化工原理考试试卷1.

化工原理考试试卷1

一、填空题（共30分）

1.（3分）三只长度相等的并联管路，管径的比为1:2:3，若三只管路的流动摩擦系数均相

等，则三只管路的体积流量之比为。

2.（3分）一原用于测量清水流量的转子流量计现用来测量管路中酒精流量，读得其数值

为500L/h，则酒精在管路中的真实流量为L/h。（已知清水的密度为1000kg/m3，酒精密度为785 kg/m3，转子的密度为7850 kg/m3）。

3.（4分）离心泵理论扬程曲线为，实际扬程为（直线、抛物线）。离

心通风机的全风压包括和。用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中若用该泵输送密度为800kg/m3的某溶液（设该溶液的其他性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量，扬程，泵的轴功率，泵的出口压强。

4.（3分）旋风分离器的分割粒径d50是指，

临界粒径d c是指。

5.（3分）在薄壁铜质列管式换热器中，用130℃的饱和水蒸气加热空气，使空气温度由

25℃升至60℃。此时传热管的壁温约为℃，总传热系数K接近流体的对流给热系数。冷凝传热有和两种形式，沸腾传热有和两种形式。

6.（3分）连续精馏塔的加料状态有等种，如

果某连续精馏塔再沸器的汽化量为40kmol/h，加料量为50kmol/h，塔顶回流比为2，馏出液的产量为30kmol/h，则该塔的加料状态应为。

7.（3分）低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，而入塔液

体组成x2增高时，则气相总传质单元数N OG将，气相总传质单元高度H OG 将，气相出口组成y2将，液相出口组成x1将。

（增加；减少；不变；不定。）

8.（3分）在相同条件下将筛板塔、泡罩塔、浮阀塔进行相比，操作弹性最大的是，

单板压降最大的是，造价最低的是。

9.（3分）某多级逆流萃取操作中，B与S完全不互溶，现增加纯溶剂用量S，则萃余相出

口含量萃取相出口含量（增大，减小，不变，不确定）。10.（2分）满足理想干燥过程的条件是。

二、选择题（每题2分，共10分）

1.以下泵中具有自吸能力的是。

A．往复泵B．齿轮泵和旋涡泵C．离心泵D．旋转泵和旋涡泵

2.用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有。

A.将过滤面积增加一倍；

B.将过滤压差增加一倍；

C.将滤浆温度到高一倍。

3.在蒸气—空气间壁传热过程中，为强化传热，在下列方案中，是可行的。

A.提高空气流速；

B.提高蒸汽流速；

C.采用过热蒸汽来提高蒸气温度；

D.降低空气的流速。

4.精馏塔设计时，若F，x f，x w，x D，V等条件均不变，将进料热状态从q＞1变为q＜1，设计所需理论板数将。

A. 多；

B. 少；

C. 不变；

D. 判断依据不足。

5.正常操作的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，哪些情况将发生？

A.出塔液体浓度增加、回收率增加。

B.出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变。

C.出塔气体浓度与出塔液体浓度都增加。

D.在塔下部发生解吸想象。

三、计算题（共65分）

1.（共15分）如右图，用泵将密度为900 kg/m3、粘度为

2.30cP、

温度为40℃的某有机液体混合物从敞口储槽送至加压精馏塔内

进行分离。测得泵入口处真空度为300mmHg，出口压力表读数

为4.30kgf/cm2，孔板流量计的U型管中水银柱高差为360mm，

孔板孔径为30mm，孔板流量计系数C K＝0.63。泵入口管中心

线至出口压力表接点之间的垂直高差为0.50m，其间的摩擦阻力

损失可以略去不计。精馏塔进口管中心线与储槽液面之间的液

位高差为20m且恒定不变。全程管径均为φ68×4mm，包括管子

各种局部阻力在内的管道当量长度为180m，其中进口管路段当

量长度为50m，离心泵的允许吸上真空高度Hs为6.5m，泵工

作当地的大气压为1atm，管路为光滑管，其摩擦系数λ＝

0.3164/Re0.25，离心泵的效率为78％，试求：

（1）该溶液在管路的体积流量；（m 3/h）

（2）精馏塔内接管口处的表压强；（kgf/cm2）

（3）离心泵的轴功率为多少；（kw）

（4）离心泵在此管路工作时，是否会发生汽蚀现象？其允许的最大安装高度为多少m?

已知水银的密度为13600 kg/m3。40℃时溶液的饱和蒸汽压为80mmHg。

2.（共15分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为1.05 kJ／(kg·℃)；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/(m2·℃)，问此换热器是否适用?

3．（共10分）在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为8g/标准m3，混合气体的处理量为4500标准m3/h。氨的回收率为95%，吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。空塔气速为1.2m/s。气相体积吸收系数K y a为0.06kmol/(m3·h)。操作压强为101.33kPa、温度为30ºC，在操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X。试求：

（1）用水量(kg/h)；

（2）塔径和塔高（m）；

（3）若要求提高回收率，应采用什么措施？（至少列举三条）

4.（共15分）在板式精馏塔内分离某二元理想溶液。原料液流量为100kmol/h，饱和蒸气进

料，进料组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率）。塔顶馏出液量和塔釜液量相同。塔顶为全凝器。塔釜用间接蒸汽加热。精馏段操作线方程为：y=0.8x+0.18

试求：（1）塔顶和塔底产品的组成；

（2）提馏段操作线方程式；