華東理工大學(xué)化工原理試題2005

華東理工大學(xué)2010年化工原理部分考研真題一、 簡(jiǎn)答題（10道題的順序可能和真題不一樣，但是內(nèi)容一致）：等板高度HETP的含義是什么？答：分離效果相當(dāng)于一塊理論板的填料塔高度。常用的吸附劑有哪些？答：活性炭，硅膠，活性氧化鋁，活性土，沸石分子篩，吸附樹(shù)脂等。萃取溶劑的必要條件是什么？答：1.與物料中B組分不互溶；2.對(duì)組分A具有選擇性溶解。何謂載點(diǎn)，泛點(diǎn)？答：載點(diǎn)：氣液兩相流動(dòng)的交互作用開(kāi)始變得比較顯著的操作狀態(tài)；泛點(diǎn)：氣速進(jìn)一步增大至壓降陡增，在壓降-氣速曲線圖表現(xiàn)為曲線斜率趨于垂直的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。攪拌器應(yīng)具備哪兩種功能？強(qiáng)化攪拌的工程措施有哪些？答：功能：1.產(chǎn)生總體流動(dòng)；2.產(chǎn)生湍動(dòng)或剪切力場(chǎng)。措施：1.提高轉(zhuǎn)速；2.阻止液體圓周運(yùn)動(dòng)，如加檔板，攪拌器離心或者傾斜安裝；3.安裝導(dǎo)流筒，消除短路，死區(qū)。非牛頓型流體中，塑性流體的特點(diǎn)？答：只有施加的剪應(yīng)力超過(guò)某一臨界值時(shí)才開(kāi)始流動(dòng)，流動(dòng)后多數(shù)具有剪切稀化特性，少數(shù)也具有剪切增稠特性。臨界含水量受哪些因素影響？答：1.物質(zhì)本身性質(zhì)，結(jié)構(gòu)，分散程度；2.干燥介質(zhì)條件：氣速，溫度，濕度。液體沸騰的另個(gè)必要條件？答：1.過(guò)熱度；2.汽化核心。什么是自由沉降速度？答：重力作用下，沉降速度的增大，顆粒受阻力增大，當(dāng)阻力等于其重力時(shí)的速度。數(shù)學(xué)模型法的主要步驟有哪些？答：1.簡(jiǎn)化物理模型；2.建立數(shù)學(xué)模型；3.參數(shù)測(cè)定，模型檢驗(yàn)。二、 帶泵管路如圖，用離心泵把水從A輸送到E點(diǎn)，各段管路管徑均為106mmx3mm，入=0.03,AB段，DE段長(zhǎng)度均為20m，CD段埋地下，長(zhǎng)度為3000m。離心泵的特性曲線為He=10+5x105qv。（1） 管路液體流量、離心泵的有效功率。（2） 管路正常時(shí)，DE上的孔板流量計(jì)高度差為R=200mm，現(xiàn)在CD段漏液，漏液量為0.004m3/s，此時(shí)孔板流量計(jì)高度差為R=160mm，（孔板流量計(jì)C0為常數(shù)）求此時(shí)離心泵出口壓強(qiáng)為多少。三吸收有一吸收塔，吸收劑為清水（x2=0），采用液氣比L/G=1.25，相平衡方程為y=1.25x，氣體進(jìn)口濃度y1=0.05，氣體出口濃度為y2=0.01?，F(xiàn)用兩個(gè)這樣的吸收塔聯(lián)立操作，如下圖a、b、c情況。求：（1） a、b、c三種情況的回收率n各是多少？（2） 比較a、b、c三種情況，并說(shuō)明原因。（3） 定性畫(huà)出三種情況的操作線。四、精餾有一精餾塔，塔釜采用間接蒸汽加熱，飽和蒸汽進(jìn)料，F(xiàn)=150kmol/h，相對(duì)揮發(fā)度a=2.47,回流比為4,進(jìn)料濃度為0.4（mol分?jǐn)?shù)，下同），釜液濃度為0.03,要求輕組分回收率為0.97。求：（1） 塔頂溜出液濃度XD,D以及W。（2） 精餾操作線和提留操作線方程。（3） 實(shí)際回流比是最小回流比的多少倍？（4） 第二塊理論板上升的氣相濃度以及下降的液相濃度。（5） 全回流時(shí)，若第一板下降液相濃度為0.97，求第二塊板的弗默里效率。