青島科技大學(xué)2005-2010年化工原理真題講解

1、青島科技大學(xué)2005年研究生入學(xué)考試試卷考試科目：化工原理A（答案全部寫在答題紙上） （20分）如圖所示，用泵將水從貯槽送至敞口高位槽，兩槽液面均恒定不變，輸送管路尺寸為$ 83X 3.5mm泵的進(jìn)出口管道分別安裝有真空表和壓力表，真空表安裝位置離貯槽的水面高度 4.8m，壓力表安裝位置離貯槽的水面高度為 36m/h時(shí)，進(jìn)水管道全部阻力損失為 力損失為 4.9J/kg （均包括局部阻力）105Pa,（1） （2）（3）Hi為 H2為5葉當(dāng)輸水量為1.96J/kg，出水管道全部阻，壓力表讀數(shù)為2.452 X泵的效率為 70%水的密度p為1000kg/m3,試求： 兩槽液面的高度H為多少？ 泵所需

2、要的實(shí)際功率為多少kW?真空表的讀數(shù)為多少 kgf/cm 2?二、（10分）一種測定粘度的儀器由一鋼球及玻璃筒組成。測試時(shí)筒內(nèi)充被測液體，記錄鋼球下落一定距離的時(shí)間，球的直徑為6mm下落距離為200mm測試一種糖漿時(shí)記下的時(shí)間間隔為7.32秒，此糖漿的密度為1300 kg/m 3,鋼球的密度為7900 kg/m 3,求此糖漿的粘度是多少厘泊。三、（20分）在套管換熱器中用120C的飽和蒸汽于環(huán)隙間冷凝以加熱管內(nèi)湍流的苯。苯的流量為4000kg/h，比熱容為1.9kJ/（kg -C ），溫度從30 C升至60C。蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為 1X 104W/（m2C ）, 換熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻為 4X 10

3、-4m2 -C /W，忽略管壁熱阻、換熱管外側(cè)污垢熱阻及熱損失。換熱 管為$ 54 X 2mm的鋼管，有效長度為 12m。試求：（1）飽和蒸汽流量（其冷凝潛熱為 2204kJ/kg ）;（2） 管內(nèi)苯的對流傳熱系數(shù)a i；（3）當(dāng)苯的流量增加 50%、但其他條件維持不變時(shí)，苯的出口溫度為若干？四、 （20分）用連續(xù)精餾塔分離某雙組分物系，原料液組成為0.20（摩爾分率，下同），流量為150kmol/h。根據(jù)工藝要求，塔頂設(shè)分凝器，冷凝液部分入塔作回流L,部分作為產(chǎn)品D2,由分凝器出來的氣相經(jīng)全凝器冷凝后作為產(chǎn)品D1O要求產(chǎn)品D1的組成不小于0.9,塔釜?dú)堃航M成 不大于0.05。操作中取L/D

4、1=1.5,D2/D1=1/4,物系相對揮發(fā) 度為2.47,流程如圖所示。試求：（1 ）餾出液流量D1、D2及塔頂?shù)谝粔K理論板上升蒸汽流量V1?（2）精餾段操作線方程及塔頂?shù)谝粔K理論板上升蒸汽的組成？（3）若塔頂只設(shè)全凝器，全回流操作時(shí)，測得相鄰兩板下降液體的組 成分別為0.82,0.75，求下一板的氣相默弗里板效率？五、（20分）一填料塔用清水逆流吸收混合氣中的有害成分已知操作條件下氣相總傳質(zhì)單元高度為1.5m，進(jìn)塔混合氣組成為0.04（ A的摩爾分率，下同），出塔尾氣組成為 0.0053, 出塔水溶液濃度為0.0128，操作條件下平衡關(guān)系為 Y=2.5X。 試求：（1）液氣比為最小液氣比的

5、倍數(shù)。（2）所需填料層高度。（3）若氣液流量和初始組成不變，要求尾氣濃度降至 0.0033,需將填料層加高多少米 ？六、（20分）某并流式干燥器的操作壓力為101kPa,濕物料流量為要求干燥產(chǎn)品的濕基含水量不超過0.5%。以溫度為20 C、濕度為 0.0723kg水/Kg絕干氣的新鮮濕空氣為干燥介質(zhì)，在預(yù)熱器中預(yù)熱至90 C后送入干燥器，濕空氣離開干燥器的溫度仍為分凝器L全凝器1x DiD 2x D 2Vi?A。Fx FWX w1200kg/h，濕基含水量為 15%,90 C,濕度為0.239 kg水/kg絕干氣。單位干燥面積絕干物料量Gc/S= 20kg絕干料/m，物料所含水分性質(zhì)如圖1所示

