2013年华南理工大学考研专业课《化工原理》真题.pdf

851华南理工大学2013 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程，化学工程，化学工艺，生物化工，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，化学工程(专硕)，制浆造纸工程，制糖工程，轻工技术与工程(专硕)共 4 页第1页一、选择填空题（每题 2 分）1.理想流体的流动有以下特征（）A 无旋流动B 剪切力正比于速度梯度C 无摩擦阻力D 无旋流动 无摩擦阻力2.转子流量计的流量与浮子的高度成线性关系是因为（）A 转子与玻璃管之间的环隙很小B 玻璃管的锥度很小C 流量正比于流体通过环隙的速度D 压力降恒定3.流体在直管内作层流流动，流体的摩擦损失正比于（）A 速度的一次方B 速度的二次方C 速度梯度D 不确定4.流体在直管内作完全湍流流动，流体的摩擦阻力系数（）A 是相对粗糙度和雷诺数的函数B 是雷诺数的函数C 与雷诺数无关D 正比于相对粗糙度5.需要用离心泵将敞口容器内的沸点温度下的水送至 10m 高的塔顶，离心泵应安装在（）A 塔顶B 容器的底部以下C 容器的顶部D 水面以上 10m6.离心泵将产品由一个敞口容器送往水平距离 2km 处的另一敞口容器，输送流量为0.04m3/s。若由于泵的叶轮被腐蚀使得其输送的压力降为原来的一半，泵的输送流量为原来的（）倍。（设摩擦阻力系数不变）A0.71B 0.41C 1.00D 1.507.用泵输送含晶体 10%的悬浮液，宜选用（）A 螺杆泵B 往复泵C 齿轮泵D 离心泵8.对于恒压过滤，（）A 忽略介质阻力，滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的 21/2倍B 忽略介质阻力，滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的 2 倍C 忽略介质阻力，滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的 8 倍D 忽略介质阻力，滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的 4 倍9.回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为（）第2页A1/1B 1/2C 1/4D 1/310.若提高恒压过滤操作中滤浆的温度，过滤速率将（）A 不变B 减小C 增大D 不确定11.为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（）A 表面光滑 颜色较浅B 表面粗糙 颜色较深C 表面粗糙 颜色较浅D 不确定12.间壁传热时，器壁的温度降与相应层的热阻（）A 相等B 成正比C 没关系D 成反比13.在一间壁式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，为了提高热交换过程的传热速率，应在换热管的（）侧加翅片A 空气B 蒸汽C 两D 任意14.逆流操作中用纯溶剂吸收混合气中 A，若塔板为无穷多，入塔 Yb=8%，平衡关系为 Y=2X，则（1）若液气比为 2.5 时，吸收率为（）。（2）若液气比为 1.5 时，吸收率为（）。15.如需将空气减湿，应使水温（）A 高于湿球温度B 低于湿球温度C 高于露点D 低于露点16.填 料 塔 吸 收 操 作 中，在 操 作 条 件 下 界 面 两 侧 体 积 传 质 分 系 数kya=kxa=0.026kmol/m3s，已知气相传质分系数 kyV0.7，相平衡常数 m=0.1，若气体流量增加一倍，则总传质阻力为原来的（）倍。17.在常压下苯的沸点是 80.1，环己烷的沸点为 80.73，为了使两组分混合液能得到分离，可采用哪种分离方法（）A 恒沸精馏B 普通精馏C 萃取精馏D 水蒸气直接加热蒸馏18.某二元混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成为 xA=0.6，相应的泡点为 t1，与之相平衡的气相组成 yA=0.7，相应的露点温度是 t2，则（）At1=t2B t1t2D 不确定19.