青岛科技大学化工学院考研练习题3
青岛科技大学化学院《620分析化学》历年考研真题专业课考试试题
A.NaOH B.氨水 C.乙二胺
D.无水Na2CO3
8．以佛尔哈德法作沉淀滴定时，应在什麽溶液中进行？ （ ）。
A.中性溶液 B.碱性溶液 C.微酸性溶液 D.酸度大于0.3 mol/L
9.Zn2+, Pb2+, Al3+和Mg2+与EDTA络合物的稳定常数lgKMY分别为 16.50, 18.04, 16.3和8.7，在pH 5.0时不能滴定的是哪种物质？ （ ）。
A.Zn2+ B.Pb2+ C.Al3+ D.Mg2+
10．下面是四种常用氧化剂。哪种氧化性最弱？（ ）。 A.KMnO4 B.K2Cr2O7 C.I2 D.Br2
11.pH玻璃电极测定溶液pH， 以饱和甘汞电极作参比电极，其电 池表示正确的是：（ ）。
A. H2∣H+ǁHg,Hg2Cl2∣KCl（饱和） B. Ag, AgCl∣HCl∣玻璃∣试液ǁKCl（饱和）∣Hg2Cl2 ,Hg C. Ag, AgCl∣HCl∣玻璃∣试液ǁHg22+,Hg∣KCl（饱和）
6．用0.1000 mol/L HCl滴定20.00 mL 0.1000 mol/L NH3溶液。已 知NH3的Kb=1.8×10-5，下面哪种指示剂可以指示滴定终点（ ）。 各指示剂的变色范围pH为：甲基黄2.0–4.0，甲基红4.4-6.2，中性红 6.8-8.0，酚酞8.0-10.0.
A.甲基黄 B.甲基红 C.中性红 D.酚酞
2012年青岛科技大学620分析化学考研真题
2011年青岛科技大学620分析化学考研真题
2010年青岛科技大学620分析化学考研真题
2010年青岛科技大学化工原理考研真题研究生入学考试试卷
考试科目： 考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共 7 道大题（共计 21 个小题） ，满分 150 分； 2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或 草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划； 3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。 ﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡ 一、 （20 分）用离心泵将 20°C 的苯从地下贮罐送到高位槽，高位槽液面比贮罐液面高 10m，管 路出口在液面之下。泵吸入管路用Φ89mm×4mm 的无缝钢管，直管长为 15m，管路上装有一个 ，一个标准弯头（le=2.7m） ；泵排出管路用Φ57mm×3.5mm 的无缝钢管，直管长 底阀（le=6.3m） 。贮罐和高位 度为 50m，管路上装有一个全开的闸阀（le=0.33m）和两个标准弯头（le=2×1.6m） 槽液面上方均为标准大气压，且液面维持恒定。离心泵的特性曲线为 H = 25 − 7.2 × 10 4 Q 2（H 的单位为 m，Q 的单位为 m3/s） 。取管路摩擦系数 λ = 0.03 ，苯的密度为 880kg/m3，试求： （1）管路的工作流量； （2）泵的轴功率，已知泵的效率为 70%； 二、 （10 分）取含有泥沙的混浊河水，静置 1h，然后用吸液管于水面下 5cm 处取少量试样，问 可能存在于试样中的最大微粒直径是多少µm？泥沙颗粒的密度为 2500kg/m3 。河水的密度为 998.2kg/m3，黏度为 1.005×10-3Pa⋅s。假设颗粒为球形，在水中自由沉降。 三、 （20 分）现有一台新的套管换热器，冷却水在φ25×2.5mm 的内管中流动，以冷凝环隙间 的某饱和蒸汽。当冷却水的流速为 0.4m/s 和 0.8m/s 时，测得基于内管外表面的总传热系数分 别为 1200W/（m2⋅K）和 1700W/（m2⋅K） 。水在管内为湍流，管壁的导热系数为 45w/（m•K） 。 水流速改变后可认为环隙内蒸汽冷凝的传热膜系数不变，试求： （1）当水的流速为 0.4m/s 时，管壁对水的对流传热系数为多少？ （2）管外蒸汽冷凝的对流传热系数为多少？ （3） 若操作一段时间后， 水流速仍维持 0.4m/s， 但测得的总传热系数比操作初期下降 10%， 试分析可能的原因，并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降 10%。 四、(20 分)由苯和甲苯组成的原料液中苯的浓度为 0.5（摩尔分数，下同） ，利用精馏塔分离， 进料量为 1000kg/h，泡点进料，要求塔顶产品的浓度为 0.99，塔底产品的浓度为 0.03，回流比 为最小回流比的 1.7 倍，苯对甲苯的平均相对挥发度为 2.46，试求： （1）塔顶和塔底产品的流量； （2）离开塔顶第二块板的蒸汽相浓度 y2； （3）提馏段内的液相和蒸汽相摩尔流量。