6、，干燥速率曲線如圖2所示。水在20C、90C時(shí)的飽和蒸汽壓分別為2.34kPa 和 70.09kPa。試求：（1）新鮮濕空氣消耗量；（2）預(yù)熱器提供的熱量（忽略預(yù)熱器的熱損失）；（3）在H-I圖上作出干燥過程濕空氣的狀態(tài)變化示意圖；（4）計(jì)算干燥過程所需的時(shí)間。O.OOG0.0040.002020 嗣 *0坯十駅殳電5Xi 2空1)宣=!X0 X 0.07Xj七、（16分）設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置要求既可以測量直管摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系，又可同時(shí)測量離心 泵特性曲線，標(biāo)注儀表、儀器名稱。簡要說明實(shí)驗(yàn)步驟，需測量哪些參數(shù)？八、簡要回答下述問題：（24分，每小題4分）（1）對于溶解度系數(shù)很低的氣體吸收，可

7、采用哪些措施以提高吸收速率？（2）恒沸精餾原理（3）定態(tài)流動(dòng)與非定態(tài)流動(dòng)（4）臨界粒徑（5）平衡水分和自由水分6） 灰體的定義及特點(diǎn)青島科技大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試卷 A考試科目：化工原理（答案全部寫在答題紙上）、（20分）水槽中水經(jīng)管道可以從C、D兩支管同時(shí)放出，水槽液面維持恒定，AB段管長為6m （忽略AB間所有的局部阻力），管內(nèi)徑 為41mm。BC段長6m，當(dāng)閥門全開時(shí)該段局部阻力總和的當(dāng)量長 度為9m （包括出口阻力損失）；BD段長9m,當(dāng)閥門全開時(shí)該段局 部阻力總和的當(dāng)量長度為15m （包括出口阻力損失），BC和BD段管道內(nèi)徑均為25mm。如圖所示。試求：（1）當(dāng)D管閥門關(guān)閉而

8、 C 管閥門全開時(shí)的流量；（2）當(dāng)C、D兩管閥門都全開時(shí)各自的流量 和總流量。設(shè)管內(nèi)摩擦系數(shù)均可取0.03不變。其余數(shù)據(jù)見圖。（10分）在一管路系統(tǒng)中，用一臺離心泵將密度為1000kg/m3的清水從敞口地面水池輸送到高位密圭寸儲槽（其表壓為9.81 x 104Pa）,兩端液面的位差 z=10m，管路總長 L=50m （包括所有局部阻力的當(dāng)量長度），管內(nèi)徑均為 40mm,摩擦因數(shù)入=0.02。試求：（1）該管路的特性曲線方程。（2）若離心泵的特性曲線方程為H =40 -222Q2 （式中，H為壓頭，單位為 m; Q為流量,單位為m3/min）,求該管路的輸送量（單位為m3/min）。（20分）一

9、列管式換熱器，管徑為$ 25mnX 2.5mm,傳熱面積為10nf （按管外徑計(jì)）。今擬用于使80C的飽和苯蒸氣冷凝、冷卻到 50C。苯走管外，流量為 1.25kg/s ;冷卻水走管內(nèi)與苯逆 流，流量為 6kg/s，進(jìn)口溫度為10C?，F(xiàn)已估算出苯冷凝、冷卻時(shí)的對流傳熱系數(shù)分別為2 2 21600W/（m K）和850 W/（m K）;水的對流傳熱系數(shù)為2500W/（m K）。忽略管壁兩側(cè)污垢熱阻和管壁熱阻。已知水和苯（液體）的比熱容分別為4.18 x 103J/（kg K）和1.76 x 103J/（kg K）,苯蒸氣在80 C的冷凝潛熱為395X 103J/kg。問此換熱器是否合用？四、（2

