華東理工大學(xué)化工原理試題

考試科目代碼及名稱(chēng)：461〔含試驗(yàn)〕30〕動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒應(yīng)用于流體流淌時(shí)，二者關(guān)系如何?簡(jiǎn)述因次分析法規(guī)劃試驗(yàn)的主要步驟。簡(jiǎn)述攪拌過(guò)程中強(qiáng)化湍動(dòng)的主要措施。影響顆粒沉降速度的因素有哪些?何謂流化床層的內(nèi)生不穩(wěn)定性?如何抑制?影響輻射傳熱的主要因素有哪些?化學(xué)吸取和物理吸取相比有何優(yōu)點(diǎn)?簡(jiǎn)述恒沸精餾和萃取精餾的主要異同點(diǎn)。板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪些?何謂填料塔的載點(diǎn)和泛點(diǎn)?二、流體流淌計(jì)算30分〕

為l=l

AO=75m，50mm，OCξOB OC。全部管路均取摩擦系數(shù)λ＝0.03OB18m3/h，方向如圖所(1OCm3/h；(2)APA

，kPa。三、吸取計(jì)算(30分)某填料吸取塔，用純水逆流吸取氣體混合物中的可溶組分A，氣相總傳質(zhì)H0.3mA0.06〔摩爾分率，下同，OG工藝要求A組分的回收率為95%,承受液氣比為最小液氣比的1.4倍。己知在操填料塔的有效高度應(yīng)為多少？假設(shè)在該填料塔內(nèi)進(jìn)展吸取操作，承受液氣比為1.8，則出塔的液體、氣體濃度各為多少？四、精餾計(jì)算(30分)A。兩塔塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱．物系相對(duì)揮發(fā)度x0．4，x＝0．99，x＝0．01,x＝0．7,x0．2(均為摩爾分率FF D W T B=100kmol/h。F、T、BD，T，B，WIR；min當(dāng)塔IR=1．5Rmin

