化工原理试题

精品课程附件， 兰州大学

一. 计算（69分）：

4

1（20分）. 每小时将2×10kg、45℃氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B（如图所示）， 管出口处距反应器液面的垂直高度为15m，反应器液面上方维持26.7kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为?76mm×4mm、长26.6m

-3

的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为0.3mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。45℃氯苯的密度为1075 kg?m，

-4

粘度为6.5×10Pa·s。泵的效率为70%，求泵的轴功率。附：各局部阻力系数 全开闸阀 ζ1 = 0.17 90℃标准弯头 ζ2 = 0.75

ε680.23

摩擦系数计算式 λ = 0.1( + )

dRe

2（16分）. 质量流量为7000kg·h的常压空气，要求将其由20℃加热到85℃，选用108℃的饱和蒸汽作加热42-1

介质。若水蒸气的对流传热系数为1×10 W·(m·K)，空气在平均温度下的物性数据如下：

-1-2-1

比热容为1kJ·(kg·K)，导热系数为2.85×10 W(m·K)

-5

粘度为1.98×10Pa·s，普兰特准数为0.7 。

现有一单程列管式换热器，装有?25mm×2.5mm钢管200根，长2m，此换热器能否完成上述传热任务？

3（14分）. 某厂填料吸收塔，填料高10m，用清水洗去尾气中有害组分。在正常情况下，测得原料气中含有害组分0.02(比摩尔分数，下同)，尾气中含有害组分0.004，吸收液含有害组分0.008。在工作范围内相平衡关系为

?YA?1.5XA。问：

-1

⑴ 该工况下气相总传质单元高度HOG为多少？

⑵ 因法定排放浓度YA,2=0.002，计划将塔加高，若液气比不变，填料层需加高多少？

（共7页） 1

精品课程附件， 兰州大学

4（19分）.某一常压连续精馏塔内对苯-甲苯的混合液进行分离。原料液组成为0.35（mol%,下同），该物系的平均相对挥发度为2.5,饱和蒸汽进料。塔顶采出率为

qn,Dqn,F?40%，精馏段操作线方程为yn?1?0.75xn?0.20，

qn,F?100kmol?h?1求： ⑴ 提馏段操作线方程式；

⑵ 若塔顶第一块板下降的液相组成为0.7，该板的气相默夫里效率EmV,1

二. 选择题（11分）：

-1-3-3

1. 水以2m·s的流速在?35mm×2.5mm钢管中流动，水的粘度为1×10Pa·s，密度为1000kg·m,其流动类型为（ ）。 A. 层流 B. 湍流 C. 无法确定

2. 离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（ ）。

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

3. 装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa, 此设备进出口之间的绝对压强差为

( )kPa。 A. 150 B. 50 C. 75 4. 在精馏塔中每一块塔板上（ ）。

A. 只进行传质作用 B. 只进行传热作用 C. 同时进行传热传质作用

5. 某套管换热器由?108×4mm和?55×2.5mm钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（ ）mm。 A. 53 B. 45 C. 50 D. 58

6. 如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中的汞面将（ ）。 A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 无法确定

7. 饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?（ ），绝对湿度H（ ），露点td（ ）。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

8. 已知物料的临界含水量为0.2kg水/kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td 。现将该物料自含水量X1=0.45 kg水/kg绝干物料，干燥至X2= 0.1kg水/kg绝干物料,，则干燥物料表面温度?（ ） 。 A. ?﹥tw B. ? = t C. ? = td D. ? = tw

9. 设颗粒在stokes区沉降，当含尘气体温度升高后，降尘室的生产能力（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变

三. 填空题（20分）：

1. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右上图（b）中所示，则λA______λB (填“﹥”或 “﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。

2. 化工生产中最常用的载热体（加热剂）为 ，常用的冷却剂为 ____ 。

（共7页） 2

精品课程附件， 兰州大学

3. 采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度T1、加热蒸汽压力P不变，现冷体流量增加，则冷

/

流体出口温度T2_______，传热速率?______，总传热系数K_______ ,传热平均温度差△Tm________。

4. 用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为YA*=1.5XA，若进塔气体浓度为YA,1=0.1，要求尾气浓度为YA,2=0.01，拟用液气比qn,c/qn,B = 2，则出塔溶液浓度为XA,1= 。若改变液气比，溶液可能达到的最高浓度为 。 5. 在96 ℃时,苯-甲苯的相对挥发度为2.44。在此温度下,纯苯的饱和蒸气压为160.5 kPa,则纯甲苯饱和蒸气压为 Pa。

6. 某一全回流操作的精馏塔，已知相对挥发度为2.45，若x2 = 0.35(mol%)，y3 = _________ 。

-5 *

7. 将含3?（mol?,下同）CO2的空气与浓度为3.12?10CO2 的水溶液接触， 操作条件下的平衡关系为y=1200x，那么将发生_______过程。

8. 已知某物料在25℃的平衡曲线。设含水量X=0.4kg水/(kg绝干) 的该物料与φ = 65% 的空气接触，其X* = 0.07kg水/（kg绝干）。当空气的φ = 100%时，X* = 0.27 kg水/（kg绝干）。则物料自由水分量为_______________， 结合水分量为_______________，非结合水分量为___________________。

3

9. 某过滤机的滤布阻力可以忽略不计，在恒压下过滤τ 秒，得滤液Vm；若在同一压强下继续过滤τ 秒，共得

3

滤液________m 。

3-1

10. 从某矿石焙烧炉出口的含尘气体，依次经过一个降尘室和一个旋风分离器进行除尘，气体流量为1000m·h，

-33-1

含尘量为10g·m，此时总除尘效率为90%，其中50%由降尘室除去。现气体流量增加为1100 m·h，降尘室除尘量_______ 。 (增加、减小、不变、不定)。

11. 如图为一干燥速率曲线。在其它条件 不变情况下，试在图中作出增大空气 相对湿度后的干燥速率曲线。

3. 降低，增大，增大，增大； 4. 0.045，0.0667； 5. 6 5779； 6. 0.35； 7. 吸收 8. 0.33 kg水/（kg绝干），0.27 kg水/（kg绝干），0.13 kg水/（kg绝干）；

9.

/

2V ； 10. 减小； 11.

（共7页） 3

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fzu6.html