1、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
2、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
3、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
4、/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
5、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。
6、 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
7、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;