华东理工大学考研化工原理1991-1996六年真题【你值得拥有】

一、简答题：（20 分）
1． 简要比较实验研究方法和数学模型方法之间的异同。 2． 何谓蒸发器的生产强度 ? 如何寻求提高生产强度的途径? 3． 简述如何通过实验测定过滤常数 ? 4． 绘出连续并流干燥器内气、固两相温度的变化。气流干燥器操作的关键是连续而均
匀地加料，请列举三种常用的固体加料器。
5． 操作中的精馏塔，若进料组成 xf 上升至 xf’，在同一 回流比 R 下，馏出液组成 XD 和釜液组成 xw 将如何 变化 ? 欲保持 xw 不变 , 采取何种调节措施 ?
(1) 所需填料层高度是多少 m? (2) 该塔在实际操作时,另有一股流率为 0.2kg/m2.s,含氨 0.001(摩尔分率)的稀氨
水也要并入该塔作为吸收剂，若要求加入口处无返混，设其他入塔条件不变， 试问该股吸收剂应在距塔顶往下几米处加入? (2.9m， 0.9m)
五、（此题应届考生必答，20 分） 用一离心泵将低位大槽中的料液送至高位小槽，如
高度湍流区）
6
内部版本
绝密
华东理工大学一九九三年研究生（硕士、博士）入学考试试题
（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501 化工原理（含实验）
一、填空题：（20 分）
1. 如图静止盛水容器中，U 型压差计的指示剂ρi=1630kg/m3 时，压差计读数为 R,当改用 ρi’=13600kg/m3 时，则 R’=___________。
流量下泵的有效功率 Ne 为多少?泵的允许安装高度［Hg］为多少?
4
内部版本
绝密
华东理工大学一九九四年研究生（硕士、博士）入学考试试题
（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501 化工原理（含实验）
一、简答题：（20 分）
1． 实验测定离心泵特性曲线时，需测取记录哪些数据？ 2． 由于某钟原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体的质量流量及含尘情况不
（2）若该管路有足够的调节余地，现调节管的 流量与落潮前相等，则出口阀门应开大还 是关小？此时泵的进口真空表和出口压 力表的读数各较落潮前变化了多少 at?压 出管的阻力损失变化了多少 mH2O?
(计算中忽略两测压点的位差、动能项及流量对 [Δh]的影响，设流动已进入阻力平方区。)
(能正常工作，0.05at，0.5mH2O)
（2） 若夹套内通以进口温度为 120℃的热流体加热，已知前 10min 反应液同样温升 至 60℃，则反应液由初始温度加热到反应温度需要多少时间？（热流体无相变）
（答案 17.94min 17.94min）
六、（此题在职考生必答，20 分）一套管换热器，内管为φ25×2.5mm 的钢管，管外为
T=120℃的饱和水蒸汽加热，管内流过气体，入口温度 t1=20℃, 出口温度 t2=60℃,现改为φ 19×2mm 的钢管代替φ25×2.5mm 的钢管，并使气体流量为原来的 1.5 倍，管长、T 及 t1 不变，试求： （1） 气体出口温度 t’2（设气体在管内， Re＞104,Pr＞0.7，冷凝侧、管壁热阻及热损失可
（1）
出塔气体（摩尔分率）浓度；
（2） （3）
少？
该填料的 HOG 值； 现若将气体用量增加 20%，且设 HOG 不变，则出塔气体和液体浓度各为多
(0.466m，1.31×10-6 ，0.0704)
四、（20 分）用精馏塔分离双组分混合液，进料组成为 0.45（易挥发组分摩尔分率），泡
点进料，塔顶采出率为 0.50（摩尔流量之比）要求塔顶易挥发组分的回收率达到 98%，操作 条件下物系的相对挥发度为 2.5，试求： （1） 塔顶、塔底产物的浓度； （2） 最小回流比 ； （3） 若操作回流比取最小回流比的 1.4 倍，采出率不变，则塔顶产物理论上可达到的最
塔顶加入，其浓度为 0.55（易挥发组分摩尔分率，下同），另一股在塔的中部加入，其浓 度为 0.35。原料液均在泡点下加入塔内，塔顶设置冷凝器，泡点回流，塔底间接蒸汽加热。 操作条件下，物系的相对挥发度为 2，操作回流比为 2，试求： （1） 塔底产品的浓度为多少？ （2） 中部加料口以上和以下各塔段的操作线方程。 （3） 若塔板可无限增加，则塔顶产品的极限浓度为多少？
