西北大学2014化工原理真题

2014 化工原理 1 填空题 1 工业某塔设备的真空度为 0 85kgf cm2 当地大气压为 750mmHg 则该塔设备 内的绝对压力为 kN m2 2 对于给定生产任务的定态流动输水管路 当水管内径变为初始管内径的 2 3 时 层流过程中的直管阻力损失变为原来的 倍 完全湍流过程的直 管阻力损失为原来的 倍 3 离心泵铭牌上的扬程等参数实是指该泵在 下对应的性能参数 4 某恒压板框式过滤机生产 每年欲得滤液 3800m3 年工作 6000h 每一操作 周期为 3h 其中过滤时间为 1 5h 操作条件下的过滤常数位 K 5 8 10 5m2 s qe 0 016m 滤饼不可压缩且不洗涤 若忽略过滤介质阻力 则所需的过滤面积 为 m2 需要尺寸为 810 810 25mm 的滤框 m3 滤液 量 5 沉降过程中 颗粒的形状越偏离球形 沉降速率将 6 Henry 定律的表达式为 7 精馏是利用组分间 的差异来分离气体混合物 8 进出某精馏塔第 10 块塔板的气相摩尔组分为 y10 0 28 和 y11 0 20 离开该板 的液相摩尔组成为 x10 0 16 组分间相对挥发度 2 5 则该板的气相莫佛里板效 率 Emv 9 根据塔板负荷性能图可知 若在很低的液气比 L V 下操作时 板式塔的生产能 力将由 线来控制 10 下列板式塔与填料塔的比较中 应如何选择 1 精馏操作中 对易起泡系应选用 塔更合适 2 液相中有悬浮物的体系分离选用 塔更合适 11 对于总压一定 水汽分压 Pv 5 82kpa 的 co2 H2o 系统 其绝对的湿度为 Kg 水 kg 干气 CO 2 的摩尔质量取 44g mol 二 单项选择题 1 用某标准气体转子流量计测量 20 1atm 的氢气流量时 该流量计的原刻 度数值将 A 偏高 B 偏低 C 不变 D 无法确定 2 当离心泵安装过高时 泵将无法输送液体 这是由于 A 气缚现象 B 气蚀现象 C 正位移特性 D 轴功率过大 3 旋风分离器的总分离效率是指 A 颗粒群中平均直径的粒子所具有的分离效率 B 全部颗粒中被分离下来的粒子占总粒子量的质量分率 C 颗粒区中各级分离效率的平均值 D 相同操作条件下分割粒径的粒子所对应的分离效率 4 颗粒层处于流态化阶段时 其空隙速度 u1 颗粒沉降速率 Ut 和空床速度 U 三 者之间的相对大小是 A u1 ut u B u1 ut u C u1 utu 5 对于蒸汽与水的间壁式换热的强化传热途径中 在工程上可行的方案 A 提高蒸汽流速 B 在蒸汽侧管壁上加装翅片 增大冷凝面积 C 水侧内管加入填充物或采用螺纹管 D 提高水的入口温度已增大传热推动力 6 下列参数计算时 其结果与单位制选择有关的是 A 加料热状态参数 B 湿比容 C 相对平衡常数 D 相对湿度 7 低浓气体吸收 当系统压力升高时 亨利系数 E 与相平衡常数 m 将依次 A 增大 减小 B 减小 增大 C 不变 减小 D 增大 不变 8 下面有关浮阀塔特点的描述 正确的是 A 不易漏液 B 操作弹性较筛板塔小 C 塔板压降小 D 塔板效率低于泡罩塔 9 在板式塔设计中 加大板间距 负荷性能图中雾沫夹带线变化的趋势是 10 在恒定干燥条件下 湿物料内被干燥的水分极限称为 A 结合水分 B 非结合水分 C 自由含水量 D 平衡含水量 三简答题 1 刚安装好的一台离心泵 通电启动后出口阀已经开至最大 但出口不见有 水流出 试分析可能的原因并说明采取何种措施使泵正常运行 2 重力降尘室的气体除尘效果与那些因素有关 3 常用的过滤介质有那些 工程过滤为什么经常采用先恒速后恒压的复合操 作方式 4 塔板负荷性能图有那几条线 5 湿物料经干燥后产品含水量仍然偏高 应采取那些措施解决 四 计算题 如图所示 用泵 3 将贮槽 1 中密度为 1200kg m3 的溶液送到蒸发器 2 内 管 路采用 68 4mm 钢管 敞口储槽内液面维持恒定 蒸发器上部的蒸发室内操 作压强为 26670pa 真空度 蒸发器进料口高于贮槽内液面 15m 泵入口低于 贮槽 1m 进料量为 20m3 h 溶液流经全部管路的能量损失为 120J kg 求泵的有 效功率 已知该溶液的粘度为 2 15mpa s 试求 1 管内溶液的流型 2 泵所需提供的外加能量 J kg 3 假定溶液流至泵入口的阻力损失占总阻力损失的 3 0 求泵入口管 3 3 截面 处的压力 4 该泵的效率为 62 泵的轴功率是多少 五 计算题 某工业用单程列管式换热器由 25 2 5mm 的管束组成 其传热面积为 3 6m2 初温为 20 的水将机油由 205 冷却至 115 已知水和机油的质量流量 分别为 960Kg h 和 1080Kg h 其比热分别为 4 17kJ kg k 和 1 96 kJ kg k 水走管内 油走管间且逆流流动 水侧和油侧的对流传热系数分别为 2 32kw m2 k 和 286 kw m2 k 忽略管壁热阻及热损失 试求 1 管壁清洁时水入口处的壁温 2 该换热器是否适用 3 夏天当水的初温达到 35 时 该换热器是否适用 假设传热系数不变 4 若外壁污垢热阻 0 0056m2 k w 此换热是否适用 假设流体进出口温度不变 六 计算题 常压逆流填料吸收塔中用清水吸收混合气体中的氨 混合气流量为 0 025kmol s 入塔气的浓度为 0 02 摩尔分率 下同 规定氨的回收率为 95 操作液气比为最小液气比的 1 2 倍 若气液相的相平衡关系为 y 1 2X 气 相体积总传质系数 0 0131kmol s m2 塔径 D 2m 试求 1 操作液气比与气相传质单元数 2 气相传质单元数及填料层高度 H 3 若两相流量和初始组成不变 要求尾气浓度降至 0 0005 求此时填料层的高 度 H 4 因操作原因塔内压力变为原来的 1 2 倍 即使塔高无限制 出塔的气液两 相能达到的极限组成分别是多少 七 计算题 在一常压精馏塔内分离苯 甲苯混合物 塔顶为全凝器 塔釜间接蒸汽加 热 平均相对挥发度为 2 47 饱和蒸汽进料 已知进料量为 150kmol h 进料 组成为 0 4 摩尔分率 下同 回流比为 4 塔顶馏出液量为 62 7 kmol h 塔 釜采出液中苯的组成为 0 0206 试求 1 塔顶馏出液的组成与塔釜采出液量 2 塔顶馏出液中轻组分与塔釜采出液中重组分的回收率 3 精馏段和提留段的操作线数值方程 4 理想状态下第 3 块塔板 从塔顶算起 下降的液体组成