蘭大化工原理試卷

1、化工原理試卷班級_ 姓名_ 學號_ 成績_一. 計算（69分）：1（20分）. 每小時將2104kg、45氯苯用泵從反應器A輸送到高位槽B（如圖所示）， 管出口處距反應器液面的垂直高度為15m，反應器液面上方維持26.7kPa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓，管子為76mm4mm、長26.6m的不銹鋼管，管壁絕對粗糙度為0.3mm。管線上有兩個全開的閘閥、5個90標準彎頭。45氯苯的密度為1075 kgm-3，粘度為6.510-4 Pas。泵的效率為70%，求泵的軸功率。附：各局部阻力系數(shù) 全開閘閥 1 = 0.17 90標準彎頭 2 = 0.75摩擦系數(shù)計算式 = 0.1( + )0.23 2

2、（16分）. 質量流量為7000kgh-1的常壓空氣，要求將其由20加熱到85，選用108的飽和蒸汽作加熱介質。若水蒸氣的對流傳熱系數(shù)為110 4W(m2K)-1，空氣在平均溫度下的物性數(shù)據(jù)如下：比熱容為1kJ(kgK)-1，導熱系數(shù)為2.8510 -2W(mK)-1粘度為1.9810-5Pas，普蘭特準數(shù)為0.7?，F(xiàn)有一單程列管式換熱器，裝有25mm2.5mm鋼管200根，長2m，此換熱器能否完成上述傳熱任務？3（14分）. 某廠填料吸收塔，填料高10m，用清水洗去尾氣中有害組分。在正常情況下，測得原料氣中含有害組分0.02(比摩爾分數(shù)，下同)，尾氣中含有害組分0.004，吸收液含有害組分0

3、.008。在工作范圍內相平衡關系為。問： 該工況下氣相總傳質單元高度HOG為多少？ 因法定排放濃度YA,2=0.002，計劃將塔加高，若液氣比不變，填料層需加高多少？4（19分）.某一常壓連續(xù)精餾塔內對苯-甲苯的混合液進行分離。原料液組成為0.35（mol%,下同），該物系的平均相對揮發(fā)度為2.5,飽和蒸汽進料。塔頂采出率為，精餾段操作線方程為，求： 提餾段操作線方程式； 若塔頂?shù)谝粔K板下降的液相組成為0.7，該板的氣相默夫里效率EmV,1二. 選擇題（11分）：1. 水以2ms-1的流速在35mm2.5mm鋼管中流動，水的粘度為110-3Pas，密度為1000kgm-3,其流動類型為（ ）。

4、 A. 層流 B. 湍流 C. 無法確定2. 離心泵原來輸送水時的流量為qV，現(xiàn)改用輸送密度為水的1.2倍的水溶液，其它物理性質可視為與水相同，管路狀況不變，流量（ ）。A. 增大 B. 減小 C. 不變 D. 無法確定 3. 裝在某設備進口處的真空表讀數(shù)為-50kPa,出口壓力表的讀數(shù)為100kPa, 此設備進出口之間的絕對壓強差為( )kPa。 A. 150 B. 50 C. 75 4. 在精餾塔中每一塊塔板上（ ）。 A. 只進行傳質作用 B. 只進行傳熱作用 C. 同時進行傳熱傳質作用 5. 某套管換熱器由1084mm和552.5mm鋼管組成，流體在環(huán)隙間流動，其當量直徑為（ ）mm。

5、 A. 53 B. 45 C. 50 D. 586. 如左圖安裝的壓差計，當拷克緩慢打開時，壓差 計中的汞面將（ ）。A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 無法確定 7. 飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由t1降至t2，其相對濕度j（ ），絕對濕度H（ ），露點td（ ）。A. 增加 B. 減小 C. 不變 D. 無法確定8. 已知物料的臨界含水量為0.2kg水/kg絕干物料，空氣的干球溫度為t，濕球溫度為tw，露點為td 。現(xiàn)將該物料自含水量X1=0.45 kg水/kg絕干物料，干燥至X2= 0.1kg水/kg絕干物料,，則干燥物料表面溫度q（ ） 。A. qtw B. q = t C

6、. q = td D. q = tw9. 設顆粒在stokes區(qū)沉降，當含塵氣體溫度升高后，降塵室的生產能力（ ）。A. 增大 B. 減小 C. 不變三. 填空題（20分）：1. 某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B，溫度分布線如右上圖（b）中所示，則A_B (填“”或 “”)，將_層材料放在里層時保溫效果更好。2. 化工生產中最常用的載熱體（加熱劑）為 ，常用的冷卻劑為 _ 。3. 采用飽和蒸汽加熱某一種冷流體，若保持冷流體的進口溫度T1/、加熱蒸汽壓力P不變，現(xiàn)冷體流量增加，則冷流體出口溫度T2/_，傳熱速率F_，總傳熱系數(shù)K_ ,傳熱平均溫度差Tm_。4. 用純水逆流吸收有害氣體，