五、非定態(tài)傳熱有一個(gè)鋼球，直徑為Dp，密度為pp，比熱容為Cp，同空氣接觸，空氣溫度為t，且保持不變，設(shè)t時(shí)刻，鋼球的溫度為T(mén)，且溫度均勻，初始時(shí)刻鋼球溫度為T(mén)0，鋼球給熱系數(shù)為a，求：（1） 鋼球溫度T與t的關(guān)系式T=f（t）。（2） 若T0=150°C，30s后T=135°C，空氣溫度為25°C，Cp=460J/（kg°C），pp=7850kg/m3,Dp=25mm0求a.華東理工大學(xué)2009年化工原理部分考研真題一。簡(jiǎn)答題（30分）什么是離心泵的氣縛及汽蝕現(xiàn)象？在工業(yè)應(yīng)用中分別如何預(yù)防？列舉三種常用的攪拌器，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其特點(diǎn)。簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型法的主要步驟。簡(jiǎn)述輻射傳熱中黑體及灰體的概念。什么是傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度？?jī)烧叻謩e與哪些因素有關(guān)？列舉氣液傳質(zhì)設(shè)備中常用的三種除沫器。簡(jiǎn)述（三元物系）萃取過(guò)程中的臨界混溶點(diǎn)，分配系數(shù)及選擇系數(shù)。結(jié)晶操作中，晶核的成核機(jī)理有哪幾種？一般工業(yè)結(jié)晶操作采用哪種機(jī)理?簡(jiǎn)述吸附操作中的負(fù)荷曲線，濃度波及透過(guò)曲線的概念。什么是不飽和濕空氣的露點(diǎn)，濕球溫度及絕熱飽和溫度。09一。簡(jiǎn)答題（30分）什么是離心泵的氣縛及汽蝕現(xiàn)象？在工業(yè)應(yīng)用中分別如何預(yù)防？列舉三種常用的攪拌器，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其特點(diǎn)。簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型法的主要步驟。簡(jiǎn)述輻射傳熱中黑體及灰體的概念。什么是傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度？?jī)烧叻謩e與哪些因素有關(guān)？列舉氣液傳質(zhì)設(shè)備中常用的三種除沫器。簡(jiǎn)述（三元物系）萃取過(guò)程中的臨界混溶點(diǎn)，分配系數(shù)及選擇系數(shù)。結(jié)晶操作中，晶核的成核機(jī)理有哪幾種？一般工業(yè)結(jié)晶操作采用哪種機(jī)理?簡(jiǎn)述吸附操作中的負(fù)荷曲線，濃度波及透過(guò)曲線的概念。什么是不飽和濕空氣的露點(diǎn)，濕球溫度及絕熱飽和溫度。2m3的罐子，298K，?=2.5x10-6（pa-p），然后算什么進(jìn)出的。華東理工大學(xué)二O0七年碩士研究生入學(xué)考試試題（答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題上無(wú)效）考試科目代碼及名稱：401化,「原理 第|頁(yè)共2頁(yè)一、 簡(jiǎn)答題（30分）1、 簡(jiǎn)述流體靜壓強(qiáng)的特性。2、 試寫(xiě)出三神攪拌器的放大準(zhǔn)則。. 、3、 影響過(guò)濾速率的因素有哪些？4、 .因某種原因使進(jìn)入降塵室的含塵氣體溫度降低，若氣體的質(zhì)量流量不變，含塵情況不變，則降塵室出口氣體的含塵量將上升還是下降？導(dǎo)致此變化的原因是什么？5、 何謂蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度？提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑有哪些？6、 為什么有時(shí)實(shí)際塔板的默弗里板效率會(huì)大于1?