华东理工大学考研化工原理1991-1996六年真题【你值得拥有】

1、 内部版本 绝密 华东理工大学一九九六年研究生（硕士、博士）入学考试试题（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）一、简答与填空：（20分）1 均匀流段有何特点？流体匀速通过等直径弯管的流动能否视作均匀流段？为什么？2 转子流量计的特点是什么？孔板流量计的缺点是什么？设计孔板流量计的中心问题是什么？3 简述旋桨式和涡轮式搅拌器的特点。4 简述数学模型法的主要步骤。5 过滤常数K与哪些因素有关？6 颗粒的自由沉降速度是否仅是颗粒与流体的特性？7 在筛板塔的设计中，塔径D、孔径d0、孔间距t一定，若增大溢流堰长度lw,则组成负荷性能图的液相上限线_,液沫夹带线_,溢流液泛

2、线_,漏夜线_。（上移、下移、左移、右移、不变）8 在多效蒸发系统的操作中，各效蒸发器的温度和各效浓度分别取决于什么？9 液液传质设备内会发生轴向混合，严格说来，轴向混合是改变传质单元数NOC,还是改变传质单元高度HOC?而在塔设备的设计中，又是如何处理轴向混合之影响的？10. 温度为t、湿度为H的湿空气在一定流速下掠过某湿物料以测定干燥速率曲线。（1） 若气体状态不变，流速增加，则临界含水量_,平衡含水量_。（2） 若气速不变，湿度不变，气温降低，则临界含水量_,平衡含水量_。（上升、下降、不变）二、（20分）某离心泵输水管路系统如图所示。已知江水在工作温度下的饱和蒸汽压为pv=17.54m

3、mHg,吸入管的阻力损失Hf吸入=1.0mH2O,压出管路的阻力损失Hf压出=3.0mH2O,泵的允许汽蚀余量h= 5.0m。现因落潮，江水液面下降了0.5m 。（1） 通过计算指出，此泵在落潮时能否正常工作？定性判断流量将如何变化？（2） 若该管路有足够的调节余地，现调节管的流量与落潮前相等，则出口阀门应开大还是关小？此时泵的进口真空表和出口压力表的读数各较落潮前变化了多少at?压出管的阻力损失变化了多少mH2O?(计算中忽略两测压点的位差、动能项及流量对h的影响，设流动已进入阻力平方区。)(能正常工作，0.05at，0.5mH2O)三、（20分）用CO2水溶液的解吸来测定新型填料的传质单元

4、高度HOG值，实验塔中填料层高度为2.5m，塔顶入塔水流量为4000Kg水/h, CO2的浓度为8×10-5 （摩尔分率），塔底通入不含CO2的新鲜空气，用量为6 Kg/h,现测得出塔液体浓度为4×10-6 （摩尔分率），相平衡关系为y=1420x（摩尔分率）,试求：（1） 出塔气体（摩尔分率）浓度；（2） 该填料的HOG值；（3） 现若将气体用量增加20%，且设HOG不变，则出塔气体和液体浓度各为多少？(0.466m，1.31×10-6 ，0.0704)四、（20分）用精馏塔分离双组分混合液，进料组成为0.45（易挥发组分摩尔分率），泡点进料，塔顶采出率为0.5

5、0（摩尔流量之比）要求塔顶易挥发组分的回收率达到98%，操作条件下物系的相对挥发度为2.5，试求：（1） 塔顶、塔底产物的浓度；（2） 最小回流比 ；（3） 若操作回流比取最小回流比的1.4倍，采出率不变，则塔顶产物理论上可达到的最高浓度是多少？(0.882，0.018，0.946，0.9)五、（此题应届考生必答，20分） 有一夹套的反应釜，釜内盛有某种反应液，反应液的初始温度为20，釜内液体由于剧烈搅拌可以认为温度均一。反应液需加热到80进行反应。（1） 若夹套内通以120的饱和水蒸汽加热，已知前10min反应液的温升至60，则反应液由初始温度加热到反应温度需要多少时间？（2） 若夹套内通以

6、进口温度为120的热流体加热，已知前10min反应液同样温升至60，则反应液由初始温度加热到反应温度需要多少时间？（热流体无相变）（答案 17.94min 17.94min）六、（此题在职考生必答，20分）一套管换热器，内管为25×2.5mm的钢管，管外为T=120的饱和水蒸汽加热，管内流过气体，入口温度t1=20, 出口温度t2=60,现改为19×2mm的钢管代替25×2.5mm的钢管，并使气体流量为原来的1.5倍，管长、T及t1不变，试求：（1） 气体出口温度t2（设气体在管内， Re104,Pr0.7，冷凝侧、管壁热阻及热损失可略，且不计物性变化影响）；（2