（1） 此时换热器的热流量有何变化 ( 以原工况热流量的相对比值表示 )? 设气体 在管内均已 Re>104 ， Pr>0.7 ，计算时可忽略垢层，管壁及蒸汽侧的热阻，不 考虑 气体物性的变化。？
（2） 气体通过换热器的压降有何变化(以原工况压降的相对值表示)?设摩擦系数λ 相同，换热器进、出口阻力损失不计。 (0.762,0.526)
二、（20 分）某一逆流操作的套管换热器，冷却水入口温度 t1=30℃, 出口温度 t2=84℃,
热流体进口温度 T1=180℃, 出口温度 T2=120℃,改为并流操作，其它条件均不变，两流体的 出口温度分别为多少度？
三、（20 分）在有效高度为 4m 的填料塔内用纯水逆流吸收气体混合物种的可溶组分，气
1
内部版本
绝密
三、（20 分）用 CO2 水溶液的解吸来测定新型填料的传质单元高度 HOG 值，实验塔中填料
层高度为 2.5m，塔顶入塔水流量为 4000Kg 水/h, CO2 的浓度为 8×10-5 （摩尔分率），塔底 通入不含 CO2 的新鲜空气，用量为 6 Kg/h,现测得出塔液体浓度为 4×10-6 （摩尔分率），相 平衡关系为 y=1420x（摩尔分率）,试求：
5
内部版本
绝密
六、（此题在职Baidu Nhomakorabea生必答，20 分）操作中的离心泵如图示，P=0.5at(表)，在转速 n=2900
转/分下，泵的特性方程 He=40-0.1qV2 (qV:m3/h),ρ=900kg/m3,流量为 8m3/h。试求： （1） 泵的有效功率；
（2） 今将泵的转速调节至 n’=2700 转/分,则泵的有效功率又为多少？（设流动均在
五、（此题应届考生必答，20 分）在底面积为 1.5m×1.5m 的方形容器内设置一垂直
挡板，将其分为容积为 2:1 的两个空间，设大空间内盛有深度为 1m 的水，较小空间内盛有 深度为 0.4m 的水，挡板上有一直径为 20mm 的小孔，若将小孔的塞子拔掉，经多长时间容 器内的液体停止流动？在这段时间内有多少液体从大空间流进小空间？（小孔的流量系数为 0.61）
R
2. 某离心泵将江水送入一敞口高位槽，现因落潮，江水液面下降，当管路条件和λ均不 变（泵仍能正常操作），为维持原送水能力，泵出口调节阀应______。（关小、不变、 开大），泵出口处流体压强______。（变小、不变、变大、无法确定）
3. 某二元物系相平衡关系如图所示，现以 S 作为萃取剂，分离 AB 混合物得一对平衡的 萃取相 E 和萃余相 R，则该条件下，分配系数 kA=___________。选择性系数β =_________。(用线段比例式表示)。
三、（20 分）用具有两块理论板的精馏塔提取水溶液中的易挥发组分。饱和水蒸汽以
50kmol/h
四、（20 分）拟用逆流吸收流程以回收空气混合气中 95%的氨。混合气流率为 0.5kg／m2.s，
入塔氨浓度 2%(体积)。吸收剂为含氨 0.0003(摩尔分率)的稀氨水。采用液气比为最小液气 比的 1.4 倍。设操作范围内物系服从亨利定律 y=1.2x，填料总传质系数 Kya=0.05kmol/s.m3 试求：
绝密
六、（此题在职考生必答，20 分）现欲用一离心泵将低位槽中的水送至 12 米高处的水
塔，流量要求 12m 3/h，吸入管路总长 20m(包括局部阻力的当量长度)，压出管路总长 40mm(包 括局部阻力的当量长度)，管径均为 40mm,λ=0.025 ,试求：
(1) 管路所需压头为多少? (2) 若在 12m3／h 流量下，泵的压头 He=27m，允许吸上真空高度 ［Hs］=7m，问该
变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？导致此变化的原因何在？ 3． 何谓核状沸腾？何谓膜状沸腾？工业操作应采用何种沸腾？为什么？ 4． 液液萃取操作中，分散相的选择应从哪些方面考虑？ 5． 用热空气对某湿物料进行对流干燥，在一定的气速和温度下，达到最终湿含量的时
间为 3 小时，其中等速干燥所用时间为 1 小时。为提高产量，希望在 2 小时内达到 干燥要求，问采用提高气速的办法能否达到目的？为什么？
6． 图示为某萃取物系的互溶曲线，分配系数 kA=l ， 原料液组成 Xf= 40% ( 质量百分率，下同)，采用多级 错流萃取，每级萃取溶剂比均为 0.5 ，要求最终萃 余相浓度大于 5%，求错流萃取所需的理论级数 ?