時(shí)，寫(xiě)出F與B之間塔段的操作線數(shù)值方程。五、傳熱〔此題應(yīng)屆考生必答，30分〕162kglm2500W／m2.K。2．5m2293K，5Wm2.K293K377K〔21且不隨溫度而變。釜內(nèi)液體因充分混合，溫度保持均一。無(wú)視釜壁熱阻，釜壁溫〕如用一連續(xù)逆流換熱器取代間歇的攪拌釜，加熱介質(zhì)的進(jìn)出口溫度分別為250W／m2.K,162kg熱，無(wú)視熱損失，試問(wèn)連續(xù)換熱器的面積為多少？六、傳熱〔此題在職考生必答，30分〕內(nèi)管管徑為φ19×1.3mm，熱油以0.075kg/s2m370K280Kl7KW／m2.K，2．5KW／m2.K。油的平均熱容為l.9kJ/kg.K，水的4．18kJ/kg.K。試求：以金屬內(nèi)管外外表為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)；油和水的出口溫度?！病晨荚嚳颇刻?hào)碼及名稱(chēng)：461〔含試驗(yàn)〕40〕什么是流體流淌的邊界層？邊界層分別的條件是什么？非牛頓流體中，震凝性流體的特點(diǎn)是什么？攪拌器按工作原理可分為哪幾類(lèi)？各類(lèi)攪拌器的特點(diǎn)是什么？簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)爭(zhēng)論方法的主要步驟。實(shí)際流化現(xiàn)象有哪兩種？通常，各自發(fā)生于什么系統(tǒng)？簡(jiǎn)述填料塔載點(diǎn)、泛點(diǎn)的概念。液液萃取溶劑的必要條件有哪些？吸附分別常用的吸附劑有哪些？簡(jiǎn)述膜分別的根本原理。濕基〕的濕物料進(jìn)展枯燥，開(kāi)頭時(shí)枯燥速度恒定，當(dāng)枯燥至含水量為5％〔干基〕時(shí)，枯燥速率開(kāi)頭下降，再連續(xù)枯燥至物料恒重，并測(cè)得此時(shí)物料含水量為0．05％，則物料的臨界含水量為 〔干基，平衡含水量為〔干基，自由含水量為 〔基。二、帶泵管路(25分〕9m3m/s，1UR300mm。試求；泵1出口閥的局部阻力系數(shù)為多少？泵2出口閥的局部阻力系數(shù)為多少？三、吸取計(jì)算(30分)某廠吸取塔的填料層高度3m，用純?nèi)軇┠媪鞯葴匚∥矚庵械挠泻M分。量為0.008，出塔液體中有害組分含量為0.03y＝o.8x。試求：填料塔的氣相總傳質(zhì)單元高度H為多少？OG原塔操作液氣比為最小液氣比的多少倍？因法定排放氣有害組分含量為0.004，現(xiàn)增加塔高以使出口氣體達(dá)標(biāo)，假設(shè)液氣比不受，填料層總高應(yīng)為多少？四、精餾計(jì)算(30分)100kmol/h，進(jìn)料中苯〔易揮發(fā)組分〕濃度0.4〔摩爾分率，下同〕,飽和汽體進(jìn)料。該塔塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱。要求塔頂產(chǎn)品苯濃度為0.99，塔釜產(chǎn)品苯濃度為0.03，操作條件下，該物系相對(duì)揮發(fā)度α＝2．5，實(shí)際回流比為最小回流比1．5(1〕塔頂采出率和易揮發(fā)組分的回收率；精餾段和提餾段的操作線方程；度為多少？五、傳熱〔此題應(yīng)屆考生必答，25分〕m=800kg，2.2kJ/kg℃的K=160W／m2℃，傳熱面積為3m2，冷卻水流量為0.1kJ/s，入口溫度t＝20℃，無(wú)視熱損失，攪1拌器內(nèi)液體主體溫度均一。試求：完成冷卻任務(wù)所需時(shí)間。終了時(shí)，冷卻水的出口溫度。六、傳熱〔此題在職考生必答，25分〕通入殼程，加熱管程中的甲苯，蒸汽冷凝對(duì)流給熱系數(shù)為10000W／m2℃。甲苯1840J/Kg℃。該流量條件下，W／m2℃,管壁很薄，可無(wú)視管壁及兩側(cè)的垢層熱阻。試求：此時(shí)，甲苯的出口溫度為多少℃？蒸汽冷凝對(duì)流給熱系數(shù)視作不變，甲苯的出口溫度為多少℃？〕入學(xué)考試試題考試科目號(hào)碼及名稱(chēng)：501〔含試驗(yàn)〕20〕層流與湍流的本質(zhì)區(qū)分是什么？非牛頓流體中，塑性流體的特點(diǎn)是什么？攪拌器的兩個(gè)功能是什么？改善攪拌效果的工程措施有哪些？加快過(guò)濾速率的途徑有哪些？什么是顆粒的自由沉降速度？簡(jiǎn)述輻射傳熱中灰體的概念。簡(jiǎn)述填料塔等板高度HETP的概念。簡(jiǎn)述萃取過(guò)程中選擇溶劑的根本要求有哪些？恒速枯燥階段的濕物料外表溫度是什么溫度？為什么？簡(jiǎn)述綜合評(píng)價(jià)板式塔塔板性能優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)。二、帶泵管路〔20分〕圖示離心泵輸水管路，將敞口低位槽中的水輸送到塔設(shè)備中。泵的揚(yáng)程可用H＝40-6×1042〔He:m，q:m3/s〕表示，管路均為Φ50×V v2.5mm，總管長(zhǎng)〔包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度〕為80m，摩擦系數(shù)λ＝0.025。塔內(nèi)壓強(qiáng)為0.1MPa〔表〕塔內(nèi)出水口與低位槽液面垂直高差為12m。試求：〔l〕m3/s？泵的有效功率為多少？2〕假設(shè)塔內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?.2MPa〔表，則此時(shí)流量為原流量的百分之幾？組分?；旌蠚獾奶幚砹繛?0kmol/h，進(jìn)塔混合氣中A組分的含量為0.05(mol分率)，回收率為80％，相平衡關(guān)系為y＝2x。填料塔的塔徑為0.8米，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)為120kmol/〔m3·h〕,該過(guò)程為氣相阻力把握。設(shè)計(jì)液氣比為最小液1.25填料塔的有效高度H為多少？20%的吸取劑再循環(huán)，穎吸取劑的用量和其它入塔條件不變，則回收率為多少？四、精餾計(jì)算〔20分〕承受連續(xù)精餾塔分別某雙組分液體混合物，進(jìn)料量為200kmol/h，進(jìn)料中易揮發(fā)組分濃度0.4，汽液混合物進(jìn)料，汽：液=1：1〔摩爾量之比。該塔塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱。要求塔頂產(chǎn)品濃0.95，塔釜產(chǎn)品濃度為0.0〔以上皆為摩爾分率α＝2.5，1.5塔頂易揮發(fā)組分和塔釜難揮發(fā)組分的回收率；精餾段和提餾段的操作線方程；E為0.6，求塔頂其次塊板〔自塔頂向mV下數(shù)〕上升汽相的組成。1.0kW，0.05m2，加熱器的熱容相當(dāng)于1kg水，水的比熱容4.183kJ/(kg℃),熔鹽與加熱器外表間的給熱系為1.5kW／(m2℃)。假設(shè)在加熱過(guò)程中給熱系數(shù)不變，加熱器溫度始終保持均1六、傳熱〔此題在職考生必答，20分〕有一逆流操作管殼式換熱器，120℃的熱油通過(guò)管程冷卻至80℃,20℃冷水通過(guò)殼程加熱至50℃1.0kW的垢層熱阻〕〕入學(xué)考試試題考試科目號(hào)碼及名稱(chēng)：501〔含試驗(yàn)〕20〕流體流淌過(guò)程中，穩(wěn)定性是指什么?定態(tài)性是指什么?簡(jiǎn)述因次論指導(dǎo)下的試驗(yàn)爭(zhēng)論方法的主要步驟。在外表過(guò)濾方式中，何謂架橋現(xiàn)象?簡(jiǎn)述旋風(fēng)分別器性能指標(biāo)中分割直徑Dpc的概念。液體沸騰的必要條件有哪兩個(gè)?循環(huán)型蒸發(fā)器中，降低單程汽化率的目的是什么?篩板塔的氣液接觸狀態(tài)有哪三種，各有什么特點(diǎn)?簡(jiǎn)述萃取(三元物系)過(guò)程中的臨界混溶點(diǎn)、選擇性系數(shù)?濕基)的濕物料進(jìn)展枯燥開(kāi)頭時(shí)枯燥速度恒定當(dāng)枯燥至含水量為8%(干基)時(shí)，枯燥速率開(kāi)頭下降再連續(xù)水量為 (干基)，平衡含水量為 (干基)，白由含水量為 (干基)。簡(jiǎn)述枯燥中的臨界含水量受哪些因素影響?，F(xiàn)將此換熱器用來(lái)冷凝某工藝物料的蒸汽，殼程蒸汽冷凝溫度為90℃，蒸汽側(cè)熱阻、管壁熱阻可無(wú)視。冷卻水走管程，進(jìn)口溫度t=20℃，流量為21m3/h。試1求：蒸汽冷凝量為多少?冷卻水的出口溫度為多少?(0.522kg/s，40.70℃)25℃時(shí)，假設(shè)冷卻水流量不變，則蒸汽冷凝量為多少?冷卻水比熱Cp=4180J/kg·K，粘度μ=lmPa·S占，密度ρ=1000Kg/30.6W/2r=1.2×106J/Kg(設(shè)以上物性不隨溫度而變。)〔20分〕欲按以以下圖流程設(shè)計(jì)吸取塔。:y=0.05(摩爾分率，下同),吸取率η=0.91G=150kmol/，x=0.004，x=0.015，L=L塔頂3 2 2 3處液氣比(摩爾比)為0.5，全塔H=0.5m，相平衡關(guān)OGy=0.5xL在塔內(nèi)液相組成與X2 2(1) 所需塔高，(2.943m)(2) LL2 3需塔高將發(fā)生什么變化。在y-x圖上畫(huà)出上述兩種進(jìn)料方案的操作線。(所需塔高增加，略)四、〔20分〕一連續(xù)操作的常壓精餾塔用于分別雙組分混合物。己知原料液中f汽量比液量=11，所達(dá)分別結(jié)果為塔頂產(chǎn)品x=0.98，塔釜?dú)堃簒=0.02，D W假設(shè)該系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度α=2，操作時(shí)承受的回流比R=1.6Rmin，試計(jì)算：易揮發(fā)組分的回收率：(0.970)最小回流比Rmin;(3.04)(3)提餾段操作線的數(shù)值方程；(y=1.332x-0.00663)(4)x=0.70θ又和有側(cè)線時(shí)獲得的塔θ頂產(chǎn)品量D相等，削減采出率D／F，回流比R=5，理論板為無(wú)窮多，那么此時(shí)塔頂?shù)臐舛葂D