7、） 如气体通过原管子的压降为30mmH2O,求现工况的压降（设摩擦系数相同，换热器进出口阻力损失不计）(64.73，284.4mmH2O)华东理工大学一九九五年研究生（硕士、博士）入学考试试题（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）一、简答题：（20分）1 简要比较实验研究方法和数学模型方法之间的异同。2 何谓蒸发器的生产强度 ? 如何寻求提高生产强度的途径? 3 简述如何通过实验测定过滤常数 ?4 绘出连续并流干燥器内气、固两相温度的变化。气流干燥器操作的关键是连续而均 匀地加料，请列举三种常用的固体加料器。5 操作中的精馏塔，若进料组成xf 上升至xf，在同一回

8、流比R下，馏出液组成 XD 和釜液组成 xw 将如何变化 ? 欲保持 xw 不变 , 采取何种调节措施 ? 6 图示为某萃取物系的互溶曲线，分配系数 kA=l ，原料液组成 Xf= 40% ( 质量百分率，下同)，采用多级错流萃取，每级萃取溶剂比均为 0.5 ，要求最终萃余相浓度大于5%，求错流萃取所需的理论级数 ?二、（20分）有一列管式换热器，壳程通以 120的饱和蒸汽，可将定量的气体从20 加热至 60 。若加热蒸汽的压强及气体的入口温度保持不变，气体的出口温度升至 62 ，试求：（1） 此时换热器的热流量有何变化 ( 以原工况热流量的相对比值表示 )? 设气体在管内均已Re>10

9、4 ， Pr>0.7 ，计算时可忽略垢层，管壁及蒸汽侧的热阻，不考虑 气体物性的变化。？（2） 气体通过换热器的压降有何变化(以原工况压降的相对值表示)?设摩擦系数相同，换热器进、出口阻力损失不计。 (0.762,0.526)三、（20分）用具有两块理论板的精馏塔提取水溶液中的易挥发组分。饱和水蒸汽以 50kmol/h四、（20分）拟用逆流吸收流程以回收空气混合气中95%的氨。混合气流率为0.5kgm2.s，入塔氨浓度2%(体积)。吸收剂为含氨0.0003(摩尔分率)的稀氨水。采用液气比为最小液气比的1.4倍。设操作范围内物系服从亨利定律y=1.2x，填料总传质系数Kya=0.05kmo

10、l/s.m3 试求：(1) 所需填料层高度是多少m?(2) 该塔在实际操作时,另有一股流率为0.2kg/m2.s,含氨0.001(摩尔分率)的稀氨水也要并入该塔作为吸收剂，若要求加入口处无返混，设其他入塔条件不变，试问该股吸收剂应在距塔顶往下几米处加入? (2.9m， 0.9m) 五、（此题应届考生必答，20分） 用一离心泵将低位大槽中的料液送至高位小槽，如图。大槽内径6米，小槽内径3米。管径均为40毫米，管长30米(包括局部阻力的当量长度)。离心泵特性曲线：He=40-0.1V2(He :m，V:m3/h)。开始时，两槽面垂直距离8米，问若要小槽中液位上升2米，需多少时间? (设流动均处于高

11、度湍流区，=0.03)六、（此题在职考生必答，20分）现欲用一离心泵将低位槽中的水送至12米高处的水塔，流量要求12m 3/h，吸入管路总长20m(包括局部阻力的当量长度)，压出管路总长40mm(包括局部阻力的当量长度)，管径均为40mm,=0.025 ,试求：(1) 管路所需压头为多少?(2) 若在12m3h流量下，泵的压头He=27m，允许吸上真空高度 Hs=7m，问该流量下泵的有效功率Ne为多少?泵的允许安装高度Hg为多少?华东理工大学一九九四年研究生（硕士、博士）入学考试试题（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）一、简答题：（20分）1 实验测定离心泵特性

