PAGE第1頁468華南理工大學(xué)2003年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷（試卷上做答無效，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：化工原理適用專業(yè)：制糖工程、制漿造紙工程、環(huán)境工程共4頁第1頁華南理工大學(xué)2003-2008年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷填空（40分）1、流量計(jì)安裝時(shí)，孔板流量計(jì)可以在（）方向安裝；轉(zhuǎn)子流量計(jì)在（）方向安裝，流體流動(dòng)方向應(yīng)?。?）。2、當(dāng)流體的溫度升高時(shí)，離心泵的安裝高度（）；流量不變，當(dāng)吸入管的管徑減少時(shí)，離心泵的安裝高度（）。3、固體顆粒在一長(zhǎng)方體的沉降室中沉降，沉降過程符合stocks定律，氣體的處理量不變，若在沉降室的1/2高度處加一與沉降面積相同的隔板，此時(shí)該沉降室能沉降最小顆粒的直徑是原來的（）倍。4、保溫瓶膽夾層抽真空是為了減少（ ）形式的熱損失，鍍水銀是為了減少（ ）形式的熱損失。5、在大容器內(nèi)飽和液體沸騰時(shí)，影響沸騰狀態(tài)的主要因素是（），工業(yè)生產(chǎn)中一般總是設(shè)法將液體沸騰控制在（ ）狀態(tài)下操作。6、一理想物系，平衡時(shí)測(cè)得氣相組成是液相組成的兩倍，若將含輕組分50%的該物系平衡蒸餾分離，控制液化率50%，分離后餾出物輕組分是原料含輕組分濃度（）倍。7、蒸餾是利用各組分的（ ）不同特性實(shí)現(xiàn)分離的。精餾是通過多次的（）和（ ）的過程分離混合物。8、吸收操作時(shí)，吸收塔總壓增加一倍，相平衡常數(shù)m（）倍，增加壓力對(duì)吸收操作（），吸收塔溫度增加，相平衡常數(shù)m（），增加溫度對(duì)吸收操作（）。9、假定吸收系統(tǒng)的相平衡常數(shù)m為零，填料高度及其他條件不變，若增加氣體流量，吸收率將（ ）。10、影響恒速干燥速率的因素主要是（ ）；影響降速干燥速率的因素主要是（ ）；11、恒速干燥過程中，如果其他條件不變，空氣的相對(duì)濕度增大，干燥速率將（ ），空氣的相對(duì)濕度達(dá)到飽和，干燥速率將為（ ），寫出以上分析依據(jù)的表達(dá)式（ ）。二、（13分）已知泵特性方程為He=20-2V2(m)，其中V——體積流量，m3/min，單泵的流量為1m3/min，兩敞口容器的液面高度差為10m，試問當(dāng)流量為1.5m3/min時(shí)，采用兩泵串聯(lián)還是并聯(lián)操作才能滿足輸送要求？設(shè)阻力系數(shù)為常數(shù)。三、（15分）進(jìn)料組成xF=0.2，以飽和蒸汽狀態(tài)自精餾塔底部進(jìn)料，塔底不設(shè)再沸器，xD=0.95，xW=0.11，平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5。試求：（1）操作線方程；（2）若離開第一塊板的實(shí)際液相組成為0.85，則塔頂?shù)谝粔K板以氣相表示的單板效率為多少？四、（15分）一列管式換熱器，殼程120℃的蒸汽冷凝放熱，將管程中20℃的空氣加熱到80℃，若將該換熱器改為雙管程，其他條件不變，設(shè)空氣作完全湍流，物性隨溫度的變化可忽略，此時(shí)空氣的出口溫度為多少？五、（15分）在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨—空氣混合氣中的氨，混合氣進(jìn)塔時(shí)氨的濃度Y1=0.01（摩爾比），吸收率90%，操作壓力760mmHg，溶液為稀溶液，系統(tǒng)平衡關(guān)系服從拉烏樂定律，操作溫度下，氨在水溶液的飽和蒸汽壓力為684mmHg，傳質(zhì)單元高度為0.5m，試求：（1）最小單位吸收劑用量；（2）當(dāng)吸收劑乃是為最小用量的2倍時(shí)，填料層高度為多少米？