2023年湘潭大学硕士生入学考试卷正.doc

湘潭大学 年招收硕士生入学考试题

考试科目：化工原理
合用专业：化学工程、环境工程
注意：(1)所有答题一律写在答题纸上，否则无效；
(2)本考试需要使用计算器。

一、 填空、选择与简答题（每小题2分，共24分）
7．表达式NA=D (PA1-PA2)/RTz 描述的是（等分子反向扩散、单分子单向扩散、对流扩散）过程，它适合于描述精馏过程的传质速率关系，对于这类过程的传质速率是（大于、等于、小于）其扩散通量的。
8．某吸取系统的气液平衡关系为Y＝mX，操作液气比为L/V，当L/V＞m时，若吸取塔的填料层高度无穷大，那么气液两相会在该塔的（顶部、底部、中部）一方面达成平衡。
9．在做气流干燥实验时假如想减少加热空气的湿度，应当使风机的进气阀开度（增大、减小、不变）， 风机的排气阀开度（增大、减小、不变），空气的
控制温度（增大、减小、不变）。
10．湿物料在恒速干燥阶段所除去的水分属于（结合水、非结合水、平衡水分、自由水分），其干燥速率重要取决于（湿物料的含水量、物料的特性、干燥面积、物料外部的干燥条件）。
11．某冷液进料的精馏塔现改为饱和液体进料（其他条件不变）后，其馏出液中轻组分的含量将会（减少、升高、不变），釜液中轻组分的含量将会（减少、升高、不变）。
12．物系一定期，要增长板式精馏塔的操作弹性，其板间距应（增大、减小、不变），而降液管截面积则应（增大、减小、不变）。

二、 问答题 （6分）
假如连续精馏塔的操作回流比小于该物系所允许的最小回流比，该塔还能操作吗？为什么？

三、 计算题（共计70分）
1、（15分）如图，某车间用两台型号均为H=80-kQ2的离心泵并联从水井往高
位槽送水（式中H－m，Q－m3/h），液面高差维持15m恒定不变，管路总长 度
〔涉及所有当量长度，下同)为180m，管路摩擦系数为0.023恒定不变, 管
子尺寸为φ58×4mm, 水的密度为1000kg/m3，只开一台泵时，管路流量为
15m3/h，单台泵的效率为75％，试求：
⑴ 单泵操作时，泵所需的轴功率？
⑵ 单泵操作时，若泵的允许吸上真空度为5m，吸入管路的动压头与阻
力之和为2.2m，泵的实际安装高度为1.8m，该泵是否会发生汽蚀现象？
⑶ 若同时启动两台泵，泵组向管路提供的总输水量和扬程为多少？

2、（15分）有一带夹套的全混式搅拌反映釜，外表保温良好，釜内装有一定
质量的反映原料液，其初始温度为25℃，反映所需的温度为95℃，在起始
阶段，于夹套内以一定流量通以进口温度为140℃的导热油进行加热，测
得最初10分钟内，原料液的温度由25℃升至70℃，试问将原料液加热至
反映温度需要多长时间？（已知导热油在加热过程无相变，其物性为常数）。

3．将200kg含水量为40％（湿基）的湿物料，在干燥器中干燥2.5小时后，试拟定湿物料的含水量（湿基）。已知总干燥面积为0.025m2/kg干，干燥速率曲线如下图所示。(10分)

U kg/ m2.h

2.0
1.5
1.0
0.5
X。
X* 0.2 0.3 0.4

4、（15分）用20℃的清水在常压下逆流吸取混合气中的A组分，若混合气中
A组分的体积百分数为8％，其余为惰性气体。当水的用量为最小用量的
1.5倍时，A组分的吸取率为80％，操作条件下的平衡关系为：Y＝24.48X。
为提高吸取率，拟增长一台与该塔I尺寸、结构及用水量完全相同的吸取塔II，两塔的操作流程如下图所示。试求：
⑴ 原塔（I塔）的传质单元数；
⑵ 增长新塔II后A组分的吸取率将增至多少？

5、（15分）某双塔精馏流程如图3所示，以回收二元抱负物系中的轻组分。
若两塔回流比均为2，进料与回流均为饱和液体，且知XF＝0.40 (mol%,下
同) ,XD=0.90 , XT=0.20 , XK=0.60, F＝100kmol/h，系统轻组分的回收率
为90％，试求：
⑴ 塔I、塔II馏出液与釜液的量；
⑵ 塔I 塔釜的蒸发量；
⑶ 写出塔I中间段（F与T之间）的操作线方程；