华东理工大学工程硕士化工原理专业考试.doc

华东理工大学二〇〇六年工程硕士入学考试试题
（答案必须写在答题纸上，写在试题上无效）
考试科目名称：化工原理 第2页 共2页
一、流体流动计算(17分)

某厂从槽中取水注入换热器来冷却某物质，换热后的水仍排入槽中，流程如图。离心泵的特性方程为（He -m， -），该泵吸入管路长为20m，压出管路长为100m（以上管长均包括了全部局部阻力的当量长度，也包括了流体流经换热器的阻力当量长度），管路直径均为φ57mm×3.5mm，摩擦系数为0.02。试求：
（1）泵的有效功率？
（2）泵入口处真空表的读数？

二、吸收计算（18分）
某低浓度吸收－解吸系统（如图所示）。已知在规定操作条件下，吸收塔：气体进口浓度，气体出口浓度，入塔液体浓度，液气比，相平衡关系为；解吸塔：入塔气体浓度，气液比，相平衡关系为，解吸塔内传质属液膜控制。试求：
1.吸收塔的液体出口浓度及解吸塔的气体出口浓度；
2.吸收塔传质单元数及解吸塔的传质单元数；

三、精馏计算（20分）
用板式精馏塔分离苯-甲苯溶液，塔顶设全凝器，塔釜间接加热，苯对甲苯的平均挥发度为。进料为、含苯（摩尔分数，下同）的饱和蒸汽。要求塔顶馏出液组成，塔釜残液组成。所用回流比为最小回流比的1.42倍。试求：
1.塔顶产品量和塔釜产品量；
2.最小回流比；
3.精馏段操作线方程（用具体数值表示）；
4.若全回流操作时，塔顶第一块板的气相默弗里板效率为，全凝器冷凝液组成为，求由塔顶第二块板（塔板序号由塔顶开始向塔釜计算）上升的汽相组成。

四、传热计算（20分）
在一新的套管式换热器中,冷却水在φ25×2.5mm的内管中流动,以冷凝环隙间的某蒸汽。当冷却水流速为0.4m/s和0.8m/s时,测得基于内管外表面的总传热系数分别为K1=1200W/(m2·℃)和K2=1700W/(m2·℃)。水在管内为湍流,管壁的导热率λ=45W/(m·℃),水流速改变后,可认为环隙间蒸汽冷凝的给热系数不变。试求:
1.当水流速为0.4m/s时,管壁对水的对流给热系数为多少?
2.该蒸汽冷凝的对流给热系数α为多少?
3.若操作一时期后,水流速仍保持为0.4m/s,但测得的K值比操作初期下降10%,试分析原因。并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降10%?