10、0分）在一具有N塊理論板的精餾塔中分離苯 -甲苯混合液。進(jìn)料量 F=100kmol/h，進(jìn)料中苯的摩爾分率 Xf=0.45，泡點(diǎn)進(jìn)料，加料板為第四塊理論板（從上往下數(shù)），塔釜上升蒸氣量V=140kmol/h，回流比R=2.11。已測得塔頂出料中苯的摩爾分率為xd=0.901。已知苯-甲苯體系的相對揮發(fā)度a =2.47。試求：（1）精餾段、提餾段的操作線方程；（2）離開第14塊理論板的苯的液相組成；（3）此時(shí)加料位置是否合適？五、（20分）在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦?fàn)t氣中的氨，氨的濃度為8g/標(biāo)準(zhǔn)ni,混合氣體處理量為4500標(biāo)準(zhǔn)m/h。氨的回收率為95%吸收劑用量為最小用量的1.5倍。

11、空塔氣速為1.2m/s。氣相體積總吸收系數(shù) KYa為0.06kmol/ （mi h）,且Kva正比于 V , （ V為惰性氣體處理量）。操 作壓強(qiáng)為101.33kPa，溫度為30 C，在操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y=1.2X。試求：（1）用水量，kg/h ； （2）塔徑和塔高，m （3）若混合氣體處理量增加20%要求吸收率不變，則需增加的填料層高度，m （氨分子量17）六、（20分）在常壓絕熱干燥器中將1500 kg濕物料從原始含水量18%降至1.5%（均為濕基）。to -25 C、Ho =0.010kg/kg絕干氣的空氣在預(yù)熱器中升溫至90 C后進(jìn)入干燥器，離開干燥器空氣的溫度為 50C。試求

12、：（1）完成上述干燥任務(wù)所需要的空氣量；（2）預(yù)熱器中加熱蒸汽的消耗量（蒸汽的相變熱為 2205 kJ / kg ,忽略預(yù)熱器熱損失）;（3）干燥系統(tǒng)的熱效率；（4） 通過恒定條件下的干燥實(shí)驗(yàn)測得，物料的臨界含水量X。二0.1kg / kg絕干料，平衡含2水量X* = 0.01kg/kg絕干料；已知干燥面積為48 m ，恒速階段的干燥速率 U c二2.2kg /（m2 h），假定降速階段干燥速率與自由含水量（X - X*）呈直線關(guān)系，則所需干燥時(shí)間為若干。（2）菲克定律（4）畫出負(fù)荷性能圖并標(biāo)注各線名稱（6）濕球溫度七、簡要回答下述問題：（24分，每小題4分）（1）離心泵啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)出口閥門為

13、何先關(guān)閉?（3） 雙膜理論（5）進(jìn)料熱狀況參數(shù)八、（16分）設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置要求既可以測量總傳熱系數(shù)，又可同時(shí)測量對流傳熱系數(shù)，標(biāo)注儀 表、儀器名稱。并簡要說明試驗(yàn)步驟，需要測量那些參數(shù)。？青島科技大學(xué)二00七 年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：化工原理注意事項(xiàng)：1 本試卷共 7道大題（共計(jì)7個(gè)小題），滿分150分；2 本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；3 必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無效。（10分）如附圖所示，利用虹吸管將池中的某一液體引出。兩敞口容器水面的垂直距離H為3m,管段AB長4m,管段BC長1

14、2m（兩段長度皆包括局部阻力的當(dāng)量長度），管路直徑為30mm，測得此時(shí)的直管阻力系數(shù)為0.024,操作狀況下該液體的飽和蒸汽壓為 47.38 kPa，密度為 971.8 kg/m3,黏度為 35.65 X 104 pa?s。 試求：（1）管路中液體的流量；（2）若要保證管路中不發(fā)生汽化 現(xiàn)象，則管路頂點(diǎn)的最大安裝高度為多少？（ 3）由于某種原因高度差H發(fā)生了變化，導(dǎo)致液體以1m/s的流速在管內(nèi)層流流動(dòng)。如果流體物性保持不變，確定H值的大小。（20分）如附圖所示，用泵將20C河水打入洗滌塔中經(jīng)噴嘴噴出，噴淋下來后流入廢水池。已知管道尺寸 為114X 4mm，流量為85m3/h，泵的吸入和壓出管路

