化工原理试卷1

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1、精品课程附件，兰州大学化工原理试卷一.计算（69分）：1（20分）.每小时将2×104kg、45℃氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B（如图所示），管出口处距反应器液面的垂直高度为15m，反应器液面上方维持26.7kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为Ø76mm×4mm、长26.6m的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为0.3mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。45℃氯苯的密度为1075kg×m-3，粘度为6.5×10-4Pa·s。泵的效率为70%，求泵的轴功率。附：各局部阻力系数全开闸阀ζ1=0.1790℃标准弯头ζ2=0.75摩擦系数计算式λ=0.1(+)0.232（16分）.质量流

2、量为7000kg·h-1的常压空气，要求将其由20℃加热到85℃，选用108℃的饱和蒸汽作加热介质。若水蒸气的对流传热系数为1×104W·(m2·K)-1，空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1kJ·(kg·K)-1，导热系数为2.85×10-2W(m·K)-1粘度为1.98×10-5Pa·s，普兰特准数为0.7 。现有一单程列管式换热器，装有Ø25mm×2.5mm钢管200根，长2m，此换热器能否完成上述传热任务？3（14分）.某厂填料吸收塔，填料高10m，用清水洗去尾气中有害组分。在正常情况下，测得原料气中含有害组分0.02(比摩尔分数，下同)，尾气中含有害组分0.004，吸收液含有害

3、组分0.008。在工作范围内相平衡关系为。问：⑴该工况下气相总传质单元高度HOG为多少？⑵因法定排放浓度YA,2=0.002，计划将塔加高，若液气比不变，填料层需加高多少？4（19分）.7（共7页）精品课程附件，兰州大学某一常压连续精馏塔内对苯-甲苯的混合液进行分离。原料液组成为0.35（mol%,下同），该物系的平均相对挥发度为2.5,饱和蒸汽进料。塔顶采出率为，精馏段操作线方程为，求：⑴提馏段操作线方程式；⑵若塔顶第一块板下降的液相组成为0.7，该板的气相默夫里效率EmV,1二.选择题（11分）：1.水以2m·s-1的流速在Ø35mm×2.5mm钢管中流动，水的粘度为1×10-3Pa·s，

4、密度为1000kg·m-3,其流动类型为（B)A.层流B.湍流C.无法确定2.离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（C）。A.增大B.减小C.不变D.无法确定3.装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为(A)kPa。A.150B.50C.754.在精馏塔中每一块塔板上(C)。A.只进行传质作用B.只进行传热作用C.同时进行传热传质作用5.某套管换热器由Ø108×4mm和Ø55×2.5mm钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为(B)mm。A.53B.

5、45C.50D.586.如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中的汞面将(B)。A.左低右高B.等高C.左高右低D.无法确定7.饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度j(C)，绝对湿度H(B)，露点td(C)。A.增加B.减小C.不变D.无法确定8.已知物料的临界含水量为0.2kg水/kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td。现将该物料自含水量X1=0.45kg水/kg绝干物料，干燥至X2=0.1kg水/kg绝干物料,，则干燥物料表面温度q(A)。7（共7页）精品课程附件，兰州大学A.q﹥twB.q=tC.q=tdD.q=tw9.设颗粒在stokes区沉

6、降，当含尘气体温度升高后，降尘室的生产能力(B)。A.增大B.减小C.不变三.填空题（20分）：1.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右上图（b）中所示，则λA<λB(填“﹥”或“﹤”)，将A层材料放在里层时保温效果更好。2.化工生产中最常用的载热体（加热剂）为饱和蒸汽，常用的冷却剂为水。3.采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度T1/、加热蒸汽压力P不变，现冷体流量增加，则冷流体出口温度T2/降低，传热速率F增大，总传热系数K增大,传热平均温度差△Tm增大。4.用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为YA*=1.5XA，若进塔气体浓度为YA,1=0.1，要求尾气

7、浓度为YA,2=0.01，拟用液气比qn,c/qn,B=2，则出塔溶液浓度为XA,1=0.045。若改变液气比，溶液可能达到的最高浓度为0.0667。5.在96℃时,苯-甲苯的相对挥发度为2.44。在此温度下,纯苯的饱和蒸气压为160.5kPa,则纯甲苯饱和蒸气压为65779Pa。6.某一全回流操作的精馏塔，已知相对挥发度为2.45，若x2=0.35(mol%)，y3=0.35。7.将含3%（mo