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华侨 大学 2018 年硕 士招 生考 试初 试自 命题 科目 试题 （答 案必 须写在 答题 纸上） 招 生 专 业 化学工程与技术、化学工程 科 目 名 称 化工原理 科 目 代 码 8 3 5 一、问答题（每题 5 分，共 25 分） 1、 分配系数 k A 1 ， 是否说明所选择的萃取剂不适宜？ 如何判断用某种溶剂进行 萃取分离的难易与可能性？ 2、往复泵有无 “汽蚀”和“气缚”现象？为什么？ 3、在管壳式换热器的设计中，两流体的流向如何选择？ 4、分 析精 馏过 程中 回流 比大 小对 操作 费与 设备 费的 影响 ，并 说明 适宜 回流 比如 何 确定。 5、恒速干燥阶段的湿物料表面温度是什么温度？为什么？ 二、选择题（每题 2 分，共 36 分） 1 、 精 馏 操 作 时 ， 若 在 F 、 F x 、 q 、 R 不 变 的 条 件 下 ， 将 塔 顶 产 品 量 D 增 加 ， 其 结 果是_。 A 、 D x 下降， W x 上升 B 、 D x 下降， W x 不变 C 、 D x 下降， W x 亦下降 D 、 无法判断 2、 水由敞口恒液位的高位槽通过一 管道流向压力恒定的反应器 ， 当管道上的阀门 开度减小后，管道总阻力损失 。 A 、增大 B 、减小 C 、不变 D 、不能判断 3、 流 率 为 800 km ol / h 组 成 为 0.4 的 二 元 理 想 溶 液 精 馏 分 离 ， 要 求 塔 顶 产 品 组 成 达 到 0.7，塔底残液组成不超过 0.1，泡点进料，回流比为 2.5。要使塔顶采出量达到 500 km ol / h ，应采取措施 （ ） A 、增加塔板数 B 、加大回流比 C 、改变进料热状况 D 、增加进料量 4、 利 用 直 角 三角 形 相 图 A B S 进 行 A + B 液 相 混 合 物的 萃 取 计 算 时 ， 习 惯 上用 三 角 形的直角顶点表示纯稀释剂 ， 三角形的斜边上的点表示_， 三角形内任一点 M 表示_。 A 、 纯溶剂 B 、 A + B 二元混合物 C 、 A + S 二元混合物 D 、 A + B + S 三元混合物 共 4 页 第 1 页招 生 专 业 化学工程与技术、化学工程 科 目 名 称 化工原理 科 目 代 码 8 3 5 5、单级萃取操作中，维持相同萃余相浓度，用含有少量溶质的萃取剂 S 代替溶 剂 S ，则萃取相的浓度将_；萃取相量与萃余相量之比将_。 A 、减小 B 、增加 C 、不变 D 、不确定 6、气流干燥器一般是在瞬间完成的，故气流干燥器最宜于干燥物料中的 _。 A 、自由水分 B 、平衡水分 C 、结合水分 D 、非结合水分 7、 在恒定干燥条件下 ， 将含水 20的湿物料进行干燥 ， 开始时干燥速率恒定， 当 干燥至含水量为 5时， 干燥速率开始下降， 再继续干燥至物料恒重， 并测得此时 物料含水量为 0.05，则物料的临界含水量为_。 A 、5 B 、20% C 、0.05 D 、4.55 8、 某一套管换热器 ， 管间用饱和水蒸气加热管内空气 （空气在管内作湍流流动 ） ， 使 空气 温度 由 20升 至 80， 现需 空气 流量 增加 为 原来 的 2 倍 ，若 要保 持空 气进 出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的 倍。 A 、 1.149 B 、 1.74 C 、 2 D 、 不定 9、 用 离 心 泵 在 两 个 敞 口 容 器 间 输 送 液 体 ， 如 果 维 持 两 容 器 液 面 高 度 不 变 ， 当 关 小 输 送 管 道 的 阀 门 后 ， 管 道 总 阻 力 （ ） A 增 大 ； B 减 少 ； C 不 变 ； D 不 确 定 10、离心泵的调节阀开大时， A 、吸入管路阻力损失不变 B 、泵出口的压力减小 C 、泵入口的真空度减小 D 、泵工作点的扬程升高 1 1 、 某 吸 收 过 程 ， 气 相 传 质 分 系 数 2 0.0004 / ( ) y k k m ol m s ， 液 相 传 质 分 系 数 2 0.0006 / ( ) x k k m ol m s ，由此可知该过程为_ A 、液膜控制 B 、气膜控制 C 、判断依据不足 D 、气液双膜控制 12、孔板流量计的孔流系数 C 0 当 R e 增大时，其值 。 A 、总在增大 B 、先减小，后保持为定值 C 、总在减小 D 、不定 13、 有一台离心泵 ， 当转速为 n 1 时， 所耗轴功率为 1.5 kW ， 排液量为 20 m 3 / h ， 当 转速调到 n 2 时， 排液量降为 18 m 3 / h 。 