青岛科技大学二O一O年硕士研究生入学考试试题.doc
(A)(a)I2，(b)SO42-、IO3-；(B)(a)I2，(b)SO42-、I-；
(C)(a)I-，(b)H2S、IO3-；(D)(a)I-，(b)H2S、I-。
6、下列各组离子中每种离子分别与过量NaOH溶液反应时，都不生成沉淀的是...............( )。
(A)Al3+、Sb3+、Bi3+；(B)Be2+、Al3+、Sb3+；
(C)Pb2+、Mg2+、Be2+；(D)Sn2+、Pb2+、Mg2+。
（2）对溶液作焰色反应实验，通过蓝色钴玻璃可观察到紫色；
（3）向溶液中加碱，生成白色沉淀。
8.为什么在配制SnC12溶液时，须加盐酸与锡粒？
已知： ； ；
五、计算题（每小题15分，共30分）
1.溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.01 mol·L-1，欲通过生成氢氧化物使二者分离，问溶液的pH值应控制在什么范围？（ [Fe(OH)3]=2.79×10-39， [Mg(OH)2]=5.61×10-12）
2.化合物A为黑色固体，不溶于碱溶液，加热溶于浓盐酸产生淡粉色溶液B，同时放出黄绿色气体C。在B溶液中加入NaOH溶液可得白色沉淀D，D在空气中慢慢被氧化成棕色E。将E和固体KOH一起熔融并通入气体C，得绿色物质F。将F溶入水并通入气体C，得紫色溶液G。试指出个字母所代表的物质，并写出和配平气体C相关方程式。
青岛科技大学化工原理历年考研真题及答案解析之蒸馏
蒸馏练习 下册 第一章蒸馏 概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔 公式全塔物料衡算【例1－4】、精馏段、提馏段操作线方程、q 线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程）进料热状况对汽液相流量的影响2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即1==''VLV L 4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？1.恒沸精馏和萃取精馏。
对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。
对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。
5．恒沸精馏原理6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。
（5分）1.漏液线（气体流量下限线）（1分）2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分）3.液相流量下限线（1分）4.液相流量上限线（1分）5.液泛线（1分）最适宜的区域为五条线相交的区域内。
7．进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。
11、什么是理想物系？ 四 计算题1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（α=2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y提馏段：0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。
青岛科技大学化工学院考研练习题5
练习五一、填空题（20分，每空1分）1. 流体在圆形直管中以层流形态流动时，阻力损失与平均流速的_____次方成正比。
2. 离心泵的泵壳又称为________，其叶片一般采用____________叶片，目的是将_________转化为__________，从而减少流动过程的____________。
3. _____________不能像离心泵那样采用排出管路上的阀门来调节流量。
4. 某颗粒床层的空隙率为ε，其堆积密度ρb 与真实密度ρs 的关系为_______________。
5. 随着气体温度的升高，颗粒的终端速度_________，对具有相同密度的固体颗粒，在同一种流体中，粗颗粒的终端速度_______细颗粒的终端速度。
6. 饼层过滤若在恒定压强差下进行，称为_______过滤，其过滤速率随过滤时间增大而_______。