15、 總長分別為5m和35m（包括管路中所有局部阻力的當(dāng) 量長度），管內(nèi)摩擦因子 入=0.023，水從塔中流入廢水 池的摩擦損失為 8 J/kg，水的密度為1000 kg/m3。 試求：（1）洗滌塔內(nèi)的壓強(qiáng)；（2）泵的有效功率；（3） 若需將進(jìn)入塔的河水流量增加20%，泵對單位質(zhì)量流體所作的有效功及其它條件均不變，則洗滌塔頂噴嘴 的高度應(yīng)如何調(diào)整？（20分）有一套管換熱器，某流體走殼程，水走管程，逆流換熱。工藝上要求將流量為870kg/h的此流體從120 C冷卻至70 C,其比熱容為3.36 kJ/（kg? C）,它對管壁的對流傳熱系數(shù)為2326W/（m2?C ），并可視為不變。已知內(nèi)管為57 X

16、 3.5mm的鋼管，水的進(jìn)口溫度為20 C。此換熱器剛投入使用時(shí)很清潔，當(dāng)流體出口溫度為70 C時(shí)，測得水出口溫度為50C，管壁對水的對流傳熱系數(shù)為873 W/（m2?C ），水的比熱容為 4.174 kJ/（kg?C），水的密度為994 kg/m3。由于冷卻水的水 質(zhì)問題，管內(nèi)壁結(jié)垢，使用一年后致使水的出口溫度降為45C。管壁熱阻及外壁污垢熱阻可忽略不計(jì)，且管內(nèi)外對流傳熱系數(shù)可視為不變。試求：（1）新工況（結(jié)垢后）時(shí)的熱流體出口溫度；（2 ）該換熱器面積；（3）新工況時(shí)的內(nèi)壁污垢熱阻系數(shù)。四、（20分）填料塔內(nèi)用純?nèi)軇┪諝怏w混合物中的某溶質(zhì)組分，進(jìn)塔氣體溶質(zhì)濃度為0.01 （摩爾比，下同）

17、，混合氣體的質(zhì)量流量為1400 kg/h，平均摩爾質(zhì)量為29 g/mol，操作液氣比為1.5，在此操作條件下氣液相平衡關(guān)系為Y*=1.5X，當(dāng)兩相逆流操作時(shí)，工藝要求氣體吸收率為95%，現(xiàn)有一填料層高度為7m、塔徑為0.8m的填料塔，氣相總體積吸收系數(shù) Kya為0.088 kmol/（m 3 s），求（1）操作液氣比是最小液氣比的多少倍？（2）出塔液體濃度X ?（3）該塔是否合用?五、（20分）如圖所示，分離某二元體系的精餾塔共有 塊塔板，一個(gè)再沸器和一個(gè)全凝器，料液以飽和液 狀態(tài)連續(xù)向塔釜進(jìn)料，進(jìn)料流率為80 kmol/h，組成0.45（摩爾分率，下同），二元體系相對揮發(fā)度 a = 4, 頂

18、、底產(chǎn)品組成分別為 0.65和0.2，回流比為1。求（1）該塊塔板上的氣相單板效率Emv和液相單板體為塔效率Eml各是多少？ （ 2）冷凝器冷凝液流率和再沸器氣化流率分別是多少kmol/h ?六、（20分）采用如圖所示的廢氣循環(huán)系統(tǒng)干燥濕物料，已知數(shù)據(jù)標(biāo)示于附圖中。在常壓操作中，假設(shè)系統(tǒng)熱損失可忽略，干燥操作為等焓干燥過程。求（1）新鮮空氣體積流量（m3/h） ? （2）進(jìn)入干燥器的濕空氣的溫度及焓？（3）預(yù)熱器的加熱量？注:I -(1.01 1.88H)t 2490H ,vH =( 0.772+1.244H )X (273+t)/tX (Po/P)循環(huán)比2口11000 kg/h w 1=0,

