化工原理考试试卷1一、填空题（共30分）1.（3分）三只长度相等的并联管路，管径的比为1:2:3，若三只管路的流动摩擦系数均相等，则三只管路的体积流量之比为。

2.（3分）一原用于测量清水流量的转子流量计现用来测量管路中酒精流量，读得其数值为500L/h，则酒精在管路中的真实流量为L/h。

（已知清水的密度为1000kg/m3，酒精密度为785 kg/m3，转子的密度为7850 kg/m3）。

3.（4分）离心泵理论扬程曲线为，实际扬程为（直线、抛物线）。

离心通风机的全风压包括和。

用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中若用该泵输送密度为800kg/m3的某溶液（设该溶液的其他性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量，扬程，泵的轴功率，泵的出口压强。

4.（3分）旋风分离器的分割粒径d50是指，临界粒径d c是指。

5.（3分）在薄壁铜质列管式换热器中，用130℃的饱和水蒸气加热空气，使空气温度由25℃升至60℃。

此时传热管的壁温约为℃，总传热系数K接近流体的对流给热系数。

冷凝传热有和两种形式，沸腾传热有和两种形式。

6.（3分）连续精馏塔的加料状态有等种，如果某连续精馏塔再沸器的汽化量为40kmol/h，加料量为50kmol/h，塔顶回流比为2，馏出液的产量为30kmol/h，则该塔的加料状态应为。

7.（3分）低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，而入塔液体组成x2增高时，则气相总传质单元数N OG将，气相总传质单元高度H OG 将，气相出口组成y2将，液相出口组成x1将。

（增加；减少；不变；不定。

）8.（3分）在相同条件下将筛板塔、泡罩塔、浮阀塔进行相比，操作弹性最大的是，单板压降最大的是，造价最低的是。

9.（3分）某多级逆流萃取操作中，B与S完全不互溶，现增加纯溶剂用量S，则萃余相出口含量萃取相出口含量（增大，减小，不变，不确定）。

10.（2分）满足理想干燥过程的条件是。

二、选择题（每题2分，共10分）1.以下泵中具有自吸能力的是。

A．往复泵B．齿轮泵和旋涡泵C．离心泵D．旋转泵和旋涡泵2.用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有。

A.将过滤面积增加一倍；B.将过滤压差增加一倍；C.将滤浆温度到高一倍。

3.在蒸气—空气间壁传热过程中，为强化传热，在下列方案中，是可行的。

A.提高空气流速；B.提高蒸汽流速；C.采用过热蒸汽来提高蒸气温度；D.降低空气的流速。

4.精馏塔设计时，若F，x f，x w，x D，V等条件均不变，将进料热状态从q＞1变为q＜1，设计所需理论板数将。

A. 多；B. 少；C. 不变；D. 判断依据不足。

5.正常操作的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，哪些情况将发生？A.出塔液体浓度增加、回收率增加。

B.出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变。

C.出塔气体浓度与出塔液体浓度都增加。

D.在塔下部发生解吸想象。

三、计算题（共65分）1.（共15分）如右图，用泵将密度为900 kg/m3、粘度为2.30cP、温度为40℃的某有机液体混合物从敞口储槽送至加压精馏塔内进行分离。

测得泵入口处真空度为300mmHg，出口压力表读数为4.30kgf/cm2，孔板流量计的U型管中水银柱高差为360mm，孔板孔径为30mm，孔板流量计系数C K＝0.63。

泵入口管中心线至出口压力表接点之间的垂直高差为0.50m，其间的摩擦阻力损失可以略去不计。

精馏塔进口管中心线与储槽液面之间的液位高差为20m且恒定不变。

全程管径均为φ68×4mm，包括管子各种局部阻力在内的管道当量长度为180m，其中进口管路段当量长度为50m，离心泵的允许吸上真空高度Hs为6.5m，泵工作当地的大气压为1atm，管路为光滑管，其摩擦系数λ＝0.3164/Re0.25，离心泵的效率为78％，试求：（1）该溶液在管路的体积流量；（m 3/h）（2）精馏塔内接管口处的表压强；（kgf/cm2）（3）离心泵的轴功率为多少；（kw）（4）离心泵在此管路工作时，是否会发生汽蚀现象？其允许的最大安装高度为多少m?已知水银的密度为13600 kg/m3。

40℃时溶液的饱和蒸汽压为80mmHg。

2.（共15分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。

今拟采用此换热器冷凝冷却CS2饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为1.05 kJ／(kg·℃)；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。

已知CS2冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/(m2·℃)，问此换热器是否适用?3．（共10分）在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为8g/标准m3，混合气体的处理量为4500标准m3/h。

氨的回收率为95%，吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。

空塔气速为1.2m/s。

气相体积吸收系数K y a为0.06kmol/(m3·h)。

操作压强为101.33kPa、温度为30ºC，在操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X。

试求：（1）用水量(kg/h)；（2）塔径和塔高（m）；（3）若要求提高回收率，应采用什么措施？（至少列举三条）4.（共15分）在板式精馏塔内分离某二元理想溶液。