7. 多层串联联合传热时，任一层两侧的温度差与该层的__________成正比。
8. 若保温层的临界直径小于临界直径d c ，则增加保温层的直径会使热损失___________。
9. 换热器总换热速率计算公式中，对数平均温差只适用于_______________________换热器，对其它类型的换热器，必须进行_________。
10. 灰体的吸收率A ______灰体的黑度ε。
11. 多效蒸发中，随着效数的增加，单位蒸汽的耗量___________，装置的投资费用___________，_______________________最低时即为最佳效数。
答案：1/一； 2/蜗壳，后弯，动能，静压能，能量损失； 3/正位移泵（往复泵，容积式风机）； 4/s b ρερ)1(-=； 5/减小，大于； 6/恒压，减小；7/热阻；8/减小；9/冷、热流体呈严格逆流与并流的，校正； 10/等于；11/减少，增加，单位生产能力的总费用；二、选择题（10分，每题1分）1. 流体在圆形直管内以完全湍流状态流动时，摩擦系数与______无关。
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第一章 流体流动 一 基本概念 1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取3、离心泵特性曲线的测定 二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械（1）流体静力学基本方程 （例1－9）U 型管压差计（2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式（4）离心泵的安装高度（例2-5） 三．问答题1．（7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成?答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速. 2． （8分）试说明层流和湍流的主要区别。
答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dydu )e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？ 4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？ 6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。
（6分）（1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。
（2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
为保证泵的正常可靠运行，泵的实际安装高度要比Hg 再降低（0.5～1.0）m 。
7．什么是汽蚀余量？答：为了防止离心泵汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和（gu g p 2211+ρ）必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头（gp v ρ）某一最小值，此最小值即为离心泵的允许汽蚀余量，即gp g u g p NSPH v ρρ-+=2211 （NSPH 为离心泵的允许汽蚀余量）8．何谓气缚现象？如何防止？答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
2017年青岛科技大学硕士研究生入学考研真题化工原理
8.在干燥过程中，干燥平衡曲线有哪几个方面的应用？
1.吸收剂的消耗量？
2.溶剂的出塔浓度？
3.完成分离任务所需的填料层高度？
六、（20分）某湿物料在气流干燥器内进行常压干燥，湿物料处理量为1.0kg/s，湿物料的含水量为10%（湿基含水量，下同），要求干燥后物料含水量不高于2%。空气的初始温度为20℃，湿度为0.006kg水/kg绝干气，将空气预热至120℃进入干燥器。假设干燥过程为近似等焓干燥过程。水的饱和蒸气压采用如下的Antoine方程计算：
一、（20分）用效率为75%的离心泵将蓄水池中20oC的水送至敞口高位槽中，管路的直径为Φ57mm×3.5mm的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力（包括孔板）当量长度之和为85m。采用孔板流量计测量水的流量，孔板直径do=20mm，孔流系数Co=0.60。从水池到孔板前测压点截面A的管长（含所有局部阻力当量长度）为35m。U型管中指示液为汞，20oC水的密度ρ=998.2kg/m3，黏度µ=1.0×10-3Pa·s。摩擦系数可近似用下式计算：