12、曲线时，需测取记录哪些数据？2 由于某钟原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体的质量流量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？导致此变化的原因何在？3 何谓核状沸腾？何谓膜状沸腾？工业操作应采用何种沸腾？为什么？4 液液萃取操作中，分散相的选择应从哪些方面考虑？5 用热空气对某湿物料进行对流干燥，在一定的气速和温度下，达到最终湿含量的时间为3小时，其中等速干燥所用时间为1小时。为提高产量，希望在2小时内达到干燥要求，问采用提高气速的办法能否达到目的？为什么？二、（20分）某一逆流操作的套管换热器，冷却水入口温度t1=30, 出口温度t2=84,热流体进口温度T1=180, 出口

13、温度T2=120,改为并流操作，其它条件均不变，两流体的出口温度分别为多少度？三、（20分）在有效高度为4m的填料塔内用纯水逆流吸收气体混合物种的可溶组分，气体的初始浓度为0.05（摩尔分率），操作条件下，物系的相平衡关系为y=1.2x，操作液气比为1.5。现测得气体出口浓度为为0.005（摩尔分率），试求：（1） 此填料的传质单元高度HOG为多少？（2） 若将填料层加高2m，则溶质的回收率可达到多少？四、（20分）用精馏塔分离双组分混合液，加料为两股摩尔流量相等的原料液。一股在塔顶加入，其浓度为0.55（易挥发组分摩尔分率，下同），另一股在塔的中部加入，其浓度为0.35。原料液均在泡点下加入

14、塔内，塔顶设置冷凝器，泡点回流，塔底间接蒸汽加热。操作条件下，物系的相对挥发度为2，操作回流比为2，试求：（1） 塔底产品的浓度为多少？（2） 中部加料口以上和以下各塔段的操作线方程。（3） 若塔板可无限增加，则塔顶产品的极限浓度为多少？五、（此题应届考生必答，20分）在底面积为1.5m×1.5m的方形容器内设置一垂直挡板，将其分为容积为2:1的两个空间，设大空间内盛有深度为1m 的水，较小空间内盛有深度为0.4m 的水，挡板上有一直径为20mm的小孔，若将小孔的塞子拔掉，经多长时间容器内的液体停止流动？在这段时间内有多少液体从大空间流进小空间？（小孔的流量系数为0.61）六、（此题

15、在职考生必答，20分）操作中的离心泵如图示，P=0.5at(表)，在转速n=2900转/分下，泵的特性方程He=40-0.1qV2 (qV:m3/h),=900kg/m3,流量为8m3/h。试求：（1） 泵的有效功率；（2） 今将泵的转速调节至n=2700转/分,则泵的有效功率又为多少？（设流动均在高度湍流区）华东理工大学一九九三年研究生（硕士、博士）入学考试试题（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）一、填空题：（20分）1. 如图静止盛水容器中，U型压差计的指示剂i=1630kg/m3时，压差计读数为R,当改用i=13600kg/m3时，则R=_。2. 某离心泵

16、将江水送入一敞口高位槽，现因落潮，江水液面下降，当管路条件和均不变（泵仍能正常操作），为维持原送水能力，泵出口调节阀应_。（关小、不变、开大），泵出口处流体压强_。（变小、不变、变大、无法确定）3. 某二元物系相平衡关系如图所示，现以S作为萃取剂，分离AB混合物得一对平衡的萃取相E和萃余相R，则该条件下，分配系数kA=_。选择性系数=_。(用线段比例式表示)。4. 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量流量不变，含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将_。（变小、不变、变大）导致此变化的原因是（1）_，（2）_。5. 温度为t，湿度为H的湿空气以一定的流速掠过某湿物料，测得其临界含

17、水量为XC,平衡含水量为X*,现改变条件：（1） 气体状态和湿物料不变，流速增加，则XC_, X*_。（2） 气速、湿度H、湿物料不变，气温t下降，则XC_, X*_。（变小、不变、变大、不确定）6. 定性在下图中绘出恒速过滤操作中过滤常数K、过滤压强P和滤液量V的关系曲线。（滤饼可压缩，s0,过滤介质阻力qe0）二、（20分）某一台单程列管式换热器，由18根19×2mm，长1.5m的管子组成，现用它来冷凝冷却乙醇饱和蒸汽，使其自饱和温度78冷凝冷却至30，乙醇走管外，处理量为100kg/h，其冷凝热为880kJ/kg,液体乙醇的比热为2.93kJ/kg., 冷却水走管内，与乙醇逆流