原料液流量为100kmol/h，饱和蒸气进料，进料组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率）。

塔顶馏出液量和塔釜液量相同。

塔顶为全凝器。

塔釜用间接蒸汽加热。

精馏段操作线方程为：y=0.8x+0.18试求：（1）塔顶和塔底产品的组成；（2）提馏段操作线方程式；（3）若平均相对挥发度为3，塔顶第一层塔板的液相默弗里板效率为0.6，求离开塔顶第二层塔板的蒸气组成。

5.（共10分）在连续干燥器中，将物料自含水量为0.05干燥至0.005（均为干基），湿物料的处理量为 1.6kg/s，操作压强为101.3kPa。

已知空气初温为20℃，其饱和蒸汽压为2.334kPa，相对湿度为0.5，该空气被预热到125℃后进入干燥器，要求出干燥器的空气湿度为0.024kg水/kg绝干气。

假设为理想干燥过程，预热器热损失可忽略，试求：（1）空气离开干燥器的温度；（2）绝干空气消耗量，kg/s；（3）干燥器的热效率。

化工原理考试试卷2一、填空题（每小题2分，共20分）1、某转子流量计，其转子材料为不锈钢，当测量密度为1.2kg/ m3空气的流量时，最大流量为400m3/h。

现用来测量密度为0.8kg/m3氨气时，其最大流量为m3/h。

2、当20℃的水(ρ=998.2kg/m3，μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时，若流速为1.0m/s时，其雷诺准数Re为__ __，直管摩擦阻力系数λ为_ ____。

3、某降尘室高2m，宽2m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。

矿尘密度为4500千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000立方米每小时，气体密度为0.6 kg/m3，粘度为3×10-5Pa·s。

则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为μｍ。

4、板框过滤机进行恒压过滤，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可以忽略不计。

当其他条件一定时，将板框数增加一倍，所得滤液是原来的倍。

5、流体在圆形直管内作强制湍流，若将流量增加一倍，其他条件不变，则传热分系数将增为原来的倍。

6、在卧式换热器中利用水蒸汽冷凝来加热某种液体，应让加热蒸汽在程中流动，加热器顶部设置排气阀是为了。

在此列管换热器中，传热管的壁温接近__ __的温度，总传热系数K接近流体的对流给热系数.7、某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x F，D ／F，ｑ，R，x D不变，则W／F将，x w将，提馏段操作线斜率将，理论板数将。

8、在常压下，20℃时，氨在空气中的分压为114mmHg，与之平衡的氨水浓度为15(kgNH3/100kgH2O).此时亨利系数E= mmHg，相平衡常数m= 。

9、当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料层的压降与空塔气速的关系曲线上有两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称为。

10、对于干球温度为t，湿度为H的湿空气，若降低温度t，则其相应的露点温度t d 会，湿球温度t w会，相对湿度会，水蒸汽分压p v会（增加、减少、不变、不确定）。

二、选择题（每小题2分，共20分）1．如图流体在倾斜变径管中流动，则U型压差计A. A、B两截面间的动能变化和位能变化之和B. A、B两截面间的流动阻力损失和动能变化之和C. A、B两截面间的压差值D. A、B两截面间的流动阻力损失2.离心泵性能测定过程中，当水的流量从小变大时，泵出口处的压强。

A．减小B．增大C．先增大后减小D．先减小后增大3.板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在_______时才成立。

Ａ.过滤时的压差与洗涤时的压差相同；Ｂ.滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；Ｃ.过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；Ｄ.过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同。

4.计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制造选择有关的是_______。

Ａ.普兰德准数；Ｂ.传热单元数NTU；Ｃ.离心分离因数K；Ｄ.过滤常数K5.有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。

在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为_____ _。

Ａ.气体走管外，气体并联逆流操作；Ｂ.气体走管内，气体并联逆流操作；Ｃ.气体走管内，气体串联逆流操作；Ｄ.气体走管外，气体串联逆流操作。

6. 有人说：①“在稳定的传热过程中，若传热壁面两侧的温差越大，则表明壁面的传热阻力也越大”；②“根据克希荷夫定律，辐射能力越强的物体，其吸收能力也越大”。

这两种种说法。

A. ①对、②错；B. ①、②都对；C. ①错、②对；D. ①、②都错。

7. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，_ __。

A. 回收率趋向最高；B. 吸收推动力趋向最大；C. 操作最为经济；D. 填料层高度趋向无穷大.8.精馏分离α＝2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶D=096，测得第三层塔板（精馏段）的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的气相单板效率E为。

A.22.2％B.68.5％C.44.1％D.107.5％9. 采用多级逆流与单级萃取比较，如果溶剂比、萃取浓度均相同，则多级逆流萃取可使萃余分数。