七、简答题（每题5分，共计40分）
1.简述衡算的一般步骤。
2.离心泵发生汽蚀的主要原因是什么？如何避免？
3.降尘室的处理能力与什么因素有关？与什么因素无关？
4.画出液体沸腾曲线的示意图，标出沸腾曲线的几个阶段，工业沸腾装置一般控制在哪个阶段，为什么？
5.双膜理论的要点是什么？
6.画出板式塔负荷性能示意图，画出操作线示意图，并注明如何确定塔板的操作弹性？
试求：
1.总传热系数；
2.列管长度；
3.若将该换热器管程改用于把5.0×104kg/h的苯从30℃加热至70℃，并已知操作范围内苯的平均密度为900kg/m3，黏度为0.47×10-3Pa•s，比热容为1.80kJ/(kg•℃)，导热系数为0.14W/(m•℃)，换热器其他条件不变，判断该换热器是否合用。
青岛科技大学835化工原理2012年考研真题
五、 （20 分）在一直径为 1.2m 的逆流吸收塔中，用水吸收混于空气中的甲醇蒸气。甲醇吸 收 的 平 衡 关 系 服 从 亨 利 定 律 ， 亨 利 系 数 E=24.1kPa ， 气 膜 吸 收 系 数 kG=1.7 × 10-5kmol/( m2· kPa)， s· 液膜吸收系数 kL=2.4×10-5kmol/( m2· kmol/m3)。 s· 进塔气体含甲醇 5.2% （体积） ，要求吸收率为 95%，操作温度为 30℃，常压操作，进塔液体为纯水。已知单位 时间流过塔的惰性气体量为 52kmol/h，气相总体积吸收系数 KYa=0.05kmol/(m3· s)，吸收剂 3 用量为理论最小用量的 1.5 倍。水的密度为 1000kg/m ，摩尔质量为 18kg/kmol。 试求： （1）该吸收过程为气膜控制还是液膜控制？（2）出塔液体组成 X1； （3）所需填料 层高度。 六、 （20 分）在常压下将含水量为 6%（湿基，下同）的湿物料以 5700kg/h 的流量送入干 燥器中，干燥产品的含水率为 0.3%，干燥流程如本题附图所示。所用加热空气的温度为 20℃，湿度为 0.01kg(水)/kg(绝干气)。该加热空气被预热到 120℃后进入干燥器，废气出口 温度为 75℃，忽略预热器向周围的热损失。设干燥过程为理想等焓干燥过程。 试求： （1）绝干空气的用量； （2）预热器的热负荷； （3）将干燥器出口的废气在 101.3kPa 的恒定总压下冷却到 40℃，计算每千克干空气所能析出的水分量（40℃时水的饱和蒸汽压 为 7.38kPa）（4）干燥器的热效率（忽略湿物料中水分带入系统中的焓） ； 。
1
5.8506 5.0452 lg A ，其中 A d d 0.8981 2 lg 2.8257 Re Re 3.7065
2011年青岛科技大学有机化学考研真题硕士研究生专业课考试试题
Cl C
NO2
页）
第 1 页（共 5
O CCH3
(a)
NO2 (b)
Cl (c)
CH3
CH3
6. 下列碳正离子稳定性最大的是（ ）
NO2
(a) CH3CHCH CH2
(b) H2C CHCH2CH2
OCH3 (d)
CH3
(c) H3C
C
C H
CH2 (d) H2C
C H
CH3
C H
CH3
7. 下列哪个化合物能与镁的乙醚溶液反应生成格氏试剂( )
页）
第 5 页（共 5
O O
O
四、完成下列合成（每题 8 分，共 40 分） 1、以丙炔为唯一有机原料合成
CH3CH2CHCH2CH2CH3 OH
COOCH3
2、以乙醛为唯一有机原料合成
O
CH3CH O
H2 C
H CH2 C
CH3
3、由苯合成
页）
第 4 页（共 5
NN
NH2
HOOC
4、请完成下列转变 OH
O CH3C(CH2)4CHO
青岛科技大学
二○一一年硕士研究生入学考试试题
考试科目：有机化学
注意事项：1．本试卷共 5 道大题（共计 32 个小题），满分 150 分； 2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷 上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划； 3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
Br
CH2Br
Br
Br
(a)
(b)
(c)
(d)
COOH
CH3
OH
8. 下列关于苯酚的叙述错误的是（ ） （a）苯酚易发生取代反应 （b）苯酚的酸性比碳酸强
青岛科技大学化工原理08-10.12.16-17年真题