19、2干燥產(chǎn)品也 w 2=0.05七、簡答題（每題 5分，共計(jì)40 分）1. 簡要說明層流與湍流的區(qū)別2. 簡述簡單管路計(jì)算中試差法的主要步驟3. 以套管式換熱器中水蒸氣加熱空氣為例，簡要說明如何實(shí)驗(yàn)測定總傳熱系數(shù)4. 分析顆粒的自由沉降過程5. 說明傳質(zhì)單元高度的物理意義6. 如何進(jìn)行恒定干燥操作7. 平衡蒸餾原理8. 液泛的定義及其預(yù)防措施青島科技大學(xué)二00八年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：化工原理注意事項(xiàng)：1 本試卷共 7道大題（共計(jì) 26個(gè)小題），滿分150分；2 本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；3 必須

20、用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無效。一、（20分）用離心泵將20C水從水池送至敞口高位槽中，流程如附圖所示。兩槽液面高度 差為12 m，輸送管為 57X 3.5 mm的鋼管，吸入管路總長為20 m，壓出管路總長為 155 m（均包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）。管路摩擦系數(shù)取為 0.02,水密度為1000 kg/m3。操作條件下此離心泵的特性方程為H=60 7.91 X 106q2 （單位：H m , Q m3/s）,泵的軸功率為0.49kW。試求:kPa。二、（10分）某廠爐氣中含有最小直徑為10呵的塵粒，塵粒的密度為 4000kg/m3，爐氣溫度為700K。在此溫度下，氣體黏度為3.4 X

21、10-5Pa.s,密度為0.5kg/m3?，F(xiàn)要求爐氣處理量為8000kg/h。采用多層降塵室除塵粒，若降塵室中的隔板已選定長度為5m，寬為3m，且降塵室總高不超過4.8m。試計(jì)算降塵室中隔板間的距離。三、（20分）有一單程管殼式換熱器，內(nèi)裝有25X 2.5mm的鋼管300根，管長為2m。要求將流量為8000kg/h的常壓空氣于管程由 20 C加熱到85 C，殼方選用108C的飽和蒸汽冷凝。若蒸汽側(cè)冷凝的對流傳熱系數(shù)為1 X 104w/（m2.C）,忽略管壁及兩側(cè)污垢熱阻和熱損失?？諝庠谄骄鶞囟认碌奈镄猿?shù)為Cp=1kJ/（kg. C ）,匸 2.85 X 102W/（m. C ）, 尸 1.9

22、8 X 10-5Pa.s。試求：（1）空氣在管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)；（2）換熱器的總傳熱系數(shù)（以管子外表面為基準(zhǔn)）；（3）通過計(jì)算說明該換熱器能否滿足要求;（4）計(jì)算說明管壁溫度接近哪一側(cè)的流體溫度。四、（20分）在一連續(xù)精餾塔中分離苯-甲苯溶液。塔釜為間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流。進(jìn)料中含苯 35% （摩爾分?jǐn)?shù)，下同），進(jìn)料量為100kmol/h，以飽和蒸氣狀態(tài)進(jìn)入 塔中部。塔頂餾出液量為40kmol/h，要求塔釜液含苯濃度不高于5%，采用的回流比R=1.54Rmin，系統(tǒng)的相對揮發(fā)度為 2.5。試求：（1）回流比R ；（ 2）精餾段和提餾段的操作線方程；（3）已知塔頂?shù)谝粔K實(shí)際板以液

23、相組成表示的默弗里板效率為0.54，求離開塔頂?shù)诙K實(shí)際板進(jìn)入第一塊實(shí)際板的氣相組成；（4）若該塔再沸器可看作是一塊理論板，求進(jìn)入再沸器的液體的組成。五、（20分）用填料塔吸收混合氣體中所含的苯，入塔氣體中含苯5% （體積分率），其余為空氣，要求苯的回收率為 90%，吸收塔在常壓、25C下操作，入塔混合氣體為每小時(shí) 940m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況），入塔吸收劑為純煤油，其耗用量為最小耗用量的1.5倍，已知該系統(tǒng)的相平衡關(guān)系為Y=0.14X （其中X、Y為摩爾比），氣相總體積吸收系數(shù) Ky a=0.035 kmol/（m 3 s）,純 煤油的平均分子量為170,塔徑為0.6 m。試求：（1）吸收劑用量 k