（3）出口液體的濃度為多少？六、（15分）一常壓操作的精餾塔用來分離苯和甲苯的混合物，已知進(jìn)料中含苯0.5（摩爾分率，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂產(chǎn)品組成為0.9，塔底組成為0.03，塔頂為一個(gè)分凝器和一個(gè)全凝器，泡點(diǎn)回流，系統(tǒng)的平均相對(duì)揮發(fā)度為2，回流比是最小回流比的2倍。試求：（1）精餾段操作線方程。（2）離開塔頂?shù)谝粔K理論板的上升蒸汽組成。一、填空（30）1、球形顆粒在20oC空氣中沉降，當(dāng)空氣溫度上升時(shí)，沉降速度將（設(shè)沉降過程符合stocks定律）;若該顆粒在20oC水中沉降，沉降速度將，當(dāng)水溫上升時(shí)，沉降速度將。1、消除列管換熱器溫度應(yīng)力的三種方法是：1）2）3）。8、逆流操作中用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵蠥,若塔板為無窮多，入塔Yb=8%，平衡關(guān)系為Y=2X，若液氣比為2.5時(shí)，吸收率；若液氣比為1.5時(shí)，吸收率。9、一定濕度的空氣，總壓升高，露點(diǎn)溫度；而當(dāng)空氣的溫度升高時(shí)，露點(diǎn)溫度。二、選擇（20）流體通過孔板流量計(jì)的壓強(qiáng)損失ΔPf與孔板流量計(jì)的壓差計(jì)測(cè)得的壓強(qiáng)差ΔP的關(guān)系是（）A，ΔPf=ΔPB，ΔPf>ΔPC，不確定D，ΔPf<ΔP3、某二組分混合物，組分A為易揮發(fā)組分，其液相組成為xA=0.6，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1；與之平衡的氣相組成為yA=0.7，相應(yīng)的露點(diǎn)為t2。則（）(A)t1<t2(B)t1=t2(C)t1>t2(D)無法判斷5、泵送含晶體10%的懸浮液宜選用（）(A)螺桿泵(B)往復(fù)泵(C)齒輪泵(D)離心泵6、調(diào)節(jié)離心泵出口閥的開度時(shí)（）(A)不會(huì)改變管路性能曲線(B)不會(huì)改變工作點(diǎn)(C)不會(huì)改變泵的性能曲線(D)不會(huì)改變管路所需的壓頭（17分）用管子從高度為H的高位槽放水，為增大放水量，擬提出如下兩種方案：并聯(lián)一根結(jié)構(gòu)和直徑相同的管子；2）將原管子換成一根直徑為原管徑兩倍的管子。試定量比較兩種方案水量增大的結(jié)果（設(shè)忽略摩擦系數(shù)的變化）。四、（15分）用高2m，寬2m，長(zhǎng)5m的降塵室分離高溫含塵氣體中的塵粒，氣體的流量為6.94m3/s，密度為0.6Kg/m3,粘度為3.0，塵粒的密度為4500Kg/m3，此條件下所能除去的最小塵粒直徑為92.1μm，若把上述降塵室用隔板等分隔成10層(板厚不計(jì))（1）當(dāng)需除去的塵粒直徑不變，則處理量為多大?(2)反之，當(dāng)維持生產(chǎn)能力不變，則除去塵粒的最小顆粒直徑多大?（沉降過程符合stokes定律）五、（18分）有一列管式換熱器，由100根鋼管組成，空氣走管程被加熱，并作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為；水蒸氣在殼程冷凝，放出冷凝熱，冷凝對(duì)流傳熱系數(shù)為。管壁和污垢熱阻不計(jì)，在此工況下，1）試證明列管式換熱器的總傳熱系數(shù)K約為多大？2）其他條件不變，只將該換熱器改成2管程，此時(shí)總傳熱系數(shù)K增大多少？3）其他條件不變，只將原換熱器管子的直徑減小一倍，總傳熱系數(shù)K增大多少？六、（20分）在連續(xù)精餾塔中，分離某二元理想溶液，其平均相對(duì)揮發(fā)度為2。進(jìn)料為汽-液混合物進(jìn)料，液相分率為0.5，進(jìn)料中易揮發(fā)的平均組成為xf=0.35，。