青岛科技大学二OO八年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理注意事项：1．本试卷共7道大题（共计26个小题），满分150分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。
要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、（20分）用离心泵将20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示。
两槽液面高度差为12m，输送管为Ф57×3.5mm的钢管，吸入管路总长为20m，压出管路总长为155m （均包括所有局部阻力的当量长度）。
管路摩擦系数取为0.02，水密度为1000kg/m3。
操作条件下此离心泵的特性方程为H=60－7.91×106Q2（单位：H－m，Q－m3/s），泵的轴功率为0.49kW。
试求：（1）管路中水的流量，m3/h；（2）泵效率；（3）泵入口处真空表的读数，kPa。
二、（10分）某厂炉气中含有最小直径为10μm的尘粒，尘粒的密度为4000kg/m3，炉气温度为700K。
在此温度下，气体黏度为3.4×10-5Pa.s，密度为0.5kg/m3。
现要求炉气处理量为8000kg/h。
采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为5m，宽为3m，且降尘室总高不超过4.8m。
试计算降尘室中隔板间的距离。
三、（20分）有一单程管壳式换热器，内装有Φ25×2.5mm的钢管300根，管长为2m。
要求将流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，壳方选用108℃的饱和蒸汽冷凝。
若蒸汽侧冷凝的对流传热系数为1×104W/(m2.℃)，忽略管壁及两侧污垢热阻和热损失。
空气在平均温度下的物性常数为c p=1kJ/(kg.℃)，λ＝2.85×10－2W/(m.℃)，μ＝1.98×10-5Pa.s。
青岛科技大学化工学院考研练习题4
（5分） （5分）
六、(20分) 在一台新套管换热器中，冷却水在φ25×2.5mm的内管中流
动，以冷凝环隙间的某饱和蒸汽。当冷却水的流速为0.4m/s和0.8m/s 时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200W/m2K和 1700W/m2K。水在管内为湍流，管壁的导热系数为45w/m•K。水流速 改变后可认为环隙间冷凝的传热膜系数不变，试求：
A. 列管式换热器 B. 套管式换热器 C. 螺旋板式换热器 D.
管壳式冷凝器
3. 在工业生产中，对于大容器内饱和液体沸腾传热，一般控制在
_______下操作。
A. 自然对流 B. 泡核沸腾 C. 膜状沸腾 D. 不确定
4. 旋风分离器是一种_______分离设备。
A. 重力沉降 B. 离心沉降
C. 过滤
21m3/h，允许汽蚀余量为2.5m。离心泵吸入管的总阻力损失为0.847m， 当地大气压为1.013105Pa，若此泵安装在距离液面以上3m的位置，此泵 在输送20C的水（pv=2.33103Pa，=1000kg/m3）时，此安装高度是否合 适？
答案：解： 吸入管阻力损失为 允许安装高度为
所以，3m的安装高度合适。
管路出口在液面之上，流量为2104kg/h。反应器液面上方保持27.2103Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压强，溶液的密度为1073kg/m3。管 道为764mm的钢管，总长为50m，摩擦系数为0.029。管路中包括两个全 开的闸阀（每个当量长度为le=0.45m），一个孔板流量计（=4），五个 标准弯头（每个当量长度为le=2.1m）。反应器内液面与管路出口的距 离为20m。若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。
8. 膜式蒸发器是单程型蒸发器，其包括________蒸发器和 _________蒸发器等。
2007年青岛科技大学化工原理考研真题【圣才出品】
2007年青岛科技大学化工原理考研真题一、（10分）如附图所示，利用虹吸管将池中的某一液体引出。
两敞口容器水面的垂直距离H为3m，管段AB长4m，管段BC长12m（两段长度皆包括局部阻力的当量长度），管路直径为30mm，测得此时的直管阻力系数为0.024，操作状况下该液体的饱和蒸汽压为47.38 kPa，密度为971.8kg/m3，黏度为35.65×10-4Pa•s。
试求：（1）管路中液体的流量；（2）若要保证管路中不发生汽化现象，则管路顶点的最大安装高度为多少？（3）由于某种原因高度差H发生了变化，导致液体以1m/s的流速在管内层流流动。