7、平衡關系為YA*=1.5XA，若進塔氣體濃度為YA,1=0.1，要求尾氣濃度為YA,2=0.01，擬用液氣比qn,c/qn,B = 2，則出塔溶液濃度為XA,1= 。若改變液氣比，溶液可能達到的最高濃度為 。 5. 在96 時,苯-甲苯的相對揮發(fā)度為2.44。在此溫度下,純苯的飽和蒸氣壓為160.5 kPa,則純甲苯飽和蒸氣壓為 Pa。 6. 某一全回流操作的精餾塔，已知相對揮發(fā)度為2.45，若x2 = 0.35(mol%)，y3 = _ 。7. 將含3%（mol%,下同）CO2的空氣與濃度為3.1210-5 CO2 的水溶液接觸， 操作條件下的平衡關系為y*=1200x，那么將發(fā)生_過程。8

8、. 已知某物料在25的平衡曲線。設含水量X=0.4kg水/(kg絕干) 的該物料與 = 65% 的空氣接觸，其X* = 0.07kg水/（kg絕干）。當空氣的 = 100%時，X* = 0.27 kg水/（kg絕干）。則物料自由水分量為_， 結合水分量為_，非結合水分量為_。9. 某過濾機的濾布阻力可以忽略不計，在恒壓下過濾 秒，得濾液Vm3；若在同一壓強下繼續(xù)過濾 秒，共得濾液_m3。10. 從某礦石焙燒爐出口的含塵氣體，依次經過一個降塵室和一個旋風分離器進行除塵，氣體流量為1000m3h-1，含塵量為10gm-3，此時總除塵效率為90%，其中50%由降塵室除去。現(xiàn)氣體流量增加為1100 m

9、3h-1，降塵室除塵量_ 。 (增加、減小、不變、不定)。11. 如圖為一干燥速率曲線。在其它條件不變情況下，試在圖中作出增大空氣相對濕度后的干燥速率曲線?；ぴ碓嚲泶鸢敢?、(20分)計算題：1. 解：如圖，取1-1、2-2界面，以1-1截面為基準面（2分）p1 = 26.7kPa（絕壓），z1 = 0, u1 0 （1分）p2 = 101.3kPa（絕壓）z2 = 15m （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （2分） （1分）=1.178m （1分）=0.4717m （2分）=23.83m （1分）Ne = HeqVrg = 23.83 5.168 10-3 1075 9.8

10、1 = 1.30 103W （2分）Na = （2分）2. （16分）解： （2分）= 48.44C （2分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） K = 88.5Wm-2K-1 （1分） （1分）A實 = npd外l = 200 p 0.025 2 = 31.42m2 （2分） 1.1 能完成上述傳熱任務。 （2分）3. （14分）解：（1） （2分） （2分） （2分）或 DYA,1 = YA,1 mXA,1 = 0.02 1.5 0.008 = 810-3 （1分） DYA,2 = YA,2 mXA,2 = 0.004 （1分） （2分） （2分） （2分）(2)

11、 其他條件不變，YA,2變，則NOG不變 （2分） （2分） H/ = HOG NOG = 3.61 4.66 = 16.82m （1分） DH = 16.82 10 = 6.82 m （1分） 4. （19分）解：（1） R = 3 （2分） xd = 0.8 （2分） xw = 0.05 （2分） Q qn,D = 0.4 100 = 40kmolh-1 （1分） qn,W = qn,F - qn,D = 100 40 = 60 kmolh-1 （1分） qn,V = ( R + 1) qn,D = (3 + 1 ) 40 = 160 kmolh-1 （1分）d = 0 qn,V/ = qn,V - qn,F = 160 100 = 60 kmolh-1 （1分） qn,L/ = qn,L = qn,V - qn,D = 160 40 = 120 kmolh-1 （1分）提餾段操作線方程： = 2xm 0.05 （2分）(2) （2分） y2 = 0.75 0.7 + 0.2 = 0.725 （1分） y1 = 0.8 （1分） （2分）二、（11分）選擇題（每小題各一分）1. (B) 2. (C) 3.(A) 4.(C) 5.(B) 6.(B) 7.(C) (B) (C) 8.(A) 9.(B) 三、（20分）填空題（每個空各一分）1.