可能維持的最高值將是多少?(0.92)V v0.01m3/s。試求：泵的有效功率?(1324W)1m間?(317．6s)6m6m六、(此題在職考生必答，20速為2900轉(zhuǎn)/分時(shí)，離心泵的特性方程為He=48-1.3×106q2 (He-m,Qv-m3/s)，V該泵吸入管路長(zhǎng)為20m，壓出管路長(zhǎng)為100m(以上管長(zhǎng)均包括了全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，也包括了流體流經(jīng)換熱器的阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)，管路直徑均為Φ57×0.02。試求：(1(769.9W)(7.8l×104Pa)當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為2700轉(zhuǎn)／分時(shí)，泵的有效功率又為多少?(62lW)換熱器換熱器P5m〕入學(xué)考試試題考試科目號(hào)碼及名稱(chēng)：501〔含試驗(yàn)〕14〕l大小不一的攪拌器能否使用同一條功率曲線？為什么？簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型法規(guī)劃試驗(yàn)的主要步驟。加快過(guò)濾速率有哪幾種途徑？評(píng)價(jià)旋風(fēng)分別器性能的主要指標(biāo)有哪些？簡(jiǎn)述輻射傳熱中黑體和灰體的概念？液液萃取塔設(shè)備的主要技術(shù)性能有哪些？40℃〔密度ρ=710kg/m3〕,維持液面恒定，用1-0，l＝10m,0-3，l＝20m,管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)均為1 30－2量的一半。此時(shí)，孔板流量計(jì)的壓差ΔP=513mmHg,孔徑d=25mm，流量系數(shù)0。試求：0①總管流量和管路所需的壓頭；(6.33×10-33/,22.7m)60%，求所需泵功率。(1.67kw)x=0.4(摩F爾分率、下同)，原料以飽和液體狀態(tài)參與塔中部，塔頂全凝，泡點(diǎn)回流。操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度xDη=0.9。塔釜間接蒸汽加熱。試求：①完成上述分別任務(wù)的最小回流比；(0.778)多少？(0.7006)143.89kg10〔濕基用總壓100kPa50℃23℃l%〔濕基0.5m2，氣相傳質(zhì)k為0.0695kg／s.m2，物料的臨界自由含水量X為0.07kg／kg，平衡H c間。(0.545h)t/℃233050飽和蒸汽壓/kPa2.9044.25012.34〔20〕一逆流操作吸取塔如以下圖?；旌蠚怏w由塔底引入，其中可溶組分y=0.0〔G=0.014kmo.1吸取劑分兩處參與。由塔頂參與的為純?nèi)軇?，單位塔截面上的流?L=0.01121kmol／m2.s。從塔頂往下，經(jīng)2米填料層高度后，又參與一股x’＝0.01的吸取2劑，單位塔截面上的流率L＝0.0112kmol／m2.s，再經(jīng)62體由塔底引出。全塔各處Ka均為0.028kmol／m3.sy=0.8x。試y求：L2