如果流体物性保持不变，确定H值的大小。
二、（20分）如附图所示，用泵将20℃河水打入洗涤塔中经喷嘴喷出，喷淋下来后流入废水池。
已知管道尺寸为Φ114×4mm，流量为85m3/h，泵的吸入和压出管路总长分别为5m和35m（包括管路中所有局部阻力的当量长度），管内摩擦因子λ＝0.023，水从塔中流入废水池的摩擦损失为8J/kg，水的密度为1000kg/m3。
试求：（1）洗涤塔内的压强；（2）泵的有效功率；（3）若需将进入塔的河水流量增加20%，泵对单位质量流体所作的有效功及其它条件均不变，则洗涤塔顶喷嘴的高度应如何调整？三、（20分）有一套管换热器，某流体走壳程，水走管程，逆流换热。
工艺上要求将流量为870kg/h 的此流体从120℃冷却至70℃，其比热容为3.36 kJ/（kg ·℃），它对管壁的对流传热系数为2326W/（m 2·℃），并可视为不变。
已知内管为Ф57×3.5mm 的钢管，水的进口温度为20℃。
此换热器刚投入使用时很清洁，当流体出口温度为70℃时，测得水出口温度为50℃，管壁对水的对流传热系数为873 W/（m 2·℃） ，水的比热容为4.174 kJ/（kg ·℃），水的密度为994 kg/m 3。
青岛科技大学硕士试题化工原理
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2.评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。
3.答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。
4.答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
一、（20分）用泵将苯和甲苯混合物送至精馏塔，精馏塔进料口与原料液面垂直距离为12m ，塔内操作压强为4.905×104 Pa （表压），料槽压强9.81×103 Pa （表压）, 当地大气压为101.33kPa ，摩擦系数为0.02，泵入口前管路总长5米（包括所有局部阻力的当量长度），管路总长20m （包括除出口阻力损失外所有局部阻力的当量长度）。
管路直径50mm ，原料液密度800kg/m 3，操作温度下物料的饱和蒸汽压为35kPa 。
求：（1） 当液体输送量为15m 3/h 时，所需泵的扬程（m ）。
（2） 若泵的效率为70%，上述输送量所需要的轴功率为多少？（3） 当采用特性方程为H=20-1.12×105Q 2(Q 以m 3/s 表示)的离心泵输送物料，则管路中的流量可达到多少？（m 3/h ）（4） 若离心泵的汽蚀余量为2.5米，请问将泵安装在液面上方6米的高度是否合适？为什么？二、(10分) 拟用降尘室去除矿石焙烧炉炉气中的矿尘，已知操作条件下的气体体积流量为3000 m 3/h ，密度为0.5 kg/ m 3，黏度为0.03mPa·s 。
矿尘颗粒的密度为4000 m 3/kg 。
试求：（1）设计一个能保证30以上的尘粒能够完全出去的降尘室，试计算所需降尘室面积至少为多少m 2？（2）采用该降尘室时，直径为15的尘粒能出去百分之几？（3） 如果气量减少20%，该降尘室能全部分离的最小颗粒直径为多少？（4） 若降尘室中间设置一层挡板，则降尘室对含矿尘气体的处理能力变为多少？三、(20分) 有一套管换热器，用水逆流冷却热空气。
青岛科技大学2005-2010年化工原理真题
青岛科技大学2005年研究生入学考试试卷考试科目：化工原理A （答案全部写在答题纸上）一、 （20分)如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度为H 2为5m 。
当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg （均包括局部阻力），压力表读数为 2.452×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3，试求：（1） 两槽液面的高度H 为多少？（2） 泵所需要的实际功率为多少kW ？（3） 真空表的读数为多少kgf/cm 2？二、（10分）一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。
测试时筒内充被测液体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm ，下落距离为200mm ，测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32秒，此糖浆的密度为1300 kg/m 3，钢球的密度为7900 kg/m 3，求此糖浆的粘度是多少厘泊。
