河南科技大学2011化工原理真题

河南科技大学

2011年硕士研究生入学考试试题

考试科目代码： 869 考试科目名称： 化工原理

（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）

一．填空与选择题（每空2分，共50分）

1．同一台设备在不同海拔高度的地区运行时，为保证设备内的绝对压强相等，侧压仪表的读数是否应当相同？_________

A ．相同

B ．不相同

2．气体在圆管内流动，在质量流量不变的前提下，若温度升高，雷诺数将_________。

A ．增大

B ．减小

C ．不变

D ．不确定

3．如图1所示的分支管路系统，减小阀门k 1的开度后，总管流量V s_______； 支路流量V s 2_______；A 点处的压力_______。

A ．增大

B ．减小

C ．不变

D ．不确定

4．测速管测得的是_________，孔板流量计测得的是_________。

A ．管道截面上某一点的流速

B ．管道截面上的平均流速

C ．管道截面中心处的流速

5．用离心泵将敞口水池中的清水送至高位槽，若减小阀门开度，则泵的压头_________，轴功率_________，效率_________。

A ．增大

B ．减小

C ．不变

D ．不确定

6．降尘室的气体最大处理量取决于_________。

A ．降尘室的底面积

B ．降尘室的高度

C ．除尘要求

D ．降尘室的底面积与除尘要求

7．用转筒真空过滤机过滤某悬浮液，过滤介质阻力可以忽略。若转筒浸没分数（浸没度）增大50%，则生产能力增大_________%

8．在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，传热系数接近于_________。（设间壁热阻和污垢热阻可以忽略）

A ．饱和蒸汽的给热系数

B ．空气的给热系数

C ．饱和蒸汽和空气的给热系数的平均值

9．冷、热流体在套管式换热器中进行无相变逆流传热，管内走热流体，管外走冷流体，热流体的热容流量小。当热流体的进口温度升高而其他条件不变（包括m sh、m sc、t1、K等）时，换热器的传热量Q_________，冷流体的出口温度_________，热流体的出口温度_________。

A．增大B．减小C．升高D．降低E．不确定

10．传质速率（物质通量）N A等于扩散通量J A的条件是_________。

A．单向扩散B．等摩尔相互扩散C．稳定扩散

11．在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，_________。

A．回收率趋向最高B．吸收推动力趋向最大

C．操作最为经济D．填料层高度趋向无穷大

12．对于一定操作条件下的填料吸收塔，若将填料层增高一些，则该塔的H OG将_________；N OG_________。

13．采用精馏分离混合液时，只要精馏塔塔板数目足够多就一定能够达到分离要求。此说法_________。

A．正确B．错误

14．操作中的精馏塔，若保持F、x F、q、D不变，而使V'减小，此时塔顶产品组成x D_________，塔底产品组成x W_________。

A．增大B．减小C．不变D．不确定

15．已知湿空气总压为101.3kPa，温度为30℃，湿度为0.016kg/kg干空气, 30℃时水的饱和蒸气压为4.25 kPa，则空气的相对湿度等于。

16．干燥过程中，可被除去的水分为________。

A．非结合水分B．自由水分

C．结合水分D．临界水分

二．分析题（每题10分，共30分）

1．对于如图2所示的流动系统，U管压差计的读数R与两测压孔的位差（z∆）是否有关？

2．在填料吸收塔操作中，若入塔气体组成y b因故增大,而其它操作条件不变时，出塔气体组成y a和吸收率η将如何变化？设：处理的是气膜控制的低浓度气体，相平衡关系服从亨利定律，入塔溶剂不含溶质。

3．温度为35℃的饱和湿空气进入预热器加热至80℃后送入气流干燥器对某湿物料进行干燥，空气在干燥器中绝热增湿，离开干燥器时的温度为60℃，然后该空气进入冷却器降温至35℃后循环使用。试在温度-湿度图中定性的图示出湿空气的状态变化过程。

三．计算题（共70分）

1．（25分）用离心泵将池中水送到一敞口高位槽中。管出口距池中水面垂直距离为20m ，输送管路的管径为φ76mm×4mm ，管长1300m （包括所有局部阻力的当量长度在内），其中吸入管路长15m （包括吸入管路所有局部阻力的当量长度在内），泵的安装高度为4m ，估计管路摩擦系数为0.03。已知泵的特性曲线方程为22

38.4 1.1210H Q -=-⨯（H 的单位为m ，Q 的单位为m 3/h ）。试求：

（1）泵的流量（要求单位为m 3/h ）和压头；

（2）泵入口处的真空度；

（3）若通过改变阀门开度将流量调至原流量的85%，泵的压头为多大；

（4）若通过改变泵的转速将流量调至原流量的85%，泵的压头为多大；

（5）与改变泵的转速调节流量相比，改变阀门开度调节流量多消耗的有效功率为多少。

2．（10分）一套管换热器，用饱和水蒸气将在管内做湍流流动的空气加热，空气的给热系数远远小于饱和水蒸气的给热系数，间壁和污垢热阻可以忽略。今要求空气量增加到原来的1.5倍，而空气的进出口温度仍然不变，问该换热器的长度应增加百分之几？

3．（18分）在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中的某溶质，进塔气体中溶质的含量为8%（体积分数），要求吸收率达到98% ，操作条件下的气液平衡关系为y = 2.5x ，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：

（1）水溶液的出塔浓度x b ；

（2）若气相总传质单元高度为0.8m ，现有一填料层高度为9m 的塔，问该塔是否合用；

（3）若L /G =2.0，所采用的填料塔的填料层高度可无限增高，则可以达到的最大吸收率为多少。

4．（17分）在板式精馏塔中分离某二元理想溶液，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热，操作条件下物系的相对挥发度为2.5，已知进料量为100kmol/h ，进料组成为0.5（易挥发组分的摩尔分数，下同），饱和液体进料，要求塔顶产品中易挥发组分的回收率达到95% , 塔底产品组成x W =0.05 ,回流比为最小回流比的1.5倍。试求：

（1）操作回流比；

（2）精馏段和提馏段操作线方程；

（3）第二块理论板上下降液体的组成。