24、g/h ; （2）溶劑出塔濃度；（3）填料層高度。六、（20分）如附圖所示，某干燥器的操作壓強(qiáng)為 80kPa（絕壓），出口氣體的溫度t2為59C,相對濕度 也為72%。為保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量，空氣進(jìn)入干燥器的溫度不得高于92C，故將部分出口氣體送回干燥器入口與新鮮空氣混合，混合后氣體相對濕度仏為11%。已知新鮮空氣的質(zhì)量流量為 0.49kg/s,溫度t0為18C，濕度H。為0.005kg水/kg絕干空氣。試求：（1）空氣的循環(huán)量Lr； （2）新鮮空氣預(yù)熱后的溫度t1； （3）預(yù)熱器需提供的熱量Qp。（水的飽和蒸氣壓：59C時(shí)為19.013kPa, 92C時(shí)為75.598kPa）七、簡答題（每題

25、5分，共計(jì)40分）1. 簡要說明化工計(jì)算中，物料衡算的主要步驟。2. 什么是“氣縛”現(xiàn)象？什么是“氣蝕”現(xiàn)象？3. 什么是離心泵的工作點(diǎn)？如何調(diào)節(jié)離心泵的工作點(diǎn)?4. 以常壓下水為例，畫出并說明液體沸騰曲線。5. 寫出亨利定律的定義及表達(dá)公式。6. 什么是理想物系？7. 簡述簡捷法求解理論板層數(shù)的主要步驟。 簡述填料塔的基本結(jié)構(gòu)與主要特點(diǎn)。青島科技大學(xué)二00九 年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：化工原理注意事項(xiàng)：1 本試卷共 7道大題（共計(jì) 27個(gè)小題），滿分150分；2 本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；3 必

26、須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無效。一、（20分）如附圖所示，用離心泵將蓄水池中20C的水（密度為1000kg/m3，黏度為1.0X 10-3Pa.s）送到敞口高位槽中。管路為 57 3.5mm的光滑鋼管，直管長度與所有局部阻力當(dāng)量長度之和為250m。在管路的A點(diǎn)處裝有一 U形管壓差計(jì)，管中指示液為汞（密度為13600kg/m3）,并且從蓄水池面到 A點(diǎn)的管長（包括所有局部阻力當(dāng)量長度）為100m。過渡流和湍流時(shí)的摩擦系數(shù)可近似用X= 0.3164/Re0.25計(jì)算。管路中水的流量為 7.42m3/h。試求：（1）每公斤水通過泵所獲得的凈功；（2） A點(diǎn)的壓強(qiáng)；（3） U形管壓差計(jì)的讀數(shù)

27、R。二、（20分）在一列管式蒸汽冷凝器中，110C的飽和水蒸氣在殼程冷凝為同溫度的水，蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為1.1 x 104w/（m2?C ）。水在管內(nèi)被加熱，其進(jìn)口溫度為25C，比熱容為 4.18kJ/（kg?C ），流量為12500kg/h，管壁對水的對流傳熱系數(shù)為1000 W/（m 2?C ）。列管式換熱器由25 2.5mm、長3m的32根鋼管組成。忽略管壁和污垢熱阻，不計(jì)換熱器的熱損失。試求：（1）冷水的出口溫度；（2）計(jì)算說明管壁溫度接近哪一側(cè)的流體溫度；（3）如果該換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，水側(cè)集聚了一層導(dǎo)熱系數(shù)為0.2 W/（ m?C ）的污垢，導(dǎo)致冷水的出口溫度下降了5C,其他條件不

28、變，試求此時(shí)污垢的厚度。三、 （20分）某苯-甲苯分離精餾塔，已知進(jìn)料組成Xf=0.4，塔頂產(chǎn)品組成xd=0.9，進(jìn)料流量F=100kmol/h , 泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂為全凝器，回流比 R=1.5Rmin。要求塔頂苯的回收率不低于90%，物系的相對揮發(fā)度：=2.47。第 1 頁（共 2頁）試求：（1）塔釜產(chǎn)品組成 XW ； （2）精餾段和提餾段的操作線方程；（3）精餾段和提餾段的氣液相流量；（4）若該塔再沸器可看作是一塊理論板，求進(jìn)入再沸器的液體的組成。四、（20分）空氣和氨的混合物在直徑為 800mm的填料塔中，用清水吸收其中所含氨的99.5%?；旌蠚饬髁繛?400kg/h，混合氣體中氨與空氣的