18、流动，进口温度为15，出口温度为30，水的平均比热为4.187kJ/kg.,乙醇的冷凝和冷却的传热系数K1=0.7 kW/m2., K2=0.12 kW/m2.,(以管子外表面积为基准)。问此换热器是否适用？三、（20分）用精馏塔分离双组分混合液，原料处理量为F=100 kmol/h, 混合液中含易挥发组分xF =0.5(摩尔分率、下同)，原料以汽液混合状态（汽液各占一半）加入塔的中部，塔顶泡点回流，回流比为最小回流比的1.2倍，塔釜间接蒸汽加热。要求塔顶产品浓度xD=0.95，塔釜残液浓度xW=0.05，操作条件下物系的相对挥发度为3。试写出该塔提馏段的操作线方程。四、（20分）在一常压逆流

19、填料塔中，用清水吸收含溶质5%（体积百分数）混合气中的溶质。已知混合气处理量为2826标准m3/h,气体在塔内的空塔速度为1m/s(标准状态下流速)。相平衡关系y=1.2x。气相总传质系数Kya均为180 kmolm3.h，吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为95%，试求：(1) 吸收剂出塔浓度x1(摩尔百分数)；(2) 完成上述任务所需的填料层高度；(3) 按以上条件设计的塔，若气液两相入塔流量、组成、温度、操作压强均不变，而改用并流操作，则吸收率可达多少？（假定Kya与流向无关）五、（此题在职考生必答，20分）图示用虹吸管自贮槽排液，液体密度为800kg/m3,粘度为0.015Pa

20、.s，虹吸管内径为15mm。（1） 当y=1.4m时，此时管路阻力（除出口以外全部阻力）损失为1m 水柱,试求此时排液量为多少kg/h?（2） 在管子总长不变的情况下，欲使排液量增加20%，试问y 至少应为多少？（3） 若y一定，改变x是否对排液有影响？（列出方程，定性讨论）六、（此题应届考生必答，20分）底部在同一水平面上的两个贮槽之间用内径150mm、长300m（包括局部阻力的当量长度）的管子连接。初始直径7m的贮槽内液面高度为7m，直径5m的贮槽内液面高度为2m，问大槽液面下降1m需多少时间？设管路阻力系数=0.016。（提示：作拟定态处理）华东理工大学一九九二年研究生（硕士、博士）入学

21、考试试题（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）一、填空题：（20分）1 如图，实验室用一虹吸管吸取20的水，已知管长lAB=0.8m,虹吸管内径d=10mm,直管摩擦系数=0.02，该管理论上可能达到的最大速度u=_m/s。2 某厂车间内用往复泵输送液体，用旁路阀调节阀调节主管道内的流量。现将旁路阀关小，而主管道的管长、管径、局部管件情况、泵和泵的往复频率均不变，则往复泵提供的扬程H_。（增加、减少、不变、不确定）3 某化工厂在将一定质量流量的含尘气体送入高温反应器以前，需进行预热和降尘室除尘。采用先除尘后预热的方式可达到最佳除尘效果，其原因是（1） _ _，（2

22、）_。4 用叶滤机过滤某固体悬浮液，过滤始终在恒压下进行，每一过滤周期内辅助时间和洗涤时间一定，若每一周期内过滤时间过长，过滤机的生产能力下降，其原因是_。5 用饱和蒸汽在固定管板式列管换热器内加热某易生垢液体时，应使哪种流体走管程？_。6 工业物理解吸过程常采用升温、减压的方式是为了_而达到较好的解吸效果。7 操作中的精馏塔，若维持相对挥发度、进料量F、组成xF、塔底上升蒸汽量,塔顶产品量D，加料位置等均不变，而使进料热状态q上升，则塔顶产品组成xD_，塔底产品组成xW_。（上升、不变、下降、不确定）8 某二元混合物用溶剂萃取，该设备为一个理论级，已知溶质A和稀释剂B的浓度（质量百分数）比为

23、：萃取相=4,萃余相=0.25，该操作条件下，溶剂的选择性系数=_。9 大量干球温度为50，湿球温度为40的湿空气与极少量的水长期接触后（水温40），水温最终可达到_。二、（20分）某填料塔用清水吸收低浓度混合气中的溶质。要求吸收率为90%。设计条件下，物体的相平衡关系y=2x，传质分系数kya=kxa=0.026kmolm3.s，处理气量为5×10-3kmolm2.s，采用液气比为最小液气比的1.2倍，试求：（1） 为完成分离任务所需的填料高度。（2） 现在该塔内操作时，将气体压强增加一倍，而液气比、气体入塔浓度和量均维持原设计条件不变，则实际回收率可达到多少？三、（20分）组成为

