变。

试计算:1.将离心泵出口阀门关小后,此时泵的有效功率。

2.将离心泵出口阀门关小后,该开度下阀门的阻力系数。

(2010)1、(20 分)水以 15m3/h的流量流过倾斜收缩管,如图示,管内径由 100mm 缩到50mm。

A、B两点的垂直距离为0.1m。

在两点间连接一U形压差计,指示剂的密为1590 kg/m3。

若收缩管A-B的阻力系数为 0.3,试求:(1)U 形管中两侧的指示剂液面哪侧高,相差多少mm?(2)若保持流量及其他条件不变,而将管路改为水平放置,则压差计的读数有何变化?附图(2009)二.(16 分)有一输水管系统如下图所示,出水口处管子直径为Φ55x2.5mm,设管路的压头损失为 16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口损失)。

求水的流量为多少m3/h?由于工程上的需要,要求水流量增加 20%,此时,应将水箱的水面升高多少m?假设管路损失仍可以用 16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口损失)表示。

各大名牌高校化工原理考研真题之传热3

各大名牌高校化工原理考研真题之传热3

【大连理工大学,2003,四】有一单管程列管换热器,传热面积为40m 2(按外表面积计),共有25 2.5mm mm φ⨯的传热管86根,现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h 的石油产品,石油产品走壳程,循环水走管程,两流体逆流换热。

实际测得石油产品的进、出口温度分别为90℃和50℃,冷却水的进、出口温度分别是25℃和40℃,已知石油产品的比热容为2.8KJ/kg ,水的有关物性分别为:密度3=995kg/m ρ 粘度-3=0.810Pa s μ⨯⋅ 比热Cp=4.17kJ/(kg K)⋅ 导热系数=0.618W/(m K)λ⋅ 试求: 1、冷却水用量2、该换热器总换热系数3、管程和壳程的传热膜系数(又称表面传热系数)(可忽略两侧的污垢热阻)4、由于污垢积累,石油产品的出口温度升高,为使石油产品出口温度仍为50℃,需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时,石油产品出口温度达到50℃,估算两侧污垢热阻之和为多少(各物性数据可视为不变,忽略管壁热阻)。

解:1、由题意:22211112()()Q m Cp t t m Cp T T =-=- 解得 250136/13.93/m kg h kg s ==2、由1得,51112()8.7110Q KA t m Cp T T =∆=-=⨯12211221()()36.1lnT t T t t C T t T t ---∆==︒--解得()2603.2/K W m K =⋅ 3、流速 ()2213.93/9950.52/0.028644i V u m s d n ππ=== 30.020.52995Re 129350.810i d u ρμ-⨯⨯===⨯ 4.170.8Pr 5.40.618p C μλ⨯===()()0.80.40.80.420.023Re Pr 0.6180.02312935 5.40.022716.8/i id W m K λα==⨯⨯⨯=⋅ 由11o O O i id K d αα=+得 ()2834.9/O W m K α=⋅4、12211221(')()'38.04'lnT t T t t C T t T t ---∆==︒--由1112()Q KA t m Cp T T =∆=-得()2'572.42/K W m K =⋅52118.910/'so R m K W K K-=-=⨯⋅ 【大连理工大学,2004,四】某厂内有一台单管程列管换热器,欲用120℃的饱和蒸汽将某种水溶液进行加热,水溶液走管程。

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851 华南理工大学 2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:化工原理 适用专业:化学工程,化学工艺,应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药 工程,制浆造纸工程,制糖工程,环境工程 共 页 第 1 页
一、填空、选择题(50分)
1、某设备内真空表的读数为375mmHg ,其绝压等于 MPa ,(设当地的大气压为1.013×105
Pa )。