29、摩爾比為 0.0132，所用液氣比為最小液氣比的 1.4倍。操作 溫度為20C，相平衡關(guān)系為 Y =0.75X，氣相體積吸收系數(shù)為 KYa=0.088kmol/（m Is）。試求：（1）每小 時(shí)吸收劑用量；（2）溶劑出口濃度；（3）所需填料層高度。五、（20分）某干燥系統(tǒng)如附圖所示，干燥器的操作壓強(qiáng)為 100 kPa，出口氣體的溫度為 60C，相對濕度為80%。將部分出口氣體送回干燥器入口與新鮮空氣混合，使進(jìn)入干燥器的氣體溫度不超過90C,相對濕度為10%。已知新鮮空氣的質(zhì)量流量為0.6 kg/s ,溫度為25C,濕度為0.0054 kg水/kg絕干氣。試求：（1）絕干空氣消耗量（kg絕干氣/

30、 s） ? （2）空氣的循環(huán)量 Lr為多少？ （3）新鮮空氣預(yù)熱后的 溫度h（C ）?注：60C時(shí)水的飽和蒸氣壓為19.923 KPa； 90C時(shí)水的飽和蒸氣壓為70.136 KPa 六、（10分）用直徑為500mm的標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器處理某股含塵氣體。已知塵粒的密度為2600 kg/m3,氣體的密度為0.8 kg/m3，黏度為2.4 x 10-5Pa.s=含塵氣體的處理量為2000m3/h （操作條件下）。試求：（1）此分離器所收集塵粒的臨界粒徑de； （2）氣體通過該旋風(fēng)分離器的壓降；（3）若入口氣體中含塵量為3.0X 10-3kg/ m3，而操作中每小時(shí)收集的塵粒量為5.2kg，求該旋風(fēng)分離

31、器的總效率。七、簡答題（每題 5分，共計(jì)40分）1 簡要說明流量測量的基本原理。2 簡要說明主要的換熱器類型及其各自特點(diǎn)。3 .影響對流傳熱系數(shù)的主要因素有哪些？4 以乙醇-水混合液的分離為例，簡要說明恒沸精餾的基本原理。5. 如何選擇吸收劑？6 簡要說明濕空氣 H-I圖的構(gòu)成及其使用方法。7 評價(jià)旋風(fēng)分離器性能的主要指標(biāo)有哪些？8 敘述實(shí)驗(yàn)中測定填料塔吸收系數(shù)的主要步驟。第 2 頁（共 2頁）青島科技大學(xué)二0 O年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：化工原理注意事項(xiàng)：1 本試卷共 7道大題(共計(jì) 21個(gè)小題)，滿分150分；2 本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或

32、草紙上均無效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；3 必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無效。一、(20分)用離心泵將20 C的苯從地下貯罐送到高位槽，高位槽液面比貯罐液面高10m，管路出口在液面之下。泵吸入管路用尬89mm 4mm的無縫鋼管，直管長為15m，管路上裝有一個(gè)底閥(le=6.3m), 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭(le=2.7m);泵排出管路用57mmX3.5mm的無縫鋼管，直管長 度為50m，管路上裝有一個(gè)全開的閘閥(le=0.33m)和兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭(le=2I.6m)。貯罐和高位 槽液面上方均為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，且液面維持恒定。 離心泵的特性曲線為 H = 25 - 7.2 104Q2 ( H的單

33、位為m, Q的單位為m3/s)。取管路摩擦系數(shù)丸= 0.03，苯的密度為880kg/m3,試求：(1) 管路的工作流量；(2) 泵的軸功率，已知泵的效率為70%;二、(10分)取含有泥沙的混濁河水，靜置 1h,然后用吸液管于水面下 5cm處取少量試樣，問可能存在于試樣中的最大微粒直徑是多少？泥沙顆粒的密度為 2500kg/m3。河水的密度為998.2kg/m3,黏度為1.005 10-3Pas。假設(shè)顆粒為球形，在水中自由沉降。三、(20分)現(xiàn)有一臺新的套管換熱器，冷卻水在 25 x 2.5mm的內(nèi)管中流動(dòng)，以冷凝環(huán)隙間的某飽和蒸汽。當(dāng)冷卻水的流速為 0.4m/s和0.8m/s時(shí)，測得基于內(nèi)管外表面