2025年大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程（化工原理）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求本題共20小題，每題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來(lái)的（）倍。A.1B.2C.4D.82.離心泵的效率η和流量Q的關(guān)系為（）。A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后減小C.Q增大，η減小D.Q增大，η先減小后增大3.某精餾塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.245，則該塔的回流比為（）。A.3B.4C.5D.64.在吸收操作中，吸收劑的選擇應(yīng)考慮的因素不包括（）。A.對(duì)溶質(zhì)的溶解度大B.揮發(fā)性小C.粘度大D.不易腐蝕設(shè)備5.對(duì)于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其相對(duì)濕度愈低時(shí)，其濕球溫度（）。A.愈高B.愈低C.不變D.不一定6.柏努利方程中，各項(xiàng)的單位是（）。A.J/kgB.N/m2C.PaD.m7.下列不屬于過(guò)濾介質(zhì)的是（）。A.濾網(wǎng)B.濾布C.多孔陶瓷D.催化劑8.某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.4，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1，氣相組成yA=0.4，相應(yīng)的露點(diǎn)為t2，則（）。A.t1=t2B.t1<t2C.t1>t2D.無(wú)法判斷t1和t2的大小9.往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)一般采用（）。A.出口閥門(mén)B.旁路調(diào)節(jié)C.改變活塞行程D.改變泵的轉(zhuǎn)速10.在換熱器中，熱流體和冷流體進(jìn)行熱交換，熱流體的溫度由150℃降至100℃，冷流體的溫度由50℃升至80℃，則逆流時(shí)的平均溫差為（）℃。A.50B.60C.70D.8011.下列關(guān)于精餾塔進(jìn)料熱狀況參數(shù)q的說(shuō)法正確的是（）。A.q=0時(shí)為飽和蒸汽進(jìn)料B.q=1時(shí)為飽和液體進(jìn)料C.q>1時(shí)為過(guò)熱蒸汽進(jìn)料D.q<0時(shí)為冷液體進(jìn)料12.吸收塔的操作線方程表示的是（）。A.氣液兩相平衡關(guān)系B.氣液兩相組成沿塔高的變化關(guān)系C.氣相組成與液相組成的關(guān)系D.氣液兩相流量的關(guān)系13.濕空氣在預(yù)熱過(guò)程中不發(fā)生變化的參數(shù)是（）。A.焓B.相對(duì)濕度C.露點(diǎn)溫度D.濕球溫度14.某流化床干燥器干燥某濕物料，已知濕物料的含水量為40%，干燥后物料的含水量為10%，則物料的干燥程度為（）。A.0.3B.0.4C.0.5D.0.615.離心泵的揚(yáng)程是指（）。A.泵對(duì)單位質(zhì)量液體提供的有效能量B.泵出口處的壓力C.泵入口處的壓力D.泵的升揚(yáng)高度16.在填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中的氨，當(dāng)水泵發(fā)生故障，水量減少時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元高度HOG（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定17.某二元理想溶液，在連續(xù)精餾塔中精餾，塔頂采用全凝器，塔釜采用間接蒸汽加熱。已知進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.5，餾出液組成xD=0.95，釜液組成xW=0.05，則塔頂產(chǎn)品的產(chǎn)量為（）kmol/h。A.50B.47.37C.52.63D.6018.對(duì)于一定的干燥任務(wù)，干燥介質(zhì)用量與（）有關(guān)。A.物料的性質(zhì)B.干燥介質(zhì)的進(jìn)口溫度C.干燥介質(zhì)的出口溫度D.以上都對(duì)19.某套管換熱器，內(nèi)管為φ5mm×1mm的銅管，外管為φ10mm×2mm的鋼管。冷水在內(nèi)管流動(dòng)，熱水在外管流動(dòng)。已知冷水的流量為0.5m3/h，水的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)，密度為1000kg/m3，則冷水的質(zhì)量流量為（）kg/h。A.500B.400C.600D.70020.在精餾塔的操作中，若進(jìn)料組成不變，進(jìn)料量增加，而其他條件不變，則塔頂餾出液中易揮發(fā)組分的含量（）。A.增加B.減少C.不變D.不確定第II卷（非選擇題，共60分）答題要求請(qǐng)將答案寫(xiě)在相應(yīng)位置，要求書(shū)寫(xiě)工整、規(guī)范。填空題（共20分，每空2分）1.流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，其摩擦系數(shù)λ與______和______有關(guān)。2.精餾塔的進(jìn)料熱狀況有______、______、______、______、______五種。3.吸收操作中，吸收質(zhì)在氣相中的分壓與其在液相中的平衡分壓之差稱(chēng)為_(kāi)_____。4.離心泵的主要部件有______、______、______。5.干燥過(guò)程中，水分可分為_(kāi)_____和______。簡(jiǎn)答題（共15分，每題5分）1.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。2.簡(jiǎn)述精餾塔的操作要點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述吸收操作的影響因素。計(jì)算題（共20分，每題10分）1.某連續(xù)精餾塔，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.5，餾出液組成xD=0.95，釜液組成xW=0.05。已知回流比R=3，泡點(diǎn)進(jìn)料。試求：（1）精餾段操作線方程；（2）提餾段操作線方程；（3）精餾段和提餾段的氣液相流量。2.用清水在填料塔中逆流吸收混合氣中的氨。已知混合氣中氨的含量為0.05（摩爾分?jǐn)?shù)），要求吸收率為95%。操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y=1.2x。若吸收劑用量為最小用量的1.5倍，試求：（1）吸收劑用量；（2）出塔液相組成。分析題（共5分）某化工廠在生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)一臺(tái)離心泵的揚(yáng)程不夠，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致該問(wèn)題的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案1.C2.B3.A4.C5.B6.A7.D8.B9.B10.C11.B12.B13.C14.C15.A16.A17.B18.D19.A20.B填空題答案1.雷諾數(shù)；管壁粗糙度2.冷液進(jìn)料；泡點(diǎn)進(jìn)料；氣液混合物進(jìn)料；飽和蒸汽進(jìn)料；過(guò)熱蒸汽進(jìn)料3.吸收推動(dòng)力4.葉輪；泵殼；軸封5.結(jié)合水；非結(jié)合水簡(jiǎn)答題答案1.離心泵的工作原理：離心泵依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使葉輪中心處的液體壓力降低，形成真空，在外界大氣壓的作用下，液體被吸入泵內(nèi)。同時(shí)，葉輪的旋轉(zhuǎn)使液體獲得離心力，被甩向葉輪外周，沿泵殼流道排出泵外，從而實(shí)現(xiàn)液體的輸送。2.精餾塔的操作要點(diǎn)：（1）穩(wěn)定進(jìn)料流量、組成和熱狀況；（2）控制合適的回流比；（3）保證塔頂和塔釜產(chǎn)品質(zhì)量；（4）維持塔內(nèi)壓力穩(wěn)定；（5）注意塔板效率和塔的壓降。3.吸收操作的影響因素：（1）吸收劑的性質(zhì)，如溶解度、選擇性等；（2）操作溫度和壓力；（3）氣液兩相的流量和流速；（4）吸收塔的結(jié)構(gòu)和填料性能；（5）吸收劑的純度和再生情況。計(jì)算題答案1.（1）精餾段操作線方程：y=0.75x+0.2375；（2）提餾段操作線方程：y'=1.375x'-0.01875；（3）精餾段氣相流量V=400kmol/h，液相流量L=300kmol/h；提餾段氣相流量V'=350kmol/h，液相流量L'=305kmol/h。2.（1）吸收劑用量L=118.75kmol/h；（2）出塔液相組成x1=0