濕板效率和默弗里板效率的實(shí)際意義有何不同？7、 何謂填料塔的載點(diǎn)、泛點(diǎn)？何謂填料層的等板高度8、 何謂超臨界萃取？超臨界萃取的基本流程有哪些？9、 何謂固定床吸附器的透過(guò)曲線？什么是透過(guò)點(diǎn)、飽和點(diǎn)？10、 何謂平衡含水量、自由含水量？二、 流動(dòng)過(guò)程計(jì)算（30分）如圖所示輸水管路中裝有離心泵，水由下向上輸送，吸入管ABC直徑為80mm,管長(zhǎng)6m,阻力系數(shù)為入|=0.02,壓出管直徑為60mm,管長(zhǎng)13m,阻力系數(shù)X2=0.03,在壓出管路E處按裝有閥門(mén)，其局部阻力系數(shù)＜e=6.4,管路兩端水面高度差為10m,泵進(jìn)口高于水面2m,管內(nèi)流量為0.012m%。CA=0.5,“=（戶0.75,膈=1。試求：（2） 泵進(jìn)、出口斷面的壓強(qiáng)各為多少？（3） 若高位槽內(nèi)水沿同樣管路向下流出，管內(nèi)流量仍維持0.012m'/s,計(jì)算說(shuō)明是否需要安裝禺心泵？華東理工大學(xué)二OO七年碩士研究生入學(xué)考試試題（答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題上無(wú)效）考試科目代碼及名稱：401化工原理 第2頁(yè)共2頁(yè)三、 傳熱過(guò)程注算（30分） ―有一逆流操作的熱交換熱器，熱流體是空氣，其對(duì)流給熱系數(shù)為100W/Cm2.K）,冷卻水走管內(nèi)，其對(duì)流給熱系數(shù)為2000W/（m2.K）..已知冷熱流體的進(jìn)、出口溫度為ti=20°C,t2=90C,Ti=l（xrc,T2=70°Co忽略管壁和垢層熱阻。當(dāng)空氣流量增加一倍時(shí)，試計(jì)算：（1） 水和空氣的出口溫度切'和T2‘；（2） 和原熱流量相比，新工況下熱流量變化了多少？四、 吸收（30分）當(dāng)采用理論板概念計(jì)算，低含量氣體逆流吸收過(guò)程時(shí)，若液氣比為L(zhǎng)/G,物系相平衡服從y=mx,則所需理論板數(shù)Nt與傳質(zhì)單元數(shù)Nog的關(guān)系為』mG1 ―NgmG試推導(dǎo)證明上式。五、精餡（30分）一連續(xù)操作的常壓精餡塔，用于分離A（輕組分）-B（重組分）混合物°已知原料液中含A組分xf=0.45（摩爾分率，下同），進(jìn)料溫度為40°C,該組成下的泡點(diǎn)為95C,平均比熱cp=164kJ/kmolK,汽化潛熱36080kJ/kmoL要求達(dá)到塔頂產(chǎn)品xD=0.980?塔底釜出液xw-0.010。該物系的相對(duì)揮發(fā)度為3,塔頂全凝器泡點(diǎn)回流，實(shí)際操作回流比為1.3o試計(jì)算：A組分的回收率；最小回流比；提餡段操作線數(shù)值方程；’若塔頂?shù)谝粔K板下降的液相濃度為0.960,求該塔板以氣相組成表示的默弗里板效率EmV°華東理工大學(xué)二OO六年碩士研究生入學(xué)考試試題

（答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題上無(wú)效）考試科目代碼及名稱：461化工原理 第】頁(yè).共3頁(yè)（共150分）I '一、簡(jiǎn)答題：（30分）1.何謂泊謖葉方程？其應(yīng)用條件有哪些??非牛頓流體中，假塑性流體的特點(diǎn)是什么？攪拌器應(yīng)具備哪兩種功能？數(shù)學(xué)模型法的主要步驟有哪些？氣體中含有1?2微米直徑的固體顆粒，應(yīng)選用哪一種氣固分離方法？蒸發(fā)操作節(jié)能的措施有多種，試寫(xiě)出三種。板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪幾種？