化工原理期末考试真题

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洛阳理工学院 2009/2010 学年 第二学期 化工原理 期末考试试题卷（A）

适用班级：Z080701-03 考试日期时间：2010.7.5

一、 填空题(每空1分，共22分)

1.某生产设备的操作压力为50kpa（绝压），则测量该设备操作压力的真空表读数为 kpa。(当地大气压为101.33kPa)

2.流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为

3.离心泵启动前必须先灌泵，其作用是为了防止发生。

4．离心泵的主要部件有、和。

5.用转子流量计测量流体流量时，随流量的增加，转子前后的压差值将；若改用孔板流量计，则孔板前后压差值将 。

6.在通过三层平壁的稳态热传导中，各层平壁厚度相同，接触良好，若第一层两侧温度分别为150℃和100℃，第三层外表面温度为50℃，则这三层平壁的热导率λ1，λ2，λ3之间的关系为

7.列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，则换热管管璧温度接近于对流传热系数。

8．常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水浓度和压力不变，而氨水温度提高，则亨利系数溶解度系数相平衡常数m ，对 过程不利。

9.蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分

10.当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中，q值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离 ，分离所需的总理论板数 。

二、 简答题（共18分）

1.（3分）看图回答如下问题：①阀门关闭时，两个测压点上的读数哪个大？②阀门打开时，两测压点上读数哪个大？流量哪个大？流速哪个大？

2.（8分）为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作？

3.（3分）请写出亨利定律的几种表达形式，并说明它们的适用场合。

4.（4分）精馏塔中精馏段与提馏段的作用？

三、 计算题(每小题15分，共60分)

1. 如图1所示，用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33kpa(绝压)，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为266670Pa（真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m，进料量为20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，管路直径为60mm。试求：（1）泵的外加机械能；

（2）泵的有效功率。

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图1

2. 有一钢制造的套管换热器，质量流量为2000kg/h的苯在内管中，从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。已知苯对管壁的对流传热系数 1=600W/(m2.K),管壁对水的对流传热系数 2=1000W/(m2.K)。忽略污垢

热阻和管壁热阻，按平壁计算。试求：

（1）冷却水消耗量（kg/h）；

（2）并流和逆流操作时所需传热面积；

（3）如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设水的比热容和总传热系数随温度的变化忽略不计。（已知，65℃时，苯的比热容Cp1=1.86×103J/（kg〃 C），25℃时，水的比热容Cp2=4.178×103J/（kg〃 C））

3. 用20℃的清水逆流吸收氨－空气混合气中的氨，已知混合气体温度为20℃，总压为101.3 kPa，其中氨的分压为1.0133 kPa，要求混合气体处理量为773m3/h，水吸收混合气中氨的吸收率为99％。在操作条件下物系的平衡关

*系为Y 0.757X，若吸收剂用量为最小用的2倍，试求（1）塔内每小时所需清水的量为多少kg？（2）塔底液相浓度（用摩尔比表示）。

4. 氯仿和四氯化碳的混合液在一连续精馏塔中进行分离。要求馏出液中氯仿的组成为0.95（摩尔分数），馏出液流量50Kg/h，塔顶为全凝器。平均相对挥发度α＝1.6。回流比R＝2，求：（1）第一块塔板下降的液体组成x1; （2）精馏段各板上升蒸汽V及下降液体L。

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