2019年陕西西安建筑科技大学化工原理考研真题.doc-资料库

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2019 年陕西西安建筑科技大学化工原理考研真题一、填空题（共 20 题，每空 1 分，共 30 分） 1、某长方形截面的通风管道，其截面尺寸为 60mm×40mm，其当量直径的 de 为。 2、将含晶体 10%的悬浮液送往料槽宜选用泵；该泵在运行过程中发现有气缚，应该采取的措施是：。（写出一种措施） 3、如图 1 所示，液体在等径斜管中稳定流动，则阀门的局部阻力系数ξ与压差计读数 R 的关系为。 4、一列管换热器，用饱和蒸汽加热某种易结垢的悬浮液，此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程？。若蒸汽中含不凝性气体，则冷凝热阻由决定。 5、某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，并保持层流流动状态不变，则其阻力损失为原来的倍。 6、在长为 Lm、高为 Hm 的降尘室中，颗粒的沉降速度为 u0m/s，气体通过降尘室的水平流速为 um/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是。 7、NH3、HCl 等易溶气体溶解度大，其吸收过程通常为控制； H2 、 CO2 、 O2 等难溶气体溶解度小，其吸收过程通常为控制。 8、用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，已知在转速为 1rpm 时的生产能力为 4.8m3/h，，或将转筒现要将生产能力提高 20%，若过滤介质阻力可忽略不计，则转速应该为的浸没角增为原来的倍。 9、吸收操作的基本依据是，精馏操作的基本依据是。 10、当填料塔操作气速达到泛点气速时，充满全塔空隙，并在塔顶形成液体层，因而急剧升高。 11、冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度 T1＝400℃，出口温度 T2 为 200℃，冷气体进口温度 t1＝50℃，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损

失时，冷气体出口温度为 ℃。 12、有一测空气的转子流量计，其流量刻度范围为 400～4000L/h，转子材料用铝制成 ( ＝2670kg/m3)，铝现用其测定常压、20℃的二氧化碳，能测得的最大流量为 L/h。 13、在 B-S 部分互溶系统中，若萃取相中含溶质 A=85kg，稀释剂 B=15kg，溶剂 S=100kg，则萃取相中 yA/yB= 。（yA、yB 均表示质量分率） 14、间壁两侧流体的传热过程α1 和α2 值相差很大（α1<<α2），K 值接近。 15、多效并流蒸发流程适于的溶液。多效逆流蒸发流程适于处理的溶液。 16、对于给定的连续精馏塔，当进料和产品去除率不变时，增加回流比意味着流体在塔内的循环量，产品的浓度。（选填“增大”、“减小”、“不变”或“不确定”） 17、对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度 t，湿球温度 tw 和露点 td 之间的关系是。 18、以下膜分离过程的传递机理分别为：微滤，反渗透，膜蒸馏。 19、恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是。 20、理论板是指。二、选择题（共 10 题，每题 2 分，共 20 分） 1、水在一圆形直管内呈强制湍流时，若流量及物性均不变。现将管内径减半，则管内对流给热系数α为原来的多少倍？（） A.4.5 倍 B.3.5 倍 C.2.5 倍 D.1.5 倍 2、如图 2 所示，连接 A、B 两截面间的压差计的读数 R 表示了 A、B 间的（）的大小。 A.压强差△P B.突然扩大或缩小流动损失 C.压头损失 Hf D.动压头差(uA2-uB2)/2g

3、气体通过流化床的压降与空塔（或空床）速度 u 关系为（）。 A.压降与 u2 成正比 B.压降与 u1.75 成正比 C.压降与 u 成正比 D.压降与 u 无关 4、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（）。 A.水温太高 B.真空计坏了 C.吸入管路堵塞 D.排出管路堵塞 5、在吸收塔某处，气相浓度 y=0.005，液相浓度 x=0.015（均为摩尔分数），两侧体积传质分系数 kya=kxa=0.026kmol/(m3·s)，在该操作温度下气、液平衡关系 y*=0.4x。这时气体界面上气相浓度 yi 应等于（）。 A.0.002 B.0.0015 C.0.009 D.0.0057 6、精馏塔设计时，若 F、xF、xD、xW、V 均为定值，将进料热状态从饱和液体进料变为饱和蒸汽进料，设计时，所需的理论板数（）。 A.增加 B.减少 C.不变 D.不确定 7、穿过三层平壁的稳定导热过程，如图 3 所示，试比较第一层的热阻 R1 与第二、三层热阻 R2、R3 的大小（）。 A.R1＞(R2+R3) B.R1＜(R2+R3) C.R1=(R2+R3) D.无法比较