在填料塔的设计中，通常取空塔气速（）A 为载点气速的 50%85%B 为泛点气速的 50%85%C 等于泛点气速D 等于载点气速20.恒速干燥过程，当平行通过被干燥物料表面的空气流量增加一倍时，干燥速率约为原来的（）倍。21.恒沸精馏中加入夹带剂的目的是（）。22.某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而进料量、产品量、进料浓度、进料热状态参数、加料位置、回流比均不变，则塔底残液 xw（）。A 变小B 变大C 不变D 不确定第3页23.物料的平衡水分一定是（）A 非结合水分B 自由水分C 结合水分D 临界水分24.湿空气在预热过程中不变化的参数是（）A 焓B 相对湿度C 露点温度D 湿球温度25.两种物料：A 烟叶 B 陶土，现将两种物料用相同的干燥器，在相同的条件下进行干燥，则在恒速干燥阶段干燥速率 UA（）UB。A 大于B 小于C 等于D 不确定计算：（共 100 分）二、（20 分）常温水由高位槽经管段 1，2（3），4 流入低位槽，见图。各管段的长度分别为 l1=l4=40m，l2=l3=20m；管径分别为 d1=d2=d3=d4=0.1m。并联管段 l3装一阀门和一个孔板流量计，孔板流量计的孔径为 25mm，流量系数 Co=0.62。直管摩擦阻力系数=0.02，忽略阀门和孔板以外的所有局部阻力。求（1）关闭阀门 K 时的流量；（2）全开阀门时，阀门和孔板计的当量长度之和为 60m，不变，此时水银指示液的高度 R 为多少？（取重力加速度 g=10，水银的密度为 13600kg/m3）。KRl3l24ml1l4第4页三、（10 分）流率为 2700m3/h 的含尘空气在长 2m，宽 1.5m 的重力除尘室中除尘，空气的密度为 0.946kg/m3，粘度为 0.0219mPas，颗粒的密度为 2400 kg/m3，沉降过程为层流自由沉降。问（1）沉降室能除去的最小颗粒直径为多少？（2）若改用直径 D=0.4m的标准旋风除尘器分离，能除去的最小颗粒直径又为多少？（标准旋风除尘器的进风口 A=D/2，B=D/4，旋转圈数 N=4）四、（20 分）流速为 1m/s 的 30水垂直地通过套管换热器的内管，升温到 70，内管径242mm，套管长为 2.4m。水的粘度为 0.55mPas，密度 988 kg/m3，导热系数0.65W/m，比热容 4.174kJ/kg。100的饱和蒸汽在套管环隙中冷凝，此时冷凝传热膜系数为 8000W/m2。当套管换热器由垂直放置改为水平放置时，水的出口温度改变多少？（设水的物性不变，忽略管壁热阻）五、（20 分）用一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为 0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），系统的相对挥发度为 2.5，测得精馏段第 n 块塔板（实际板，下同）的汽、液组成分别为 0.83，0.70，n-1 块塔板的液相组成为 0.77，n+1 块塔板的汽相组成为 0.78。求：（1）最小回流比；（2）精馏段第 n 块塔板的汽相黙弗里板效率。（3）若改为饱和蒸汽进料，维持回流比不变，所需的塔板数为多少？六、（20 分）用填料塔中的清水逆流吸收混合气体中的组分 B。已知进塔气中含组分B 的浓度为 5%(摩尔分率，下同)，要求组分 B 的回收率为 90%，已知操作条件下的平衡关系为 y=2x，气相总传质单元高度为 0.8 米，操作液气比为最小液气比的 1.5 倍。求（1）出塔的液体浓度；（2）填料层高度；（3）若进塔气中含组分 B 的浓度为 10%，其它设计条件不变，现改用板式塔进行操作，问理论板数为多少块？七、（10 分）常压连续理想干燥器中，用通风机将空气送至预热器，经 120饱和蒸汽加热后进入干燥器中来干燥某湿物料，已知空气的状态为 t0=15，水蒸气分压p0=1.175Kpa，空气进干燥器的温度 t1=90，出干燥器的温度 t2=50，湿度为 0.023Kg水/Kg 干空气，湿物料的干基含水量为 X1=0.15Kg 水/Kg 绝干料，要求干燥产品的干基含水量为 X2=0.01Kg 水/Kg 绝干料，干燥器的生产能力为 G2=250Kg/h，预热器的总传热系数为 500W/m2.，求通风机的送风量和预热器的传热面积？