四川理工大学硕士考研专业课真题804化工原理-2014.pdf

1、共4页第1页四川理工学院四川理工学院 2014 年研究生入学考试业务课试卷年研究生入学考试业务课试卷（满分：（满分：150 分，所有答案一律写在答题纸上）分，所有答案一律写在答题纸上）招生专业招生专业： 081701 化学工程化学工程、 081702 化学工艺化学工艺、 081704 应用化学应用化学、 081705 工业催化工业催化、0817Z1 再生资源化工、再生资源化工、0817Z2 制药工程、制药工程、0817Z3 腐蚀与防护、腐蚀与防护、085216 化学工程化学工程考试科目：考试科目：804 化工原理化工原理A考试时间：考试时间： 3 小时小时一、选择题（每小题 2 分，共 30

2、分）1、锅炉压力表上读出的压强为 392kPa，则锅炉内的绝对压强是（） 。（当地大气压为 1 atm）A、392kPaB、241、5kPaC、290.7 kPaD、493.3kPa2、如下图所示，高位槽液位恒定，闸阀半开，d1=d2，试比较截面 1 和截面 2 的流速和压力()。A、u1=u2，p1p2B、u1u2，p1p2C、u1u2，p1=p2D、u1=u2，p1=p23、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（） 。A、流动速度大于零B、管边不够光滑C、流体具有粘性D、速度梯度4在测速管工作时，测压孔正对流体流动方向时所测压力代表该处的（） ，此时测速管外管前端壁面四周测压小孔所测压力代表

3、该处的（） 。 正确答案是（） 。A、动能，静压能B、动能与静压能之和，静压能C、动能，动能与静压能之和D、静压能，动能与静压能之和5、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、排出管路堵塞共4页第2页6、由离心泵基本方程导出的理论特性曲线（HQ 曲线）形状是（） 。A、直线B、抛物线C、双曲线D、不确定7、叶滤机在 1.2105Pa（表压）下操作时，过滤常数 K=210-5m2/s；若把操作压力加大到 2.4105

4、Pa（表压） ，则过滤常数 K=（）m2/s。假设滤饼不可压缩。A、210-5B、410-5C、110-5D、3.1210-58、室温下的含尘气体，需除去尘粒并升温至 150后进入反应器，适宜的流程应该是（） 。A、先除尘后加热B、先加热后除尘C、先除尘先均可加热D、无法判断9、旋风分离器的切向进口气速不变，当其圆筒直径减小时，旋风分离器的的临界粒径（） 。A、增大B、减小C、不变D、无法确定10、为减少辐射散热，在高温炉门前设置隔热挡板，若挡板材料的黑度越低，则炉门的散热量将（） 。A、越少B、越多C、变化不大D、无法判断11、在分子传质过程中，若漂流因子1，则组分 A 的传质通量与组分 A

5、 的扩散通量 JA 的关系为（） 。A、NA=JAB、 NAJAD、 无法判断12、只要组分在气相的分压（）液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。A、大于B、等于C、小于D、无法判定13、在精馏塔中相邻两层塔板（从上往下数）上取三个样品yn、yn+1和xn，采用部分回流操作时，试判断以下哪个分析结果正确？（）A、ynyn+1xnB、ynyn+1=xnC、ynxnyn+1D、yn+1ynxn14、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起（）的变化。A、平衡线B、操作线与 q 线C、平衡线与操作线D、平衡线与 q 线15、 某湿物料在恒定干燥条件下干燥，其临界湿

6、含量为 0.03kg(水)/kg(绝干物料)。干燥结束时，干燥产品中湿含量为 0.015kg(水)/kg(绝干物料)， 此时干燥产品的表面温度为 tS，操作条件下干燥介质的湿球温度为 tw，则（） 。A、swB、swC、swD、无法判断s 和w 的关系二、简答与分析（每小题 6 分，共 24 分）1、下图中高位槽液面保持恒定， 液体以一定流量流经管路，ab 与 cd 两段长度相等，管径及管壁粗糙度均相同，某液体以一定流量流过该管路，共4页第3页液体在流动过程中温度可视为不变。试分析： （1）液体通过 ab 与 cd 两段的能量损失是否相等？ （2） 此两管段的压力差是否相等？写出表达式。 （3