要求塔頂中易揮發(fā)的組成為0.93（以上均為摩爾分率），料液中易揮發(fā)組分的96%進(jìn)入餾出液中。取回流比為最小回流比的1.242倍。試計(jì)算：（1）塔底產(chǎn)品組成；（2）寫出精餾段方程；（3）寫出提餾段方程；（4）假定各板效率為0.5，從塔底數(shù)起的第一塊板上，上升蒸汽的組成為多少？七、（15分）某一逆流操作的填料塔中：用水吸收空氣中的氨氣，已知塔底氣體進(jìn)塔濃度為0.026（摩爾比，下同），塔頂氣相濃度為0.0026，填料層高度為1.2m，塔內(nèi)徑為0.2m，吸收過程中亨利系數(shù)為0.5atm,，操作壓力0.95atm，平衡關(guān)系和操作關(guān)系（以比摩爾濃度表示）均為直線關(guān)系。水用量為0.1m3/h，混合氣中空氣量為100m（２）操作液氣比為最小液氣比的多少倍；

（３）由于法定排放濃度必須小于0.001，所以擬將填料層加高；若液氣比不變，問填料層應(yīng)加高多少；八、（15分）在常壓絕熱干燥器內(nèi)干燥某濕物料，濕物料的流量為600kg/h，從含水量20％干燥至2％（均為濕基含水量）。溫度為20℃，濕度為0.013kg水/kg絕干氣的新鮮空氣經(jīng)預(yù)熱器升溫至100℃后進(jìn)入干燥器，空氣出干燥器的溫度為完成上述任務(wù)需要多少kg絕干空氣/h？空氣經(jīng)預(yù)熱器獲得了多少熱量？在恒定干燥條件下對(duì)該物料測(cè)得干燥速率曲線如圖所示，已知恒速干燥段時(shí)間為1小時(shí)，求降速階段所用的時(shí)間。一、概念題（50分）1、LZB-40l轉(zhuǎn)子流量計(jì)其轉(zhuǎn)子為不銹鋼（比重：7.92），刻度標(biāo)值以水為基準(zhǔn)，量程范圍為0.25～2.5/h，若用此轉(zhuǎn)子流量計(jì)來測(cè)量酒精（比重：0.8）的流量，則酒精的實(shí)際流量值要比刻度值（），校正系數(shù)為（），測(cè)量酒精時(shí)，此流量計(jì)的最大流量值為（）。2、孔板流量計(jì)是利用（）的方法來測(cè)量的；畢托管是利用（）來測(cè)量點(diǎn)速度的。3、一離心泵在一管路系統(tǒng)中工作，要求流量輸送能力為Q/h，閥門全開時(shí)管路所需揚(yáng)程為Hem，而在泵的性能曲線上與Q對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程為Hm，效率為η，則閥門關(guān)小損失的功率為（）4、在除去某粒徑的顆粒時(shí)，若降塵室的高度增加一倍，則沉降時(shí)間（），氣流速度（）5、牛頓冷卻定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為（）；斯蒂芬-波爾茨曼定律數(shù)學(xué)表達(dá)式（）。6、干燥器內(nèi)部無補(bǔ)充加熱的情況下，進(jìn)干燥器的氣體狀態(tài)一定,干燥任務(wù)一定，則氣體離開干燥器的溫度越，干燥器的熱效率越；氣體離開干燥器的濕度H2越，干燥器的熱效率越。一定濕度H的氣體，總壓P加大時(shí),露點(diǎn)溫度td；而當(dāng)氣體溫度t升高而H保持不變時(shí)，則td。7、有一列管式蒸氣加熱器。熱方：飽和蒸氣冷凝為飽和液體；冷方：生垢液體升溫?？刂茻嶙铻?；管程宜走；其理由為，測(cè)試過程，若維持流體的溫度和傳熱面積不變，發(fā)現(xiàn)蒸氣冷凝量在換熱器清洗前后之比為1：2，清洗前，污垢熱阻約為該時(shí)總熱阻的百分?jǐn)?shù)。8、精餾操作線方程建立過程中，恒摩爾流假設(shè)存在的條件是()9、吸收操作的依據(jù)是()：塔高和處理對(duì)象一定的情況下，提高吸收效果的途徑有()；10、根據(jù)雙膜理論，水吸收空氣中氨的過程屬()控制過程；水吸收空氣中CO2的過程屬()控制過程；上述兩種氣體中，()采用化學(xué)吸收，可顯著提高吸收速率。11、試解釋為什么在處理對(duì)象、操作條件和分離要求相同的情況下，全回流所需的理論塔板數(shù)最少？