三、（20分）在套管换热器中用120℃的饱和蒸汽于环隙间冷凝以加热管内湍流的苯。
苯的流量为4000kg/h ，比热容为1.9kJ/(kg ·℃)，温度从30℃升至60℃。
蒸汽冷凝传热系数为1×104W/(m 2·℃),换热管内侧污垢热阻为4×10-4m 2·℃/W ，忽略管壁热阻、换热管外侧污垢热阻及热损失。
换热管为φ54×2mm 的钢管，有效长度为12m 。
试求：（1）饱和蒸汽流量（其冷凝潜热为2204kJ/kg ）；（2）管内苯的对流传热系数αi ；（3）当苯的流量增加50%、但其他条件维持不变时，苯的出口温度为若干？四、(20分)用连续精馏塔分离某双组分物系，原料液组成为0.20（摩尔分率，下同），流量为150kmol/h 。
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练习三
一.填空（20分）
1．气体的粘度随温度的升高而__________，液体的粘度随温度的升高而___________。
2．层流时，圆管内流体沿管径各点的速度呈__________分布，其平均速度等于管中心处最大流速的___________倍。
3．对于管内流动，当流动处在_________区时，摩擦系数λ=64/Re；当流动处于___________________区时，λ只与ε/d有关，与Re几乎无关。
4．离心泵的工作点是_______________曲线和__________________曲线的交点。
5．某锅炉炉墙是由耐火砖、保温砖和普通砖构成，在定态传热的情况下，三层的温度降分别为269︒C、72︒C和38︒C，这三层平壁的热阻之比R1:R2:R3=________________________。
6．根据沸腾曲线，大容积内饱和液体沸腾分为_______________________、_______________________和_______________________区，工业生产中一般控制在_______________操作。
7．用发射率（黑度）为0.07铝箔代替黑度为0.9的材料，来包裹房间内的蒸汽管道，其每米管长的辐射散热损失降低为原来的______________倍。
8．精馏操作的依据是液体混合物中各组分____________________的不同，其差别越_______越容易分离。
9．全回流时，回流比R=_________，D=__________，F=___________，所需理想板层数________。
答案：1/ 增大，减小；2/抛物线，0.5；3/层流，完全湍流区；4/离心泵特性，管路特性曲线5/269:72:38；6/对流沸腾，泡核沸腾，膜状沸腾，泡核沸腾；7/0.078；8/挥发度，大；9．R=∞，D=0，F=0，最少。
二.实验题（10分）
1．如何测定水平直管的阻力损失？
2．离心泵启动前，为什么要先灌满水？
3．蒸汽冷凝传热时，为什么要排放不凝性气体？
4．实验测定全回流条件下筛板精馏塔全塔效率时，需要测取那些数据？
答案：1．（3分）测定直管两端的压差∆p，再利用公式∆p=ρ⋅h f求出直管阻力损失h f。
2．（3分）如果在离心泵启动以前，不灌满水，会发生气缚现象，贮槽中的水不能顺利进入泵内。
3．（2分）不凝性气体会降低对流传热系数α。
4．（2分）需测定塔顶产品组成x D 和塔底产品组成x W 。
三.问答题（10分）
1.选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？
2.当热流体为水，冷流体为空气时，为了提高换热器的总传热系数K ，应在空气侧，还是水侧加装翅片？为什么？
3.精馏塔正常操作时，其汽、液流量应在控制在什么范围内？
答案：1．（3分）应综合考虑设备投资和输送费用，总费用最低时的管径为最佳管径。
2．（4分）应安装在空气侧，因为空气侧的α小，对总传热系数K 影响最大。
3．（3分）雾沫夹带线、液泛线、液相负荷上限线、漏液线和液相负荷下限线。
四.计算题（60分）
1. （20分）在图示管路中装有离心泵，吸入管直径d 1=80mm ，长L 1=6m,阻力系数λ1=0.02，压出管直径d 2=60mm ，长L 2=13m ，阻力系数 λ2 =0.03 。
在管路A 、B 、E 、F 、G 处的局部阻力系数分别为ζA =0.5, ζB =0.75, ζE =6.4, ζF =0.75, ζG =1，管路两端水面高度差H=10m ，泵进口高于水面2m ，管内流量为12⨯10-3m 3
/s ，试求：每千克流体需从离心泵获得多少机械能？ 答案： [解]
s m d Q u /39.208.01012442
32
1=⨯⨯⨯==-ππ吸
s m u d d u /24.406
.019.208.02
