天津大学化工原理期末试题

天津大学2003年化工原理考研试题

题号：

考试科目：化工原理（含实验） 页数： 一、选择与填空（共30分）

1、如图所示的流动系统，当阀门c的开度增大时，流动系统的总摩擦阻力损失σhf将 ，ab管段的摩擦阻力损失σhf，ab将 。（2分）

2、三只长度相等的并联管路，管径的比为1:2:3，若三只管路的流动摩擦系数均相等，则三只管路的体积流量之比为 。（2分） : 3 c、1: 24:39 d、1:4:9 a、1:2:3 b、1: 1题 附图 3题 附图

3、如图所示的清水输送系统，两液面均为敞口容器。现用该系统输送密度为1200kg/m3的某溶液（溶液的其他性质与水相同），与输送清水相比，离心泵所提供的压头 ，轴功率 。（2分）

a、增大 b、减小 c、不变 d、不确定

4、如图所示为某流动系统的竖直圆管段部分，当清水的平均流速为50mm/s时（此时管内为层流），管轴心处的某刚性球形固体颗粒由a截面到达b截面的时间为20s；当平均流速为30mm/s时，该固体颗粒在管轴心处由a截面到达b截面的时间为 。（2分） 5、板框过滤机采用横穿洗涤法洗涤滤饼，其洗涤操作的特征是：洗液流经滤饼的厚度大约是过滤终点滤饼厚度的 倍；洗液流通面积是过滤面积的

天津大学化工原理考研真题

天津大学研究生院二0 0一年招收硕士生入学试题

题号：

考试科目：化工原理（含化工原理实验） 页数：

一、选择与填空（20%）

1、用离心泵将某贮槽A内的液体输送到一常压B，若设备B变为高压设备，则泵的输液量 ，轴功率 。

2、球形颗粒的自由沉降过程包括加速运动和等速运动两个阶段，沉降速度是指 阶段中的颗粒相对于流体的运动速度。

3、通过三层平壁的定态热传导过程，各层界面接触均匀，第一层两侧面温度分别为120℃和80℃，第三层外表面温度为40℃，则第一层热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小关系为 。

A、R1＞(R2+ R3) B、R1＜(R2+ R3) C、R1＝(R2+ R3) D、无法确定

4、某二元物系，相对挥发度α=2.5，对n、n-1两层理论板，在全回流条件下，已知xn=0.35，则yn-1= 。

5、在吸收操作中，若c*－c ≈ ci－c，则该过程为 。

A、液膜控制 B、气膜控制 C、双膜控制 D、不能确定

6、分配系数kA增加，则选择性系数β 。

A、减小 B、不变 C、增加 D、不确定

7、在填料塔的Δp/z—u曲线图上，有 和 两个折点，该两个折点将曲线分为三个区，它们分别是 、 、 。

8、采用一定状态的空气干燥某湿物

化工原理课后习题解答

（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.） 第

一

章

流

体

流

动………………………………………………………………………第

二

章

流

体

输

送

3 机

械…………………………………………………………………23 第三章

机

械

分

离

和

固

体

流

态

化…………………………………………………….32 第

四

章

传

热……………………………………………………………………第

…五

…章

…

4

2 蒸

馏………………………………………………………………………第

六…

章

…

5

6 吸

收………………………………………………………………………

……65

第七章 干

燥………………………………………………………………………

第一章 流体流动

1. 某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。 解：由 绝对压强 = 大气压强 – 真空度 得到：

设备内的绝对压强P绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa

=8.54×103 Pa

设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa

2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏

绪 论

1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。 （1）水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s) （2）密度ρ=138.6 kgf ?s2/m4

（3）某物质的比热容CP=0.24 BTU/(lb·℉) （4）传质系数KG=34.2 kmol/(m2?h?atm) （5）表面张力σ=74 dyn/cm

（6）导热系数λ=1 kcal/(m?h?℃)