12、試解釋為什么相對(duì)揮發(fā)度α=1時(shí)，溶液中各組分無法用精餾的方法分離？二、（9分）化工過程，回收苯和氮?dú)饣旌蠚怏w中的苯。在30oC和1atm時(shí)混合氣體相對(duì)濕度=60%。將該氣體冷卻到-11.5oC（此時(shí)苯已處于飽和狀態(tài)），已知苯在-11.5oC和30oC時(shí)的飽和蒸氣壓分別為10mmHg和118mmHg，苯和氮的分子量分別為78和28，試求苯的回收率。三、（23分）用一套管換熱器將2000kg/h的甲苯飽和蒸氣（110oC）冷凝為飽和液體，甲苯的氣化熱為363KJ/kg。冷卻水于16oC及5000kg/h的流量進(jìn)入套管內(nèi)管（內(nèi)徑50mm）作強(qiáng)制湍流流動(dòng)，其傳熱膜系數(shù)為1740w/(m2K)。水的比熱可取為4.19KJ/(kgoC)，假設(shè)甲苯側(cè)熱阻和管壁熱阻遠(yuǎn)小于水側(cè)熱阻。（1）求冷卻水的出口溫度及套管管長(zhǎng)。（2）由于氣候變化，冷卻水的進(jìn)口溫度升高到25oC，試計(jì)算換熱器的熱負(fù)荷變化（以%表示）。忽略物性參數(shù)的變化。（3）冷卻水溫度升高后，有人建議將冷卻水流率加倍，問此時(shí)的熱負(fù)荷及冷卻水出口溫度與未升高時(shí)相比如何，計(jì)算出熱負(fù)荷增加或減少的百分?jǐn)?shù)。四、（20分）在一常壓連續(xù)精餾塔中分離某二元理想溶液，料液濃度xF=40%，進(jìn)料為氣液混合物，其摩爾比為氣∶液=2∶3，要求塔頂產(chǎn)品中含輕組分xD=97%，釜液濃度xW=2%，（以上濃度均為摩爾百分?jǐn)?shù)），該系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為α=2.0，R=1.8Rmin。試求：1）塔頂輕組分的回收率；2）最小回流比；3）提餾段操作線方程。五（15分）在100kN/m2和30oC下，用水吸收混合氣中氨。該操作條件下，亨利系數(shù)E=134kN/m2，穩(wěn)定操作條件下，吸收塔中某一位置的氣相摩爾分率為y=0.1,液相摩爾分率為x=0.05,氣相對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)和液相對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)分別為和，試求：1）氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky？2）用計(jì)算結(jié)果說明該吸收過程為氣膜控制過程還是液膜控制過程？3）題中所示的塔位置處氣液界面濃度為多少？選擇填空題（50分）1、一套管換熱器，在內(nèi)管中空氣從20被加熱到50，環(huán)隙內(nèi)有119.6水蒸汽冷凝，管壁溫度接近（）。A）35 B）119.6 C）77.3D)無法判斷2、提高進(jìn)入干燥器空氣的溫度，空氣的濕含量H（），相對(duì)濕度（），焓（）。A）不變B）變小C）變大D）不確定3、某低濃度逆流吸收塔在正常操作一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣體出口含量y2增大，原因可能是（）。A）氣體進(jìn)口含量y1下降B）吸收劑溫度降低C）入塔的吸收劑量減少D）前述三個(gè)原因都有4、某精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)料量qn,F、進(jìn)料濃度xF、進(jìn)料熱狀況q、塔頂產(chǎn)品qn,D、塔頂產(chǎn)品濃度xD以及回流比R一定，若將塔釜間接蒸氣加熱改為直接蒸氣加熱，則（）。A）塔底產(chǎn)品減少B）塔底產(chǎn)品濃度降低C）塔板數(shù)量減少D）提餾段液氣比增加。