24、0.2的混合液以饱和蒸汽状态加入精馏塔中部进行连续精馏。塔顶全凝，泡点回流，要求塔顶产品浓度xD=0.95，塔釜残液浓度xW=0.11，（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。操作条件下物系的相对挥发度为2.7。试求：（1） 塔顶易挥发组分的回收率和塔底难挥发组分的回收率。（2） 取操作回流比为最小回流比的1.5倍时，精馏段和提馏段的操作线方程。（3） 若塔顶第一块实际板的液相默弗里板效率EmL=0.6，离开该板的液相组成为多少？四、（此题在职考生必答，20分）有一管壳式换热器，其管束由269根25×2.5mm，长3m的铜管组成，现用该换热器将流量为8000kg/h的空气从10加热至110

25、，已知在空气的平均温度下，空气的比热为1kJ/kg., 导热系数=0.0289W/m.,Pr=0.7。若壳程通以饱和蒸汽作加热剂，为将空气加热至指定温度，加热蒸汽的温度应为多少度？（空气的粘度=0.0202 cp）忽略蒸汽、垢层和管壁热阻。五、（20分）用离心泵将敞口水池中的水送往一敞口高位槽，管径均为50mm，当阀A全开（A=0.17）时，泵入口处真空度P1=52.6kPa,泵出口处表压位P2=155.9kPa+。该泵的特性方程为He=23.1-1.43×105qV2 (qV:m3/s),试求：(1) A阀全开时泵的有效功率Ne。(2) 将A阀关小而保持管长、管径、其它局部管件情况

26、不变，则泵的流量可为多少？（A阀关小后，A=80）六、（此题应届考生必答，20分）某槽内盛有液体8000kg，液体比热为1.5kJ/kg., 槽内装有加热蒸汽盘管，管内通130的饱和水蒸汽，槽内液体温度均匀，当该槽无热损失时，测得将液体从20加热到80需1小时，实际工作环境下，外界大气温度为20，槽外壁对大气的给热系数=0.01kW/m2., 槽外表面积为10m2,槽壁热阻及垢层热阻均可忽略，试求：（1） 实际工作环境下，槽内液体可能达到的最高温度；（2） 实际情况下将液体从20加热到80需多少时间？华东理工大学一九九一年研究生（硕士、博士）入学考试试题（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名

27、称：501化工原理（含实验）一、填空题：（20分）1 用U型计进行测量，两容器内为同一种静止液体（如图），在原安装情况下，U型计读数分别为H和 R,若现将测量点A往下移至A点，而U型计仍处在原位置，测得的H_H,R_R。（>,<,=,不确定）2 某工厂仓库中现有两台完全相同的离心泵可供使用，已知该泵的单泵特性方程为He=20-2qV2 (qV:m3/min),现要求用这两台离心泵来完成输送流量qV=1.6m3/min,补充能量为He=35J/N的输送任务，应采用_。（单泵操作、双泵并联、双泵串联、该两泵无法满足要求）3 某过滤机始终在恒压下操作，（过滤介质阻力可忽略不计，滤饼不可压

28、缩），原在小时可获得滤液V m3,现要求在/2的时间得到相同的滤液量，则操作表压P应为原来的_倍。4 含尘气体在降尘室内除尘，（尘粒均为球形，且尘降在斯托克斯区），理论上能使流量为qV的气体中颗粒直径dp50m的颗粒100% 除去。现要求将同样气量中的dp35m的颗粒100% 除去，则降尘室的底面积为原来的_倍。5 某工厂必须用江水将流量为qV,温度为T1的热油冷却至T2,选用一换热器操作后，发现当江水进出该换热器的温度t1t2时，仍不能使热油冷却至T2,为保证完成任务，应采取的措施是_。6 填料塔设计时，采用吸收剂再循环的方案（如图）。新鲜吸收剂入塔浓度x2,量L,入塔温度t均确定后，吸收剂循环量L增加，填料层高度将_。（过程属气膜控制）7 操作中的精馏塔，若将冷回流改为泡点回流，而回流液量、塔顶产品量及原料入塔条件均维持不变，则提馏段液气比_，塔顶产品组成xD_。（上升、不变、下降、不确定）8 将不饱和湿空气等压降温，气