參與后，塔內(nèi)該截面的液相濃度X’’; (0.008378)2x。(0.035405)1為使出塔氣體濃度y降低，其次股吸取劑的參與口應(yīng)向上移還是向下移？為2加熱介質(zhì)為120℃320W／m2K，加熱器的換熱面積為12m2W＝400kCp=2.1kJ／kg.K。試求:假設(shè)將槽內(nèi)有機(jī)物從20℃加熱到80℃，需多長(zhǎng)時(shí)間？5000kg／h,傳熱系數(shù)K∝W0.8，則將槽內(nèi)有機(jī)物從(2.84hr,2.31hr)逆流換熱。列管的管內(nèi)徑為25mm，甲苯走管內(nèi)，入口溫度t=20℃，出口溫度1t=80℃；熱流體走管外；入口溫度T=200℃，出口溫度T＝120℃。此時(shí)熱2 1 2流體的對(duì)流給熱系數(shù)α=1000W/m2.K，甲苯的對(duì)流給熱系數(shù)為α=2800W／m2.K。1 2現(xiàn)把甲苯的流量增大50%，試求：①熱流體的出口溫度為多少？(106.6℃)Q’較原來(lái)增加了多少？(17%)〔Re＞104,Pr＞0.7〕華東理工大學(xué)一九九九年?duì)幷撋泊T士、博士〕入學(xué)考試試題：501〔含試驗(yàn)〕〔20〕何謂軌線？何謂流線？為什么流線互不相交？簡(jiǎn)述往復(fù)泵的水錘現(xiàn)象。往復(fù)泵的流量調(diào)整方法有哪幾種？攪拌器應(yīng)具有哪兩種功能？的？為什么？降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？緣由何在？影響輻射傳熱的因素有那些？綜合評(píng)價(jià)塔板性能的標(biāo)準(zhǔn)是什么？返混，此時(shí)應(yīng)將流量大的還是流量小的一相作為分散相？為什么？何謂平衡水、自由水、結(jié)合水和非結(jié)合水？它們之間有何關(guān)系？何謂蒸發(fā)設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度？〔20〕某列管換熱器，殼程通以0.2Mpa〔絕〕的飽和蒸汽，可將確定量的25℃65℃。假設(shè)加熱蒸汽的壓強(qiáng)及水的入口溫度保持不變，水的出口溫度降為63℃，求此時(shí)換熱器的熱通量較原工況有何變化〔以原工況的相比照〕？計(jì)算時(shí)可無(wú)視垢阻、管壁及蒸汽側(cè)的熱阻，水在管內(nèi)作湍流流淌?！步^〕120℃?！吃谝荒媪鞑僮魑∷?，吸取混合氣體〔氨與空氣〕中的氨。單位0.036kmo.2%〔體積，穎吸取劑為0.0003〔mol〕的水溶液，從塔頂參與，要求氨的回收率不低于91%，y=1.2x。