7、）两 U 形管压差计的指示液相同，压差计两端的高度差 R 是否相等？2、蒸汽管的内半径为 r1，管外包扎 r22r1的石棉保温层。若将石棉层加厚至 r210r1，假设管内壁温度与保温层外缘温度不变，热损失有何变化?计算说明。3、试分析在吸收实验（用清水吸收空气和氨混合气体中的氨气）中，保持其他条件不变，适当增加水流量时，出塔气、液相组成会如何变化？4、在精馏操作中，若降低操作压力，试分析溶液的相对挥发度、馏出液组成、塔顶温度及塔底温度将如何变化？三、 （16 分）每小时将 2104kg 的溶液用泵从反应器输送到高位槽（见本题附图） 。反应器液面上方保持 26.7103Pa 的真空度，高位槽液面

8、上方为大气压强。管道为764mm 的钢管，总长为 50m，已知管路摩擦系数=0.02，管线上有两个全开的闸阀（闸阀=0.17） 、一个孔板流量计（局部阻力系数为 4） 、五个标准弯头（弯头=0.75） 。反应器内液面与管路出口的距离为 15m。 （1）判断管内的流动类型； （2）若泵的效率为 0.7，求泵的轴功率。已知溶液的密度为 1073kg/m3，粘度为 6.310-4Pas。共4页第4页四、 （8 分）用某离心泵将水池中 20的清水送至表压为 80 kPa 的密闭高位槽中，水池与高位槽液面保持恒定高度差 10m，流体在管内的流动处于阻力平方区。管路系统的全部压头损失可表达为Hf=2.61

9、05Qe2(Qe 的单位为 m3/s)。在操作条件下，泵的特性曲线方程为 H=38-2.8105Q2(Q 的单位为 m3/s)，试求： （1）管路特性曲线方程； （2）工作点的流量和扬程。已知：水=1000kg/m3五、 （16 分）有一台套管换热器，管为382.5mm 钢管，外管为573mm 钢管，换热管总长为 36m，冷热两个流体在换热器内逆流流动，水在管内流动，将管间 4200kg/h 的苯从 65冷却到 35，水温从 25升温到35，现已知苯侧对流传热系数为 2030 W/(m2.C)，水侧对流传热系数为2610 W/(m2.C), 苯侧垢层热阻为0.018 （m2.K） /kW， 苯

10、液比热为 1.80 kJ/(kg.C)，钢导热系数45 W/(m.K)。试计算（1）该换热器传热系数； （2）水侧垢层热阻 RS2；（3） 换热器经清洗后， 总传热系数有何变化？计算说明。六、 （20 分） 用一精馏塔分离某二元理想混合物， 已知进料量为 200kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分率为 0.5，进料为饱和液体，塔顶采用全凝器， 泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为 2.0， 精馏段操作线方程为276. 071. 0 xy，塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为0.05，试求： （1）操作回流比及塔顶产品组成； （2）塔顶产品量； （3）精馏段上升蒸汽量及提馏段

11、的操作线方程； （4）实际回流比是最小回流比的多少倍？（5）塔顶第 2 块理论板上升蒸汽的组成。七、 （20 分）在一填料塔中，用纯溶剂等温逆流吸收混合气体中的可溶性组分 A。已知混合气体的流量为 1456m3/h（标准状态） ，入塔气体中 A 组分的含量为 0.05（摩尔分率，下同） ，要求吸收率达到 90%。已知该塔塔径为 0.8m，操作条件下的平衡关系为 Y*=2.5X，气相总体积吸收系数 KYa 为0.045kmol/(m3.s)，实际操作液气比为最小液气比的 1.3 倍，试求：（1）吸收剂用量； （2）出塔溶液中 A 组分的浓度； （3）所需填料层高度；（4）若其他操作条件不变，降低

12、填料层高度，试定性分析出塔气体组成和塔底吸收液组成的变化情况。八、 （16 分）常压下以 20，湿度为 0.008kg/kg绝干气的新鲜空气为介质， 干燥某湿物料。空气在预热器中被加热到 110后进入干燥器，离开干燥器时的温度为 80。每小时有 1800 kg、含水量为 0.1 的湿物料送入干燥器，干燥产品的含水量不得高于 0.03（以上均为湿基含水量） ，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程， ，试求： （1）干燥过程除去的水分量； （2）空气离开干燥器时的湿度； （3）新鲜空气的消耗量； （4）预热器的热负荷。绝干空气比热：1.01kJ/（kg.） ；水蒸气比热：1.88 kJ/（kg.） ；0下水的汽化潜热：2490kJ/kg。