浙江大学-化工原理-硕士学位研究生入学考试-2007真题

1 浙江大学

二00七年攻读硕士学位研究生入学考试试题

考试科目 化工原理 编号 460

注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸均无效。

一、填空与选择题（每踢3分，共48分）

1、（3分）如图（a ）所示，一高位水槽由一根下水管再经支管

2、3引水下流，已知管长远远超过水槽高度。支管2、3排水口在同一高度。今将支管2锯去一截，改造成图（b ）式样，则支管2的水流量如何变化？ ，支管3的水流量如何变化？ 。理由 。

2、（3分）某转子流量计，出长时用空气标定流量，标定温度为20°C ，下限为60m 3/h.使用时空气的温度为40°C ，则在使用条件下，实际空气流量值比刻度值 ，实际下限为 m 3/h ，标定与使用时空气均为常压。当流量为10m 3/h 时，测得该流量计进出口两端的压差为20mmH 2O ，当流量增加到15m 3/h,则转子流量计进出口压差为 。

3、（3分）在测定离心泵性能曲线的装置中，一般应将真空表安装在泵的 ，压力表和调节阀安装在泵的 ，而且两者中， 必须安装在 之后，（前后关系是对液体流向而言）。在出口管路上还应安装测量 的仪表（或相应的装置）。

4、（3分）往复泵常用的调节方法是 。

（A ）改变吸入管路中阀门开度

（B ）安装回流支路，改变循环量的大小

（C ）改变压出管路中阀门的开度

（D ）改变电源的电压

5、（3分）要除去气体中含有的5um~50um 的粒子，除尘效率在60%左右，最宜选用 。

（A ）除尘气道（B ）旋风分离器（C ）离心机（D ）电除尘器

6、（3分）对间歇式过滤机，在一个过滤周期中 。

（A ）过滤时间越长生产能力越大

（B ）过滤时间越短生产能力越大

（C ）辅助时间越长生产能力越大

（D ）为了达到最大生产能力，辅助时间越长，则相应地过滤时间也越长

7、（3分）在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在会使对流传热系数明显降低，这是因为 。

1 1 3

2 3

2'---2' 1 1

8、（3分）列管式换热器中，壳程设有折流挡板，当两流体均无相变时，挡板能起强化传热的作用，下述不是其原因的是。

（A）流速增大，使壳程对流传热系数增大；

（B）与不加挡板相比，流体大部分横穿流过管束，流道短，边界层薄；

（C）加挡板后，使得冷热流体传热面积增大，因此强化了传热；

（D）流体在折流挡板间穿行时，由于流向及流速的变化，增加了扰动，强化了传热。9、（3分）下述措施中不能提高蒸发器的生产强度的是。

（A）适当提高冷凝器的真空度

（B）定期清除蒸发器加热表面上的污垢

（C）适当提高加热蒸汽压力

（D）增加换热面积

10、（3分）为了蒸发浓缩某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用

。

（A）并流加料流程

（B）逆流加料流程

（C）平流加料流程

（D）以上三者均可

11、（3分）精馏塔设计时，必须确定合适的回流比R，记R=kRmin，其中Rmin为最小回流比，k为某一常数。目前通常k=1.1--2。但随着石油资源等的不断消耗，能源价格渐趋上升，问合适的k值将如何变化（保持k>1）?

(A)渐趋上升（比如从1.1-2变成1.2-2.2）

(B)渐趋下降（比如从1.1-2变成1.05-1.9）

(C)保持不变

(D)变化趋势不一定

12、（3分）工业上较常用的个体填料（乱堆填料）有（例举一个），较常用的规模填料有（例举一个）。

13、（3分）气体在多孔固体介质（如膜）中扩散机理包括、等。

14、（3分）萃取的操作温度对萃取过程影响较大，主要表现在以下几个方面：

、等。

15、（3分）与多级逆流萃取相比，多级错流萃取的主要优点是；主要缺点是。

16、（3分干燥过程中采用废气循环的主要优点为、。

二、计算以及分析题目

1、（25分）如图所示的送水系统中，两支管路上各装一个阀门k1和k2,各管路的内径均为20mm，阀门k1全开而k2全关时，送水系统出口流量为0.2m3/hr.阀门k2全开K1全关时，送水系统出口M处流量为0.225m3/hr。阀门k2和K1全开时的阻力系数均为1.5.分支点N至M 处这一段的所有阻力系数之和为500（包括直管段在内）。两水槽均与大气相通，且直径很大，输水过程中可近视认为液位恒定。试求：

（1）阀门k1和k2均半开时，送水系统出口M处流量为多少m3/hr?已知半开时的阻力系数均为50.

（2）现将一管道增压泵装在O处以便将槽A的水送至槽B(图中增压泵未标出)，该泵的特性曲线方程为H=35-16.7V2，式中V为流量，单位为m3/hr；H为压头，单位为m。用该泵将110升水从槽A送至槽B，最快约需多少分钟？此时阀K3全关。

2、（20分）

在一传热面积为4m 2,(以管外表面为基准)由 25*2.5mm 的管子组成的单管程单壳程列管式换热器中，用初温为10°C 的水将机油由120°C 冷却到60°C ，水走管内，油走管间。已知水和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 ）；水侧和油侧的对流传热系数分别为1000W/(m 2.k)和250W/(m 2.K)，两流体可视为逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。

（1）计算说明该换热器是否说明合用？

（2）夏天当水的初温达到30°C 时，该换热器是否合用（设油的流量及冷却程度不变）？若不合用，如何解决？

3、定性分析题目：某聚酯厂产生一股废水，每天约300吨，废水中含有乙醛约0.1%，现拟用气提或者汽提工艺除去废水中的乙醛（乙醛去除率为99%），气提时，废水从气提塔中（填料塔）顶部进入塔内，空气从塔底进入塔内，逆流传质，将废水中的乙醛转移到空气中：汽提过程基本与气提过程相同，只是将空气换成水蒸汽。经过气提塔后的空气或者水蒸气需进行适当的后处理，然后去焚烧炉内焚烧（乙醛转换成二氧化碳），焚烧产生的热量去回收利用（比如可以预热进塔的废水）。

（1）请你综合考虑技术、经济等各种因素，在气提或汽提两种工艺中选定一种工艺

（2）对于你选定的工艺（气提或者汽提），若提高进塔的废水温度（空气量或水蒸气量不变），例如从30°C 变成70°C ，则所需填料高度将如何变化？

已知乙醛的常压沸点为20.2°C 。进焚烧塔的空气（或水蒸气）中乙醛的浓度不能过低，否则乙醛焚烧不完全，又变成含乙醛废气，危害环境。

答题时必须详细说明理由

4、（22分）如图所示，用一连续精馏塔分离某双组分混合液（塔顶设全凝器），该塔有3块理论塔板（包括塔釜），加料板为第二块。处理量F 为10kmol/h,进料为饱和液体，回流比R 选用2。体系的相对挥发度为4.2。现测得塔顶产量D 为3.86kmol/h ；塔顶馏出物组成x D =0.95(易挥发组分的摩尔分率，下同)。

（1）试求精馏段、提馏段的操作线方程（注：提馏段的操作线方程中可保留未知数x W ）；

（2）塔底产物组成x W 、进料组成x F 分别为多少？

（3）现由于原料来源变化，x F 增加，若保持F 、q （进料热状况参数）、R 和塔顶产品流率D 不变，则塔顶x D 、塔底x W 将如何变化？并说明理由。

Pa N 1m 4m Pa A B K1 K2 K3 M

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