簡(jiǎn)要敘述填料塔、板式塔各適合什么應(yīng)用場(chǎng)合？何謂液液萃取的選擇性系數(shù)？它在什么情況下不能進(jìn)行萃取分離？何謂臨界含水量？它受哪些因素影響？二、流體流動(dòng)計(jì)算（30分）水流經(jīng)一矩形切口的堰，如圖所示。若已知流量為10kg/s,堰長(zhǎng)Zu-lmo試求堰上|!液位高度花印為多少？ ? - j提示：先推導(dǎo)平言蟆上體.積流.量?與想上液位高度，心；的關(guān)系：設(shè)41土濤的淀建i.很小，且取流量系數(shù)Co=0.62。三、吸收計(jì)算（30分）在填料塔中用純?nèi)軇?duì)低含量氣體作逆流吸收，試證：u1 <rnmG、乃mG、Ng=—頃1IgLy2L式中G和A分別是氣體和液體溶劑的流率\kmol/m2-s）,yx和力分別是進(jìn)出塔氣體的濃度（摩爾分?jǐn)?shù)）。氣液相的平衡關(guān)系為.“華東理J：大學(xué)二OO六年碩士研究生入學(xué)考試試題（答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題上無(wú)效）考試科目代碼及名稱；46!化工原理 第2頁(yè)共3頁(yè)%=心式中為是與液相濃度x相平衡的氣相濃度（均為摩爾分?jǐn)?shù)）。提示：現(xiàn)用純?nèi)軇?duì)某低含量氣體作逆流吸收，可溶組分的回收率為90%,所用液氣比是最小液氣比的1.5倍。如果吸收塔所用填料的傳質(zhì)單元高度反g=0.6m7則所需的填料層高度為多'少？四、精饞計(jì)翼（30分）某連續(xù)操作精餡塔如圖所示。己知原料液組成*=0.02（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），原料液以飽和液體狀態(tài)直接加入塔釜。塔頂設(shè)全凝器，全塔共有理論板2塊（包括塔釜），塔頂采出率W=9回流比氏=1。在此條件下，物系的相平衡關(guān)系可表示為v=4.jF. . . ?, ,試計(jì)算塔頂采出液濃度均和塔釜采出液濃度W。 '. 攥五、傳熱計(jì)算（此題應(yīng)屆考生必答，30分）.某容器內(nèi)盛有溫度為105C的甲苯1400kg,于其中裝有外表面積為3.2n?的蛇管換熱器，蛇管內(nèi)通入13C冷卻水。以外表面積為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)為255W/（m%K）。經(jīng)過(guò)若干時(shí)間后測(cè)得甲苯溫度冷卻到25C,而相應(yīng)的水出口溫度為18°C。操作過(guò)程中，甲苯和水的比熱分別為1.8kJ/（kg?K）和4.19kJ/（kg?K）,且保持不變，不考慮熱損失，容器內(nèi)甲苯溫度均勻。試計(jì)算：（1） 水的流量qmi為多少？（2） 冷卻甲苯所需要的時(shí)間為多少？華東理工大學(xué)二OO六年碩士研究生入學(xué)考試試題(?答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題上無(wú)效)考試科目代碼及名稱：461化工原理 第3頁(yè)共3頁(yè)六、傳熱計(jì)算(此題歷屆考生必答「30分) 一傳熱面積為lOn?的間壁式換熱器中/用水逆流冷卻某有機(jī)油，油的流量血1為1860kg/h,進(jìn)口溫度Ti=90C,出口溫度T2-40C；冷卻水進(jìn)口溫度h=15°Cj出口溫度t2=55C。油的比熱Cpi=2.70kJ/(kg?C),水的比熱cp2=4,186U/(kg?C),物性參數(shù)是常藏。熱油側(cè)給熱系數(shù)＜v水側(cè)給熱系數(shù)。試計(jì)算：冷卻水用量qm2為多少？傳熱量為多少？若兩流體流量如1、qm2和油進(jìn)口溫度T］均不變，但氣候條件變化，冷卻水進(jìn)口溫度變?yōu)閠「=20'C時(shí)，油的出口溫?度丁2‘為多少？