5、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量增加而其他條件不變時(shí)，試判斷下列參數(shù)的變化：吸收推動(dòng)力Δy（），回收率η（）；當(dāng)溫度下降而其他條件不變時(shí)，吸收推動(dòng)力Δy（），回收率η（）。A）增大B）減小C）不變D）不確定7、離心泵通過給定的管路，將河水送到固定高度的儲(chǔ)罐。當(dāng)冬天河水水位下降時(shí)，泵的輸水能力（）；為了保持原來的輸送能力，可以采用（）的方法調(diào)到原來的流量。8、板式塔是根據(jù)塔板上的氣液接觸元件來分類，請(qǐng)列舉三種板式塔1）：（）；2）：（）；3）：（）。9、為了獲得管內(nèi)流體的速度分布，可以采用（）進(jìn)行測(cè)量。10、（1）純蒸氣冷凝時(shí)，熱阻由（）決定；（2）含不凝性氣體的蒸氣冷凝時(shí)，熱阻由（）決定。11、為了提高恒速干燥過程的速率，可以采?。ǎ┐胧?shí)現(xiàn)；對(duì)降速干燥階段，為提高其干燥過程速率，可采?。ǎ┐胧?shí)現(xiàn)。12、滿足恒摩爾流的條件為（1）()，（2）()，（3）()。13、連續(xù)精餾操作，原為泡點(diǎn)進(jìn)料，現(xiàn)因故導(dǎo)致料液溫度下降。若進(jìn)料濃度、回流比、塔頂采出率及進(jìn)料位置均不變，則塔釜加熱量將()，塔頂易揮發(fā)組分濃度將()。二、計(jì)算題（共100分）1、（10分）某化工過程，為回收苯，先將苯蒸發(fā)到干燥的空氣中形成混合氣體，在30oC和1atm(絕壓)下的相對(duì)濕度為60%，然后使混合氣體冷卻到-11.5oC，苯在30oC和-11.5oC時(shí)的飽和蒸氣壓分別為118mmHg和10mmHg，求苯的回收率。苯和空氣的分子量分別取78和29。2、(10分)一板框式過濾機(jī)，過濾面積為2m2，在1.5kgf/cm2（表壓）下恒壓過濾操作2h，得濾液36m（1）過濾常數(shù)K(m2/s)和2h時(shí)的過濾速率(m3/s)？（2）若過濾2h后，以5m3水洗滌餅，洗滌時(shí)間(h)及生產(chǎn)能力又為多少(m33、（20分）一常壓連續(xù)精餾塔分離某二元理想混合液，已知塔頂為泡點(diǎn)回流，進(jìn)料為飽和液體，其組成為0.46（易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)，下同），該系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為α=2.5。測(cè)得精餾段第n塊塔板的汽、液相組成分別為，相鄰上層塔板的液相組成為，相鄰下層塔板的汽相組成為，試求：（1）精餾段操作線方程；（2）最小回流比；（3）精餾段第n塊塔板的氣相Murphree板效率Emv,n；4、（20分）、離心泵管路系統(tǒng)，將水從低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直徑d1=80mm，長(zhǎng)l1=6m，摩擦系數(shù)λ1=0.02。排出管（泵后）直徑d2=60mm，長(zhǎng)l2=13m，摩擦系數(shù)λ2=0.03，在排出管C處裝有閥門，其局部阻力系數(shù)ζ＝6.4，吸入管路和排出管路各有一個(gè)90o彎頭，ζ=0.75。管路兩端水面高度差H＝10m，泵進(jìn)口高于水面2m，管內(nèi)水流量為12L/s。試求：（1）每kg流體需從泵獲得多少機(jī)械能（泵的有效功W=?J/kg）？(2)泵進(jìn)、出口斷面的壓強(qiáng)PA和PB各為多少(N/m2)？(3)如果是高位槽中的水沿同樣管路向下（低位槽）流出，管內(nèi)流量不變，問是否需要安裝離心泵？5、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）的洗油逆流吸收混合氣體中的苯?