解：本题为物理量的单位换算。

（1）水的黏度 基本物理量的换算关系为

1 kg=1000 g，1 m=100 cm

?8.56?10?4kg?m?s??8.56?10?4Pa?s ?????则 ??0.00856??cm?s??1000g??1m?（2）密度 基本物理量的换算关系为

1 kgf=9.81 N，1 N=1 kg?m/s2

?g??1kg??100cm??kgf?s2??9.81N??1kg?ms2?3??138.6?1350kgm??????4则

?m??1kgf??1N?（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为

1 BTU=1.055 kJ，l b=0.4536 kg 1oF?5oC

《化工原理》课程设计

设计题目：

苯—氯苯精馏过程板式塔设计

姓名：学号： 学院：

专业：应用化学

2012年9月10日

0

目录

设计主要内容 ........................................................................... 1 一设计方案的确定及流程说明 .......................................... 1 二精馏塔的物料衡算 .......................................................... 4 三精馏塔板数的确定 .......................................................... 4 四精馏塔工艺条件及有关物性数据计算 ........................... 7 五精馏塔主要工艺尺寸计算 ............................................ 11 六精馏塔塔板的工艺尺寸 ................................................ 12 七精馏塔塔

第八章 气体吸收

1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH3)/1 000 g(H2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E、相平衡常数m及溶解度系数H。

解：水溶液中氨的摩尔分数为

76.617 x??0.075 76.61000?1718由 p*?Ex 亨利系数为 E?p*15.0?kPa?200.0kPa x0.075E200.0??1.974 pt101.3 相平衡常数为

m?由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40 ℃时水的密度为 ??992.2kg/m3 溶解度系数为 H??EMS

2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化

?992.2kmol/(m3?kPa)?0.276kmol/(m3?kPa)

200.0?18碳为350 g/m3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操

5作条件下，亨利系数E?1.66?10k

《化工原理》课程设计

设计题目：

苯—氯苯精馏过程板式塔设计

姓名：学号： 学院：

专业：应用化学

2012年9月10日

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目录

设计主要内容 ........................................................................... 1 一设计方案的确定及流程说明 .......................................... 1 二精馏塔的物料衡算 .......................................................... 4 三精馏塔板数的确定 .......................................................... 4 四精馏塔工艺条件及有关物性数据计算 ........................... 7 五精馏塔主要工艺尺寸计算 ............................................ 11 六精馏塔塔板的工艺尺寸 ................................................ 12 七精馏塔塔

《化工原理》课程设计

设计题目：

苯—氯苯精馏过程板式塔设计

姓名：学号： 学院：

专业：应用化学

2012年9月10日

0

目录

设计主要内容 ........................................................................... 1 一设计方案的确定及流程说明 .......................................... 1 二精馏塔的物料衡算 .......................................................... 4 三精馏塔板数的确定 .......................................................... 4 四精馏塔工艺条件及有关物性数据计算 ........................... 7 五精馏塔主要工艺尺寸计算 ............................................ 11 六精馏塔塔板的工艺尺寸 ................................................ 12 七精馏塔塔

第五章 蒸馏

1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据

查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB*，PA*，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-PB*)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表

根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线

由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃

2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12 223.1 233.0 244.0 25

精品

-大学课后习题解答之

化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编

09化工2班制作 QQ972289312

绪 论

1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。 （1）水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s) （2）密度ρ=138.6 kgf s2/m4

（3）某物质的比热容CP=0.24 BTU/(lb·℉) （4）传质系数KG=34.2 kmol/(m2 h atm) （5）表面张力σ=74 dyn/cm

（6）导热系数λ=1 kcal/(m h ℃)

解：本题为物理量的单位换算。

（1）水的黏度 基本物理量的换算关系为

1 kg=1000 g，1 m=100 cm

8.56 10 4kgm s 8.56 10 4Pa s 则 0.00856 cm s 1000g 1m

（2）密度 基本物理量的换算关系为

1 kgf=9.81 N，1 N=1 kg m/s2

g 1kg 100cm

kgf s2 9.81N 1kg ms2 3

138.6 1350kgm 4则

m 1kgf 1N

（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为

1 BTU=1.0