西北大學2014化工原理真題

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2014 化工原理 1 填空題 1 工業(yè)某塔設(shè)備的真空度為 0 85kgf cm2 當?shù)卮髿鈮簽?750mmHg 則該塔設(shè)備 內(nèi)的絕對壓力為 kN m2 2 對于給定生產(chǎn)任務的定態(tài)流動輸水管路 當水管內(nèi)徑變?yōu)槌跏脊軆?nèi)徑的 2 3 時 層流過程中的直管阻力損失變?yōu)樵瓉淼?倍 完全湍流過程的直 管阻力損失為原來的 倍 3 離心泵銘牌上的揚程等參數(shù)實是指該泵在 下對應的性能參數(shù) 4 某恒壓板框式過濾機生產(chǎn) 每年欲得濾液 3800m3 年工作 6000h 每一操作 周期為 3h 其中過濾時間為 1 5h 操作條件下的過濾常數(shù)位 K 5 8 10 5m2 s qe 0 016m 濾餅不可壓縮且不洗滌 若忽略過濾介質(zhì)阻力 則所需的過濾面積 為 m2 需要尺寸為 810 810 25mm 的濾框 m3 濾液 量 5 沉降過程中 顆粒的形狀越偏離球形 沉降速率將 6 Henry 定律的表達式為 7 精餾是利用組分間 的差異來分離氣體混合物 8 進出某精餾塔第 10 塊塔板的氣相摩爾組分為 y10 0 28 和 y11 0 20 離開該板 的液相摩爾組成為 x10 0 16 組分間相對揮發(fā)度 2 5 則該板的氣相莫佛里板效 率 Emv 9 根據(jù)塔板負荷性能圖可知 若在很低的液氣比 L V 下操作時 板式塔的生產(chǎn)能 力將由 線來控制 10 下列板式塔與填料塔的比較中 應如何選擇 1 精餾操作中 對易起泡系應選用 塔更合適 2 液相中有懸浮物的體系分離選用 塔更合適 11 對于總壓一定 水汽分壓 Pv 5 82kpa 的 co2 H2o 系統(tǒng) 其絕對的濕度為 Kg 水 kg 干氣 CO 2 的摩爾質(zhì)量取 44g mol 二 單項選擇題 1 用某標準氣體轉(zhuǎn)子流量計測量 20 1atm 的氫氣流量時 該流量計的原刻 度數(shù)值將 A 偏高 B 偏低 C 不變 D 無法確定 2 當離心泵安裝過高時 泵將無法輸送液體 這是由于 A 氣縛現(xiàn)象 B 氣蝕現(xiàn)象 C 正位移特性 D 軸功率過大 3 旋風分離器的總分離效率是指 A 顆粒群中平均直徑的粒子所具有的分離效率 B 全部顆粒中被分離下來的粒子占總粒子量的質(zhì)量分率 C 顆粒區(qū)中各級分離效率的平均值 D 相同操作條件下分割粒徑的粒子所對應的分離效率 4 顆粒層處于流態(tài)化階段時 其空隙速度 u1 顆粒沉降速率 Ut 和空床速度 U 三 者之間的相對大小是 A u1 ut u B u1 ut u C u1 utu 5 對于蒸汽與水的間壁式換熱的強化傳熱途徑中 在工程上可行的方案 A 提高蒸汽流速 B 在蒸汽側(cè)管壁上加裝翅片 增大冷凝面積 C 水側(cè)內(nèi)管加入填充物或采用螺紋管 D 提高水的入口溫度已增大傳熱推動力 6 下列參數(shù)計算時 其結(jié)果與單位制選擇有關(guān)的是 A 加料熱狀態(tài)參數(shù) B 濕比容 C 相對平衡常數(shù) D 相對濕度 7 低濃氣體吸收 當系統(tǒng)壓力升高時 亨利系數(shù) E 與相平衡常數(shù) m 將依次 A 增大 減小 B 減小 增大 C 不變 減小 D 增大 不變 8 下面有關(guān)浮閥塔特點的描述 正確的是 A 不易漏液 B 操作彈性較篩板塔小 C 塔板壓降小 D 塔板效率低于泡罩塔 9 在板式塔設(shè)計中 加大板間距 負荷性能圖中霧沫夾帶線變化的趨勢是 10 在恒定干燥條件下 