考研广州大学化工原理试卷+答案

1、00广州大学2010 年研究生入学考试试题（全日制专业学位硕士）（A 卷 ）招生领域： 化学工艺科目名称： 化工原理科目代码： 828考 生 须 知全部答案一律写在答题纸 答题要写清题号，不必抄题题次一二三四五六总分评卷人分数评分25202580150一、填空题: （每空1分，共25分）标出下列流量计的名称和被测流体的流向。转子流量计孔板流量由下至上由下至上流体在水平等径直管中流动时，摩擦阻力损失为 hf 。所损失的是机械能中的静压能项，于阻力损失，流速沿管长的变化是 不变。大气压强为 760mmHg，水面下 20m 深处的绝对压强是297.3kPa，表压是196kPa（1000kg/m3）临

2、界直径是指在旋风分离器中理论上能被完全分离下来的 最小颗粒 直径其大小是判断旋风分器分离效率高低的重要依据。 PAGE PAGE 6球形颗粒在 20C 空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将增大（设沉降过程符合stocks定律; 若该颗粒在20C水中沉降其沉降速度与在空气中的沉降速度相比将减小当水温上升时，沉降速度将不变。间壁式换热器的传热过程包括 热流体传热至间壁 、 间壁热流体侧传热至间壁冷流体侧 和 间传热至冷流体。1下列各种情况下的对流传热系数：空气流速为6m/s 25m/s 1341.2m/s 2.5m/s 34 5_4 _3_2_ _1。对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总

3、压增加时，亨利系数 E减小，相平衡数m减小，溶解度系数H增大（增加、减少、不变。某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：回流比等于 无穷大；馏出液量于零；操作线斜率等于1。10 .干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力 大于介子中水汽的压强临界含水量指的是 恒速干燥和降速干燥的分界点对应的物料含水量。（220）层流与湍流的本质区别是D)。层流流速流道截面大的为湍流，截面小的为层流；z2(2)以截面 2 的中心线为水平基准面，在截面1、2 间列柏努力方程，即P1u2P2u2Z 1Z21g2g2g2gZ1=Z2,u1=1/4u2=0.5P Pu 2 u222 0.5

4、2截面、2 水柱高差h 2 21 =0.191 m2g2g29.812.（12分某混合式冷凝器的真空度为78 kP151147mm 管道输水，所需冷却水量为50 m3 / h种规格离心泵如下：。管长80 m，管路配有2 个球心阀和 5个弯头，现库存有四编 号1234流量 / h)306060120扬程（m）10101515已知阀门的阻力系数1=900 弯头的阻力系数2 = 1.26 管入口3= 0.5= 0.02，水的密度。试问用哪种泵，并通过计算说明理由。解：以贮槽液面为截面 1，并作为水平基准面，以冷水进冷凝器的入口内侧为截面 2，在截面1、2 间列柏努力方程，即p1u2p2u2Z 1 H

5、 Z2 H1g2ge2g2gdd, )u 2,H其中Z1=0,Z2=15m,p1-p2=78KPa,fHi2, u24 23 51.26 i将数据带入方程，求的He=13.1 mi2gd2由以上数据分析，选用 3 号泵即可满足生产要求。3.（10 分）用一板框压滤机在 147.1kN/m2（表压）下恒压过滤某悬浮液，要求在 1.5 小时内获得 4m3的滤液，若过滤介质阻力忽略，滤渣为不可压缩，并测得过滤常数K=1.610-5m2/s，问：需要过滤面积多少若把压力加倍，其它情况不变过滤1.5 小时，可得滤液多少）由于过滤介质可以忽略，则过滤方程为带入数据求的过滤面积A=16.7 （2）过滤常数K

6、=2kp1-s, 由于滤饼不可压缩即K=2kp ，所以K/K=p/p=2则，V=21.610-516.721.53600=5.64 m34（12分）在换热器中，热水流量为2000kg/h，冷水流量为3000kg/（走管内，热水进口温度 =85 =15 =35，求采用并流和逆流时的平均温度112差及传热面积。1(4.18kJ/kg1500W/m2-， 1000W/m2)1解：由于忽略管壁和污垢的热阻及热损失，则 1 1（a） ，Q=WcC(t -t )=KSt(b)K 2 1mKio又 WhC(T1-T2)=WcC(t2-t1)，带入数据解得T2=55（1）并流时热流体 8555冷流体 1535

7、t (85 15) (55 35) =50/ln3.5tmln 85155535联立 a、b ，并带入数据，解得S=4.18ln3.5（2）逆流时热流体 8555冷流体 3515t (85 35) (55 15) =10/ln1.25tmln85355515联立 a、b ，并带入数据，解得S=41.8ln1.255. （10 分）某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 相平衡关系为 y*=1.15x。试求：该操作条件下，气相总传质单元高度HOG 为多少m ?（Yy，Xx）解：填料层高度Z=HOGNOGN1s)Y1N2OG1sY2Y*2Y22s由相平衡关系知m=1.15s

8、 mV又V(Y -Y )=L（X -X ）L1212联立方程，并带入数据，解得HOG=1.28ln2.7 m6.（12 分）用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为0.3，流量为 100kmol/h 的甲醇水混合液， 泡点进料，并要求塔顶产品含甲醇为0.9，塔底产品含甲醇为0.01（以上均为摩尔分率操作线为：y0.6x0.38，操作条件下的平衡关系如图所示，试求：塔顶及塔底的产品流量kmol/；塔的理论板数及进料位置。（作图法求塔板数在右图中完成（）F=D+WFxF=DxD+WxW联立并带入数据解得D=30.5 Kmol/h , W=69.5 Kmol/h(2)根据精馏段操作线经过和画出精馏段

9、操作线，又因泡点进料，则q=1， 作过（0.3，0.3）y 轴的直线交精馏段操作线于f 点，连接点（0.015，0.015）f 即为提馏段操9，自塔顶往下数第五层为进料板。（12 分）每小时处理湿物料为 1000kg，经干燥物料的含水量由40% 5%()，以热空气为干燥介质，初始湿度H1 0.009kg 水/kg H20.039kg水/kg绝干空气，假定干燥过程中无物料损失，试求：W(kg 水/h)；L (kg /h); 原湿空气消耗量G (kg/h)空气/h)；解：干燥产品量G湿物料湿基含水量，即G=1000（10.4）=600 又干基含水量X ，即11=0.672=0.053X ）=L(H H)带入数据解得W=370.2Kg 水/hL=12340 Kg绝干空