22221=⨯==吸压
在1-1' 和2-2' 之间
)(2
122
1,2
1221
2z z g h
u u p p w f e -++
-+-=
∑-ρ
（10分）
又
01
2=-ρ
p p ,
02
21
22≈-u u ,
kg J gH z z g /1.981081.9)(12=⨯==-
2
22
22
221112
1,压吸u d l u d l h
G F E B A f ∑⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛++++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-ζζζλζζλ 2
24.4)175.04.606.01303.0(239.2)75.05.008.0602.0(2
2⨯
+++⨯+⨯++⨯=kg J /5.139=
kg J w e /6.2375.1391.98=+= （10分）
2.（20分）用一传热面积为3m 2（以外表面积为准），由Φ25⨯2.5mm 管子组成的单程列管式换热器，用初温为10︒C 的水将机油由200︒C 冷却至100︒C ，水走管内，油走管间。
已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h 和1200kg/h ，其比热容分别为4.18kJ/(kg ⋅K)和2.0kJ/(kg ⋅K)，水侧和油侧的对流表面传热系数分别为2000W/(m 2⋅K)和250W/(m 2⋅K)，两侧可视为呈逆流流动，如不计算管壁及污垢热阻：试计算说明该换热器是否合用？ 答案：
[解]
h kJ T T Cp m Q /240000)100200(21200)(211
11=-⨯⨯=-= )(122
212t t Cp m Q Q -== C t Cp m Q t ︒=+⨯=+=
4.671018
.41000240000
12222
C t m ︒=-----=
∆11010
1004.67200ln
)
10100()4.67200( （10分）
250
1
202520001111+⨯=+⋅=o i o i d d K αα ∴ K = 216.2 W/(m 2⋅K)
223
380.23600
1102.21610240000m m t K Q A m <=⨯⨯⨯=∆=
∴ 该换热器合用 （10分）
3.（20分）用板式精馏塔常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度α=2.50，进料量为140kmol/h ，进料组成x F =0.5（摩尔分数），饱和液体进料，塔顶馏出液中苯的摩尔分数为0.951，塔釜采出液中苯的摩尔分数为0.021，回流比77.2=R ，求：
(1)塔顶馏出液组成x D 及釜液组成x W ； (2)写出提馏段操作线方程； (3)最小回流比；
(4)试求出塔底最后一块塔板流出的液体组成。
答案：
[解] （1）依题意知：
951.0=D x
021.0=W x
对全塔进行物料衡算有
140=+=W D F （1） 5.0140⨯=+=W D F Wx Dx Fx （2）
联立(1)(2)解得
h kmol D /1.72=
h kmol W /9.67= （5分）
（2）提馏段操作线方程为
W n W n n x V W
x V qF L x V W x V L y '
-'+='-''=
+1 因为qF L L +='，1=q ，D R V V )1(+=='，77.2=R
故有
h kmol F RD qF L /7.3391401.7277.2=+⨯=+=+
h kmol D R V V /8.2711.7277.3)1(=⨯=+=='
所以提馏段操作线方程为
00525.025.1021.082
.2719
.678.2717.3391-=⨯-=
+n n n x x y （5分） （3）由于进料热状况参数q=1，所以q 线与平衡线交点的横坐标为5.0q ==F x x ，交点的纵坐标为
714.05
.05.115
.05.2)1(1=⨯+⨯=-+=
q q q x x y αα
于是有
5255.05
.0951.0714
.0951.01
min min =--=--=
+q D q D x x y x R R
解得107.1min =R （5分） （3）再沸器相当于一个理论级，即釜内产出的气相组成y W 与x W 为平衡关系，满足相平衡方程
0509.0021
.05.11021
.05.2=⨯+⨯=
W y
进入再沸器的液相组成x n 与y n 之间应符合提馏段操作线方程，即有
00525.025.10509.0-=n x
解得 0449.0=n x （5分）。