；旌蠚獾奶幚砹繛?3.6kmol/h，進(jìn)塔氣體中含苯0.03，要求苯的回收率為90％，操作在101.3kPa、25℃下進(jìn)行，塔徑0.8m，物系的平衡關(guān)系為Y×=26X，操作液氣比為最小液氣比的1.3倍，氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya＝0.045kmol/(m3·每小時(shí)所需吸收劑用量以及苯的回收量(kg/h);所需的填料層高度（m）;其他條件不變，改用性能更好的填料，分析該措施是如何影響回收率的。一、（50分）填空和選擇題1、U形管差壓計(jì)用水作指示液，測(cè)量氣體管道的壓降，若指示液讀數(shù)R＝20㎜，則表示壓壓降為（），為使R讀數(shù)增大，而△P值不變，應(yīng)更換一種密度比水（）的指示液2、某轉(zhuǎn)子流量計(jì)，其轉(zhuǎn)子材料為不銹鋼，測(cè)量密度為1.2kg/m3的空氣時(shí)，最大流量為400m3/h?，F(xiàn)用來測(cè)量密度為0.8kg/m3氨氣時(shí)，其最大流量為（）m33、列舉三種改變工作點(diǎn)的方法（），（），（）。4、用離心泵輸送接近沸點(diǎn)的液體時(shí)，該泵應(yīng)安裝與被輸送液體液面的（）方。6、重力沉降和離心沉降的理論依據(jù)是：（）8、在包有兩層相同厚度但熱傳導(dǎo)系數(shù)不同的保溫材料的圓形管道上，應(yīng)該將（）材料包在內(nèi)層10、將單程列管式換熱器改為雙程的作用是（）但這將使（）減小，（）增大。11、列管換器中，用飽和水蒸氣加熱空氣，空氣走管內(nèi)，蒸氣走管間，則管壁溫度接近（）的溫度，總傳熱系數(shù)接近（）的對(duì)流傳熱系數(shù)。13、孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)Co，當(dāng)Re數(shù)增大時(shí)，其值。（A）總在增大；（B）先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時(shí)，Co保持為某定值；（C）總是減??；（D）不定16、操作中的精餾塔，若維持F、xF、q、D、R不變，將加料口由原來的最佳進(jìn)料位置向下移動(dòng)幾塊塔板，則會(huì)導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品濃度xD和塔低產(chǎn)品濃度xW發(fā)生以下變化（）(A)xD變小，xW變大(B)xD變小，xW變小(C)xD變大，xW變大(D)xD變大，xW變小17、某氣液平衡物系符合亨利定律，則該平衡物系中，溶質(zhì)在氣相中的摩爾濃度與其在液相中的摩爾濃度差值為（）(A)正值(B)負(fù)值(C)零(D)不確定18、恒定干燥實(shí)驗(yàn)中，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，僅降低進(jìn)入干燥設(shè)備的熱空氣濕度，下列推論中合理的是（）(A)濕物料的臨界水分將降低，恒速干燥段時(shí)間縮短(B)濕物料的臨界水分將降低，恒速干燥段時(shí)間延長(zhǎng)(C)濕物料的臨界水分將提高，恒速干燥段時(shí)間延長(zhǎng)(D)濕物料的臨界水分將提高，恒速干燥段時(shí)間縮短19、影響塔設(shè)備操作彈性的因素有（）①物系性質(zhì)，②塔的結(jié)構(gòu)，③氣液負(fù)荷(A)①和②(B)①和③(C)②和③(D)①、②和③21、在板式塔塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)哪些因素考慮不周時(shí)，將可能引起降液管液泛，請(qǐng)列舉其中三個(gè)考慮不周的因素：①、②、③。22、在干燥操作中，作為干燥介質(zhì)的濕空氣經(jīng)預(yù)熱器加熱后，其濕度、相對(duì)濕度。24、設(shè)計(jì)精餾塔時(shí)，若進(jìn)料量F、進(jìn)料組成xF、塔頂、塔底餾出液組成xD、xW和回流比R一定，提高進(jìn)料溫度，則理論板數(shù)將，冷凝器負(fù)荷，再沸器熱負(fù)荷25、簡(jiǎn)單蒸餾用于分離的均相混合物。