2、 流体在圆管内作层流流动时,其流体阻力损失与管内流速u _______次方成正比。

3、 边长为0.5m 的正方形通风管,该管道的当量直径为 。

4. 离心泵在管路系统中工作时,其工作点是由离心泵的 和管路的
_______________共同确定。

5. 其他条件不变,被输送流体的温度提高,离心泵的允许安装高度_________ ;提高上游容器的操作压强,离心泵允许安装高度_____________。

6. 球形颗粒在20ºC 空气中沉降(设沉降过程符合stocks 定律),其他条件不变,空气温度上升时,沉降速度将__________; 若该颗粒在水中沉降,当水温升高,其沉降速度将__________。

7. 用压滤机分离悬浮物,忽略过滤介质阻力,滤饼不可压缩。

过滤时间增加一倍,滤液量增加到原来的__________;过滤面积增加一倍,滤液量增加至________。

8. 有一套管换热器。

环隙中1200C 饱和水蒸气冷凝加热小管内空气,空气呈湍流流动状态,其对流传热系数为70 W ⋅m -2⋅℃-1,若将上述套管中空气流量增大一倍,其他条件和物性基本保持不变,此时,套管的总传热系数约等于______________ W ⋅m -2⋅℃-1。

上述套管换热器内管壁温度接近于______ o C 。

9.为了减少高温物体热辐射损失,往往在高温物体周围设置热屏障,热屏障材料的黑度减小,则热辐射损失 。

10、 当管子由水平放置改为垂直放置,其他条件不变,其能量损失 。

A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 不确定
11、 并联管路的阻力损失等于 。

A. 各并联支管损失之和
B. 各并联支管阻力损失的平均值
C. 任一并联支管的阻力损失
D. 不确定 第 2 页
12.传热速率方程中的传热面积与热流方向 ;
A .相互平行; B. 相互垂直; C. 斜交 ; D.相对位置不确定
13.一台换热器,管内、管外的对流传热系数分别为60 W ⋅m -2⋅℃-1和10000 W ⋅m -2⋅℃-1
,换热管为φ25×1.5mm 的紫铜管,若污垢热阻不计,则该换热器的控制热阻约为
m 2.0C.W -1。

A .1/10000; B. 1/60; C. 1/(10000+60)/2; D. (1/10000)+(1/60)
14.当质量传递过程为气相控制时,总传质与分传质系数的关系为( ),溶质为( )气体。

A) B) C) D ) E )易溶 F )难溶 11≈≈11=kK <
15. 双组分液体混合物进行闪蒸时,须将混合物的温度升至( );若进行微分蒸馏,则须将混合物的温度升至( )
A )露点
B )泡点
C )两相区
D )任意温度
16.双组分混合物,当相对挥发度α=1,其平衡关系表示为( ),液体混合物可以用普通精馏方法分离( )
17.中间进料的双组分连续精馏中,对不同进料热状态,各物理量的关系为 • 冷液进料 ( )
• 泡点进料 ( )
• 两相进料 ( )
• 露点进料 ( )
• 过热蒸汽进料 ( )
A) L=L′ B)V=V′ C) L′=L+ q F D) V=V′+(1-q )F
E) L′=L+F F)V=V′+F G) q >1 H)q<0 I) 0<q <1
18.气体吸收过程, 当操作压力增加,亨利常数m 将 ( ), 吸收速率将( )
A )增加
B )减少
C )不变
D )不能确定
19. 对流干燥过程。

恒速干燥阶段,液体的蒸发速率与( )有关;降速干燥阶段,液体的蒸发速率与( )有关 xx kK yy kK 11yy kK xx 第 3 页
A )被干燥固体性质
B )干燥介质的流量
C )干燥介质的流量、性质
D )都有关
20. 图中曲线2是羊毛含水量平衡曲线,若羊毛样品含水量为34 kg H 2
O/100 kg 绝干物,分别读出结合水分和非结合水分的值( ),( )。