濕物料內(nèi)被干燥的水分極限稱為 A 結(jié)合水分 B 非結(jié)合水分 C 自由含水量 D 平衡含水量 三簡答題 1 剛安裝好的一臺離心泵 通電啟動后出口閥已經(jīng)開至最大 但出口不見有 水流出 試分析可能的原因并說明采取何種措施使泵正常運行 2 重力降塵室的氣體除塵效果與那些因素有關(guān) 3 常用的過濾介質(zhì)有那些 工程過濾為什么經(jīng)常采用先恒速后恒壓的復合操 作方式 4 塔板負荷性能圖有那幾條線 5 濕物料經(jīng)干燥后產(chǎn)品含水量仍然偏高 應采取那些措施解決 四 計算題 如圖所示 用泵 3 將貯槽 1 中密度為 1200kg m3 的溶液送到蒸發(fā)器 2 內(nèi) 管 路采用 68 4mm 鋼管 敞口儲槽內(nèi)液面維持恒定 蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室內(nèi)操 作壓強為 26670pa 真空度 蒸發(fā)器進料口高于貯槽內(nèi)液面 15m 泵入口低于 貯槽 1m 進料量為 20m3 h 溶液流經(jīng)全部管路的能量損失為 120J kg 求泵的有 效功率 已知該溶液的粘度為 2 15mpa s 試求 1 管內(nèi)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損失占總阻力損失的 3 0 求泵入口管 3 3 截面 處的壓力 4 該泵的效率為 62 泵的軸功率是多少 五 計算題 某工業(yè)用單程列管式換熱器由 25 2 5mm 的管束組成 其傳熱面積為 3 6m2 初溫為 20 的水將機油由 205 冷卻至 115 已知水和機油的質(zhì)量流量 分別為 960Kg h 和 1080Kg h 其比熱分別為 4 17kJ kg k 和 1 96 kJ kg k 水走管內(nèi) 油走管間且逆流流動 水側(cè)和油側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為 2 32kw m2 k 和 286 kw m2 k 忽略管壁熱阻及熱損失 試求 1 管壁清潔時水入口處的壁溫 2 該換熱器是否適用 3 夏天當水的初溫達到 35 時 該換熱器是否適用 假設(shè)傳熱系數(shù)不變 4 若外壁污垢熱阻 0 0056m2 k w 此換熱是否適用 假設(shè)流體進出口溫度不變 六 計算題 常壓逆流填料吸收塔中用清水吸收混合氣體中的氨 混合氣流量為 0 025kmol s 入塔氣的濃度為 0 02 摩爾分率 下同 規(guī)定氨的回收率為 95 操作液氣比為最小液氣比的 1 2 倍 若氣液相的相平衡關(guān)系為 y 1 2X 氣 相體積總傳質(zhì)系數(shù) 0 0131kmol s m2 塔徑 D 2m 試求 1 操作液氣比與氣相傳質(zhì)單元數(shù) 2 氣相傳質(zhì)單元數(shù)及填料層高度 H 3 若兩相流量和初始組成不變 要求尾氣濃度降至 0 0005 求此時填料層的高 度 H 4 因操作原因塔內(nèi)壓力變?yōu)樵瓉淼?1 2 倍 即使塔高無限制 出塔的氣液兩 相能達到的極限組成分別是多少 七 計算題 在一常壓精餾塔內(nèi)分離苯 甲苯混合物 塔頂為全凝器 塔釜間接蒸汽加 熱 平均相對揮發(fā)度為 2 47 飽和蒸汽進料 已知進料量為 150kmol h 進料 組成為 0 4 摩爾分率 下同 回流比為 4 塔頂餾出液量為 62 7 kmol h 塔 釜采出液中苯的組成為 0 0206 試求 1 塔頂餾出液的組成與塔釜采出液量 2 塔頂餾出液中輕組分與塔釜采出液中重組分的回收率 3 精餾段和提留段的操作線數(shù)值方程 4 理想狀態(tài)下第 3 塊塔板 從塔頂算起 下降的液體組成