簡(jiǎn)單蒸餾操作中，隨蒸餾進(jìn)行，蒸餾釜內(nèi)易揮發(fā)組分濃度逐漸，釜內(nèi)溶液沸點(diǎn)逐漸三、（20分）某酒精精餾廠，塔頂餾出液冷凝器中有25×2.5的管50根，長(zhǎng)2m，管內(nèi)通冷卻水，流速為1.0m/s，其進(jìn)、出口溫度分別為20℃和40℃，管外為飽和蒸氣冷凝，試求：管壁對(duì)冷卻水的對(duì)流傳熱系數(shù)hi。該廠倉(cāng)庫(kù)有一臺(tái)與上述傳熱面積相同，管徑相同，但管數(shù)為60根的換熱器擬作備用品，若保持冷卻水進(jìn)出口溫度不變，問該備用品是否合用(用計(jì)算等說明)？若不合用，為完成原冷凝任務(wù)，試說明用該備用換熱器如何調(diào)整操作條件使之滿足生產(chǎn)要求？水物性數(shù)據(jù)可取為：Cp=4.174kJ/（kg·K）,ρ=995.7kg/m3;λ=0.617W/（m·K）,μ=0.8cp四、（20分）在逆流操作的填料塔內(nèi)，用20℃的清水吸收氨氣-空氣混合氣中的氨氣，已知混合氣流量為540m3/h（標(biāo)態(tài)），塔底氣體進(jìn)塔濃度為0.06（摩爾分率），要求氨的回收率為99%，已知塔內(nèi)徑（直徑）為0.8m，清水用量為1.1m3/h，操作條件下的平衡關(guān)系為Y*=0.9X，氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya=107kmol/m3.h，20℃水的密度為998.2kg/m（１）吸收液的出口濃度X1（摩爾比）；（２）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG及所需的填料層高度Z；（３）若混合氣流量（標(biāo)態(tài)）增加20%，維持操作壓強(qiáng)和用水量不變，要達(dá)到原來的回收率，填料層高度至少應(yīng)調(diào)整為多少？（已知吸收過程為氣膜控制，Kya與氣體流速的0.8次方成正比）。五、（20分）在一常壓連續(xù)操作的精餾塔中分離某雙組分混合液，已知該物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為3.2。進(jìn)料量為1000kmol/h，飽和蒸氣進(jìn)料，進(jìn)料中易揮發(fā)物的組成xf=0.4。要求塔頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組成xD=0.9（以上均為摩爾分率），料液中易揮發(fā)組分的90%由塔頂餾出。取回流比為3.5。塔釜采用間接加熱，塔頂采用全凝器。試計(jì)算：（1）精餾段和提餾段上升的蒸氣量；（2）從塔頂數(shù)起的第二塊理論板上升的蒸氣組成為多少；（3）現(xiàn)因結(jié)垢導(dǎo)致再沸器換熱能力下降，若維持原來的進(jìn)料量、進(jìn)料組成、進(jìn)料熱狀況和塔頂產(chǎn)品量不變，分析塔頂產(chǎn)品濃度和塔底產(chǎn)品濃度將如何變化？六、（10分）用一過濾面積為0.05m2的板框過濾機(jī)過濾某懸浮液，操作壓強(qiáng)為399kN/m2,過濾300s所得到的濾液量為0.025m3，再過濾300s時(shí)再得到（1）過濾常數(shù)K（m2/s）和當(dāng)量濾液量Vm（m3）？（2）過濾終了時(shí)的過濾速率？七、（10分）在常壓（101.33kPa）絕熱干燥器內(nèi)用熱空氣干燥某濕物料，濕物料從含水量為35%干燥至5%（均為濕基含水量），產(chǎn)品產(chǎn)量為450kg/h?？諝獬跏紲囟葹?5℃，相對(duì)濕度為35%，經(jīng)預(yù)熱器加熱至90℃后進(jìn)入干燥器，離開干燥器時(shí)空氣的溫度為45℃。(已知25℃時(shí)，水的飽和蒸氣壓為3.1684kPa)。求：（1）干燥器除去的水量（kg/h）；（2）空氣離開干燥器時(shí)的濕度(kg水/kg絕干空氣)；（3）絕干空氣的消耗量（kg絕干空氣/h）。