若泵效率不变， 则此时泵所耗的功率为 （ ） A 、1.35 kW B 、1.22 kW C 、1.15 kW D 、1.09 kW 14、 空气在内径一定的圆管内做定态流动 ， 如果空气质量流量保持不变， 当温度升 高时，R e 值将（ ） A 、增大 B 、减少 C 、不变 D 、不确定 15、改变离心泵的出口阀门开度 （ ） A 、不会改变管路特性曲线 B 、不会改变工作点 C 、不会改变泵的特性曲线 D 、不会改变管路所需的压头 共 4 页 第 2 页招 生 专 业 化学工程与技术、化学工程 科 目 名 称 化工原理 科 目 代 码 8 3 5 16、颗粒在 静止的流体 中沉降时， 在相同的 R e 下，颗 粒的球形度 越小，阻力 系数 越（ ） A 越大； B 越小； C 不变； D 不确定 17、萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点 M 位于（ ） A 溶解度曲线上方区； B 两相区； C 溶解度曲线上； D 任何位置均可 18、湿空气在预热器中由温度 t 1 被加热到 t 2 的过程中，不发生变化的参数是（ ） A 、相对湿度 B 、露点温度 t d C 、湿球温度 t W D 、焓 I 三、计算题（ 14 分） 用离心泵 20的水从贮槽送到水洗塔顶部， 槽内水位维持恒定 （ 如下图所示） 。 管 路 的 直 径 均 为 76m m 2.5m m ， 在 操 作 条 件 下 ， 泵 入 口 处 真 空 表 的 读 数 为 24.66 10 3 P a ； 水 流 经 吸 入 管 与 排 出 管 （ 不 包 括 喷 头 ） 的 能 量 损 失 可 分 别 按 2 , 1 2 f W u 与 2 , 2 1 0 f W u 计算， 由于管径不变， 故式中 u 为吸入或排出管的流速 m / s 。排水管与喷头连接处的压强为 98.07 10 3 P a （表压）。试求泵的有效功率。 四、计算题（ 12 分） 在一管壳式换热器中 ， 用冷水将常压下纯苯蒸气冷凝成饱和液体 。 苯蒸气的体 积 流量 为 1650 m 3 / h ， 常压 下苯 的沸 点为 80.1， 汽化 热为 394 kJ / kg 。 冷却 水的 进 口 温 度 为 20 ， 流 量 为 36000 kg / h, 水 的 平 均 比 热 容 为 4.18 kJ / ( kg ） 。 若 总 传 热 系数 K o 为 450W / ( m 2 ），试求换热器 传热面积 S o 。 假设换热器的热 损失可忽略 ， 已知苯在饱和蒸汽压下的密度为 = 2.7kg/ m 3 。 共 4 页 第 3 页招 生 专 业 化学工程与技术、化学工程 科 目 名 称 化工原理 科 目 代 码 8 3 5 五、计算题（ 12 分） 常压下， 用煤油从苯蒸汽和空气混合物 中吸收苯 ， 吸收率为 99% ， 混合气量为 53 km ol / h 。入塔气中含苯 2% （体积 % ），入塔煤油中含 苯 0.02% （摩尔分率） 。 溶剂 用量 为最小 用量的 1.5 倍， 在操 作温度 50 下， 相平 衡关系 为 y * = 0.36x，总 传质系数 K y a = 0.015 km ol / ( m 3 s ) ，塔径为 1.1 米。试求所需填料层高度。 六、计算题（ 15 分） 某 A 、 B 混 合 液 用 连 续 精 馏 方 法 加 以 分 离 ， 已 知 混 合 物 中 含 A 的 摩 尔 分 数 为 0.5 ， 进 料 量 为 1000 km ol / h ， 要 求 塔 顶 产 品 中 A 的 浓 度 不 低 于 0.9 ， 塔 釜 浓 度 不 大 于 0.1( 皆为摩尔分数 ) ， 原料预热至泡点加入塔内， 塔顶设有全凝器使凝液在泡点下 回 流 ， 回 流 比 为 3 。 试 求 ： ( 1) 写 出 塔 的 操 作 线 方 程 ； ( 2) 若 要 求 塔 顶 产 品 量 为 580 km ol / h ， 能否得到合格产品 ？为什么？ ( 3) 假定精馏塔具有无 穷多理论板 ， 塔顶采出 量 D 为 250 km ol / h ，此时塔底产品 x w 能否等于零? 为什么？ 七、计算题（ 12 分） 在实验室用一片过滤面积为 0.05 m 2 的滤叶在 36 kP a （绝压）下进行吸滤。在 300 s 内吸出 400 c m 3 的滤液 ， 再过 600 s 又吸出 400 c m 3 滤液。 试估算 （ 1 ） 该真空 过滤的过滤常数 K 、q e ；（2）再收集 400 c m 3 滤液所需要的时间？ 八、实验问答 题（每题 8 分，共 24 分） 1 、传热实验在加热升温过程中，发现壁温升不上去是什么原因？如何处理？ 2、 为什 么启 动离 心泵 前要 向泵 内注 水？ 如果 注水 排气 后泵 仍启 动不 起来 ，你 认为 可能是什么原因？ 3 、 吸收 实验 中， 为什 么在 进行 数据 处理 时， 要校 正流 量计 的读 数（ 如空 气转 子流 量计）？ 共 4 页 第 4 页
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