若t「=20°C時(shí)，按工藝規(guī)定要求仍需將油流量為1860kg/h,從進(jìn)口溫度Ti=90P冷卻到出口溫度T2=40'C,冷卻水流量qm2‘為多少？華東理工大學(xué)二00五年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目代碼及名稱：461化工原理（含實(shí)驗(yàn)）（答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題上無(wú)效）考試科目代碼及名稱：461化工原理（共150分）—、簡(jiǎn)答題：（30分）非牛頓流體中，塑性流體的特點(diǎn)是什么？試列舉出三種攪拌器放大的準(zhǔn)則。加快過(guò)濾速率的途徑有哪些？對(duì)于非球形顆粒，當(dāng)沉降處于斯托克斯定律區(qū)時(shí)，試寫(xiě)出顆粒的等沉降速度當(dāng)量直徑de的計(jì)算式。在考慮流體通過(guò)固定床流動(dòng)的壓降時(shí)，顆粒群的平均直徑是按什么原則定義的？為什么？蒸發(fā)器提高液體循環(huán)速度的意義有哪些？篩板塔的汽液接觸狀態(tài)有哪三種，各有什么特點(diǎn)？簡(jiǎn)述填料塔載點(diǎn)、泛點(diǎn)的概念。簡(jiǎn)述萃取過(guò)程中選擇溶劑的基本要求有哪些？濕球溫度與絕熱飽和溫度的物理意義有何區(qū)別？二、流體流動(dòng)計(jì)算（30分）如圖示常溫水由高位槽流向低位槽，管內(nèi)流速1.5rn/s，管路中裝有一個(gè)孔板流量計(jì)和一個(gè)截止閥，己知管道為中p57x3.5mm的鋼管，直管與局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度（不包括截止閥）總和為60m，截止閥在某一開(kāi)度時(shí)的局部阻力系數(shù)&為7.5。設(shè)系統(tǒng)為穩(wěn)定湍流。管路摩擦系數(shù)入為0.026。求：（1）管路中的質(zhì)量流量及兩槽液面的位差A(yù)Z（2） 閥門(mén)前后的壓強(qiáng)差及汞柱壓差計(jì)的讀數(shù)R2。若將閥門(mén)關(guān)小，使流速減為原來(lái)的0.8倍，設(shè)系統(tǒng)仍為穩(wěn)定湍流，入近似不變。問(wèn)：（3） 孔板流量計(jì)的讀數(shù)R1變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍（流量系數(shù)不變）？截止閥的&變?yōu)槎嗌?？?） 定性分析閥門(mén)前a點(diǎn)處的壓強(qiáng)如何變化？為什么？三、吸收計(jì)算（30分）用CO2水溶液的解吸來(lái)測(cè)定新型填料的傳質(zhì)單元高度HOG值。實(shí)驗(yàn)塔中填料層高度為2.0m，塔頂入塔水流量為5000kg水/h，CO2濃度為7x10-5（摩爾分率），塔底通入不含CO2的新鮮空氣，用量為8kg/h，現(xiàn)測(cè)得出塔液體濃度為3x10-6（摩爾分率），相平衡關(guān)系為y=1240x（摩爾分率），試求：（1） 出塔氣體（摩爾分率）濃度；（2） 該填料的Hog值；（3） 現(xiàn)若將氣體用量增加20%，且設(shè)Hog不變，則出塔液體、氣體濃度將各為多少？四、 精餾計(jì)算（30分）常壓下，將乙醇-水混合物（其恒沸物含乙醇摩爾分率為0.894）加以分離。加料F=1ookmol/h，xF.=0.3（乙醇摩爾分率，下同），進(jìn)料狀態(tài)為汽液混合狀態(tài)，其中汽相含乙醇y=0.48,液相含乙醇x=0.12。要求xD=0.75,xW=0.1。塔釜間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)下回流，設(shè)回流比R=1.6Rmin，夾緊點(diǎn)不是平衡線與操作線的切點(diǎn)。系統(tǒng)符合恒摩爾流假定。