一、選擇填空題（50分）1、流體在管內(nèi)的流速u=0.5m/s，管徑d=0.01m，密度為1000kg/m3，粘度μ=0.005kg/(m.s)，最大速度為_______。2、在換熱器的操作中有逆流操作和并流操作，對(duì)于高粘度的冷流體，為了降低粘度，宜采用_______操作；為了減少加熱劑或冷卻劑用量，宜采用_______操作。3、在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在0.1MPa(表壓)下20min可在每平方米過濾面積上得到0.197m3的濾液，再過濾20min又得到濾液0.09m3，則共過濾一小時(shí)可得總濾液量______m34、蒸氣冷凝分為_____和_____，工業(yè)用冷凝器的設(shè)計(jì)都是按_____的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。6、一包有石棉泥保溫層的蒸汽管道，當(dāng)石棉泥受潮后，其保溫效果應(yīng)__________，主要原因是__________。7、水平串聯(lián)的兩直管道Ⅰ、Ⅱ，已知管徑dⅠ=0.5dⅡ，流體在管道Ⅰ中的雷諾數(shù)ReⅠ=1800，管道Ⅰ長(zhǎng)為100m。測(cè)得某流體經(jīng)管道Ⅰ的壓降為0.64m液柱，流經(jīng)管道Ⅱ的壓降為64mm液柱，則管道Ⅱ的長(zhǎng)度為_______。8、一套管換熱器，管內(nèi)走液體，管間走蒸汽，由于流體入口溫度下降，在流量不變的情況下，為仍達(dá)到原來的出口溫度（此設(shè)備再提高壓力強(qiáng)度已不允許），采用簡(jiǎn)便有效的措施為__________。①管內(nèi)加麻花鐵；②提高殼程數(shù)；③減少殼程數(shù)；④換封頭10、在某輸液的管路中，并聯(lián)一臺(tái)同型號(hào)的離心泵，并聯(lián)雙泵后工作點(diǎn)的輸液效果為。A．并聯(lián)的輸液量將是單泵的兩倍B．并聯(lián)輸液的揚(yáng)程是單泵的兩倍C．并聯(lián)的能耗將是單泵的兩倍D．無論輸液量、揚(yáng)程或能耗都不會(huì)是原泵的兩倍11、空氣的濕球溫度受濕空氣的（）和（）兩個(gè)因素控制。12、.在恒定的溫度下，物料的結(jié)合水與非結(jié)合水的劃分()。恒速干燥階段，干燥速率（），降速干燥階段，干燥速率（）A)只取決于物料本身的特性；B）只取決于空氣狀態(tài)C)取決于空氣狀態(tài)和物料本身的特性；D)不定13、.填料塔中用清水吸收混合氣中NH3，當(dāng)水泵發(fā)生故障，水量減少時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG（）A增加；B減少；C不變D不定14、在吸收塔某處，氣相主體濃度Y=0.025，液相主體濃度X=0.01，氣相傳質(zhì)分系數(shù)kY=2mol/m2.h，氣相總傳質(zhì)系數(shù)KY=1.5mol/m2.h，則該處氣液界面上氣相濃度Yi應(yīng)為（），已知平衡關(guān)系為Y*=0.5X。A0.02B0.01C0.01517、.連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)采用塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流方案時(shí)，為完成分離任務(wù)所需理論板數(shù)N1。若采用塔頂分凝器，而回流比和前方案相同時(shí)，則完成同樣分離任務(wù)所需理論板數(shù)為N2。比較：（）AN2>N1BN2=N1CN2<N1D)判斷依據(jù)不足18、某二元混合物要求用精餾方法分離，規(guī)定產(chǎn)品濃度為xD，xW。如進(jìn)料為xf1時(shí)，則相應(yīng)的最小回流比為Rm1，若進(jìn)料為xf2相應(yīng)為Rm2，現(xiàn)xf1<xf2，則：（）（A）Rm1<Rm2（B）Rm1=Rm2（C）Rm1>Rm2（D）無法確定Rm大小19、相對(duì)揮發(fā)