二、（20 分）有一列管式换热器，壳程通以 120℃的饱和蒸
汽，可将定量的气体从 20 ℃加热至 60 ℃。若加热蒸汽的压 强及气体的入口温度保持不变，气体的出口温度升至 62 ℃，试求：
什么？ 3． 简述旋桨式和涡轮式搅拌器的特点。 4． 简述数学模型法的主要步骤。 5． 过滤常数 K 与哪些因素有关？ 6． 颗粒的自由沉降速度是否仅是颗粒与流体的特性？ 7． 在筛板塔的设计中，塔径 D、孔径 d0、孔间距 t 一定，若增大溢流堰长度 lw,则组成负荷
性能图的液相上限线____,液沫夹带线____,溢流液泛线____,漏夜线____。（上移、下移、 左移、右移、不变） 8． 在多效蒸发系统的操作中，各效蒸发器的温度和各效浓度分别取决于什么？ 9． 液液传质设备内会发生轴向混合，严格说来，轴向混合是改变传质单元数 NOC,还是改变 传质单元高度 HOC?而在塔设备的设计中，又是如何处理轴向混合之影响的？ 10. 温度为 t、湿度为 H 的湿空气在一定流速下掠过某湿物料以测定干燥速率曲线。 （1） 若气体状态不变，流速增加，则临界含水量____,平衡含水量____。 （2） 若气速不变，湿度不变，气温降低，则临界含水量____,平衡含水量____。（上
升、下降、不变）
二、（20 分）某离心泵输水管路系统如图所示。已知江水在工作温度下的饱和蒸汽压为
pv=17.54mmHg,吸入管的阻力损失 Hf 吸入=1.0mH2O,压出管路的阻力损失 Hf 压出=3.0mH2O,泵的允 许汽蚀余量[Δh]= 5.0m。现因落潮，江水液面下降了 0.5m 。
（1）通过计算指出，此泵在落潮时能否正常工 作？定性判断流量将如何变化？
略，且不计物性变化影响）；
（2） 如气体通过原管子的压降为 30mmH2O,求现工况的压降（设摩擦系数λ相同，换热 器进出口阻力损失不计）
(64.73，284.4mmH2O)
2
内部版本
绝密
华东理工大学一九九五年研究生（硕士、博士）入学考试试题
（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501 化工原理（含实验）
高浓度是多少？
(0.882，0.018，0.946，0.9)
五、（此题应届考生必答，20 分） 有一夹套的反应釜，釜内盛有某种反应液，反应液
的初始温度为 20℃，釜内液体由于剧烈搅拌可以认为温度均一。反应液需加热到 80℃进行 反应。
（1） 若夹套内通以 120℃的饱和水蒸汽加热，已知前 10min 反应液的温升至 60℃， 则反应液由初始温度加热到反应温度需要多少时间？
内部版本
绝密
华东理工大学一九九六年研究生（硕士、博士）入学考试试题
（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501 化工原理（含实验）
一、简答与填空：（20 分）
1． 均匀流段有何特点？流体匀速通过等直径弯管的流动能否视作均匀流段？为什么？ 2． 转子流量计的特点是什么？孔板流量计的缺点是什么？设计孔板流量计的中心问题是
体的初始浓度为 0.05（摩尔分率），操作条件下，物系的相平衡关系为 y=1.2x，操作液气 比为 1.5。现测得气体出口浓度为为 0.005（摩尔分率），试求：
（1） 此填料的传质单元高度 HOG 为多少？ （2） 若将填料层加高 2m，则溶质的回收率η可达到多少？
四、（20 分）用精馏塔分离双组分混合液，加料为两股摩尔流量相等的原料液。一股在
图。大槽内径 6 米，小槽内径 3 米。管径均为 40 毫米，管长 30 米(包括局部阻力的当量长 度)。离心泵特性曲线：He=40-0.1V2(He :m，V:m3/h)。开始时，两槽面垂直距离 8 米，问若 要小槽中液位上升 2 米，需多少时间? (设流动均处于高度湍流区，λ=0.03)
3
内部版本