8、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，滤饼压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量（）。 A.增大至原来的 2 倍 B.增大至原来的√2 倍 C.增大至原来的 4 倍 D.增大至原来的 1.5 倍 9、装满乙醚的瓶上接一垂直长管与周围大气相通。管内的扩散是乙醚蒸发速度的决定因素，假定乙醚蒸气通过静止的空气而扩散。若管的长度和直径增加一倍，则乙醚每秒蒸发量(kg/s)将变为原来的几倍（）？ A.1 B.2 C.4 D.8 10、下面说法正确的是（）。 A.如空气温度升高，其湿度肯定不变 B.如空气温度降低，其湿度肯定不变 C.降速干燥阶段除去的一定是结合水分 D.恒速干燥阶段除去的一定是结合水分三、简答题（共 5 题，每题 10 分，共 50 分） 1、离心泵由哪些主要构件组成？简述离心泵的工作原理。 2、在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含 5%已内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后排放，萃取相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水互不溶。请你综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种比较合适？请说明理由；并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。 3、简述简单蒸馏和精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。 4、以暖气片管内走热水为例，分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？ 5、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？

四、计算题（共 5 题，每题 10 分，共 50 分） 1、一敞口贮槽内盛 20℃的苯，苯的密度为 880kg/m3。液面距槽底 9m，槽底侧面有一直径为 500mm 人孔，其中心距槽底 600mm，人孔覆以孔盖，试求：(1) 人孔盖共受多少液柱静压力(N)；(2) 槽底面所受的压强是多少(Pa)？ 2、如图 4 所示，要求将 20℃水（粘度为 1cP）从一贮水池打入水塔中，每小时送水量不低于 75t，贮水池和水塔的水位设为恒定，且与大气相通，水塔水面与贮水池水面的垂直距离为 13m，输水管为φ140×4.5mm 的钢管，所需铺设的管长为 50m，管线中的所有局部阻力当量长度为 20m，摩擦因数 λ＝0.3164Re-0.25。现库存有两台不同型号的清水泵 A、B，它们的性能如表 1 所示，试从中选一台合适的泵。 3、拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室的宽和长分别为 2 m 和 6 m，气体处理量为 1 m3/s（标态：273K，1atm），炉气温度为 427℃，相应的密度 ρ=0.5kg/m3，粘度 μ=3.4×10-5Pa.s，固体密度ρS=4000kg/m3，操作条件下，规定气体速度不大于 0.5m/s，试求： (1) 降尘室的总高度 H，m； (2) 理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸； (3) 欲使粒径为 10 μm 的颗粒完全分离下来，需在降尘室内设置几层水平隔板？ 4、某逆流操作的换热器，热空气走壳程，α1=90W/(m2•℃)，冷却水走管内，α2=1990W/(m2 •℃)。已测得冷、热流体进出口温度为 t1=21℃，t2=86℃，T1=110℃，T2=80℃，管壁热阻可以忽略。当水流量增加一倍时，试求（1）水和空气的出口温度 t2'和 T2'；（2）热流量 Q' 比原热流量 Q 增加多少？ 5、某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为 30kmol/h，进料中苯的摩尔分数为 0.5，塔顶、塔底产品中苯的摩尔分数分别为 0.95 和 0.10，采用回流比为最小回流比的 1.5 倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度 α=2.40。（1）求塔顶、塔底的产品量；（2）求最小回流比 Rmin；（3）求精馏段和提馏段操作线方程；（4）若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）的蒸汽和液体的组成。

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