21. 用相对湿度100%的空气干燥湿物料,干燥推动力为( ),此时干球t 、湿球t w 和露点t d 温度的关系为( );若将此空气预热后,干燥推动力为( ),此时干球t 、湿球t w 和露点t d 温度的关系为( )
A )0
B )>0 C) t> t w > t d D) t= t w = t d
22.在逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,填料为无限高,入塔Y 1
=8%,平衡关系Y =2X
问:1)若液气比(摩尔比)为2.5时,吸收率η= %
2)若液气比(摩尔比)为1.5时,吸收率η= %
23.用纯水吸收气体中组分A ,要求组分A 的浓度由0.1下降到0.02;设吸收因子A =1,亨利常数m =2,若需要理论板数N T
=4,则需要的传质单元数为( ),最小液气比为( ) 二.(16分)有一输水管系统如下图所示,出水口处管子直径为Φ55x 2.5mm ,设管路的压头损失为16u 2/2(u 指出水管的水流速,未包括出口损失)。

求水的流量为多少m 3
/h ?
由于工程上的需要,要求水流量增加20%,此时,应将水箱的水面升高多少m ?假设管路损失仍可以用16u 2/2(u 指出水管的水流速,未包括出口损失)表示。

第 4 页
三. (16分)用板框过滤机恒压过滤某一悬浮液,当过滤时间为1800s 时得到的总滤液量为
8m 3,当过滤时间为3600s 时结束过滤,并得到总的滤液量为11m 3。

接着在相同的压力下用3m 3的清水进行洗涤,试计算所需的洗涤时间,设介质阻力忽略不计。

四.(18分)一单壳程单管程列管换热器,管束由长3m ,直径为φ25×2.5mm 的钢管组成。

苯在换热器管内流动,流量为1.5kg ⋅s -1,由80℃冷却到 30℃。

冷却水在管外和苯呈逆流流动。

水进口温度为20℃,出口温度为50℃。

已知水侧和苯侧的对流表面传热系数分别为1700W ⋅m -2⋅℃-1和900 W ⋅m -2⋅℃-1,苯的平均比定压热容为1.9kJ ⋅kg -1⋅℃-1,钢的热传导系数为45 W ⋅m -1⋅℃-1,污垢热阻和换热器的热损失忽略不计。

试求:
1) 所需的传热速率多大?
2) 传热平均温差多大?
3) 该操作条件下换热器的总传热系数多大?
4) 该列管换热器换热管子数为多少?
五.(16分)一干燥器将湿基湿含量5% 的湿物料干燥到0.5%。

干燥器的干燥能力为1.5 kg 绝干物料/s 。

进出干燥器空气的温度分别为127℃ 、82℃,新鲜空气的湿度为0.007kg 水/kg (绝干空气) 。

进出干燥器物料的温度分别为21℃ 、66℃。

绝干物料的比热容为 1.8kJ/(kg ⋅℃)。

若忽略干燥器的热量损失,计算:
a) 干燥过程除去的水分量;
b)湿空气的消耗量;
c) 离开干燥器时空气的湿度.
六. (16分)在填料塔中用纯水逆流于15℃下吸收混合气体中的可溶组分,吸收过程为气膜控制。

原设计溶质的回收率为99%。

操作液气比为1.71。

已知相平衡关系,气相总传质单元高度为0.8m 。

试求: XY 5.0*=
(1)吸收温度升为30℃时,溶质的吸收率降低到多少? (30℃时,相平衡关系) XY 2.1*=
(2)通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率,液气比应为原来的多少倍才能满足要求 (设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略)。

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七.(18分)用精馏塔分离相对挥发度为2的双组分混合物,塔顶产品的轻组分摩尔含量为
90% 。

精馏段中蒸汽进入某一块板的流率为150kmol/h ,摩尔浓度为60%,流入该板的液体流率为100kmol/h. 该板用气相浓度表示的Murphree 效率为0.5,计算
(1) 精馏段的操作线方程,
(2) 离开该板的气相和液相摩尔浓度各为多少?
(假定为恒摩尔流操作)。

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