全国研究生入学考试化工原理全真模拟试题与答案 5Word文件下载.docx
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6往复泵适用于______
A大流量且流量要求特别均匀的场合
B介质腐蚀性特别强的场合
C流量较小,扬程较高的场合
D投资较小的场合
7.板框压滤机中______
A框有两种不同的构造B板有两种不同的构造
C框和板都有两种不同的构造D板和框都只有一种构造
8.流化的类型有-______
A散式流化和均匀流化B聚式流化和散式流化
C聚式流化和鼓泡流化D浓相流化和稀相流化
9.恒压过滤,且介质阻力忽略不计时,如年度降低20%,则在同一时刻,滤液增大______
A11.8%B9.54%C20%D44%
10.在一列管式加热器中,壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管城中的空气,若空气流量增大10%,为保证空气出口温度不变,可采用的方法______
A壳程加折流挡板
B将原来的并流改为逆流流动以增大
C开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量
D开大蒸汽进门阀以便提高加热蒸汽压力
11.在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度相差50摄氏度,现因某种原因,两者的温度各升高100摄氏度,则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比,应该______
A增大B变小C不变D不确定
12.真空蒸发时,冷凝塔操作压强的最低极限取决于______
A冷凝水的温度B真空泵的能力
C当地大气压力D蒸发器的蒸发水量
13.气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是______
A传质单元高度B传质单元数
14.逆流操作的填料吸收塔,当吸收因素A《1且填料为无穷高时,气液两相将在______达到平衡
A塔顶B塔底C塔中部
15.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起一下线的变化______
A平衡线B操作线与q线
C平衡线和操作线D平衡线和q线
16.操作中精馏塔,保持F,q,XF,D不变,若采用回流比R小于最下回流比Rmin,则,Xd______,Xw______
17.对于一定于球温度的空气,当其相对湿度愈低时,其湿球温度______
A愈高B愈低C不变D不一定,尚与其它因素有关
18在一定的物料和干燥介质条件下:
(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。
(2)平衡湿含量是区分可除水份与不可除水份的分界点。
正确的判断是______
A两种提法都对
B两种提法都不对
C提法
(1)对,提法
(2)不对
D提法
(2)对,提法
(1)不对
19.单级(理论)萃取中,在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下,若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将______
A增加B减少C不变D不一定
2、(30分)由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两睡眠均为常压,要求的流量为90m3/h,输送管内径为156mm。
在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵,在Q=65~135m3/h范围内属高效区,泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,泵的转速为2900min-1,管内摩擦系数可取为
=0.025,水的密度
=1000kg/m3试求
(1)核算一下此泵能否满足要求?
(2)如泵的效率在Q=90m3/h时可取为68%,求泵的辅功率,如用阀门进行调节,由于阀门关小而损失的功率为多少?
(3)如将泵的转速调为2600min-1并辅以阀门调节使流量达到要求的90m3/h,比第
(2)问的情况节约能量百分之多少?
3、(30分)欲制备干球温度65摄氏度,相对湿度20%,气量100m3/min的热空气,用于工业干燥器,当地空气条件为干球温度27摄氏度,湿度0.01kg水气/kg干气。
今采用下列空调方法:
首先在原空气中喷入直接饱和蒸汽,然后再在加热器中用同样状态的饱和蒸汽进行间接加热,若所用的饱和蒸汽压强为0.13MPa(绝压),试计算直接喷射的蒸汽用量与加热器中间接加热的蒸汽用量。
注:
(1)水蒸汽的p-T关系p=133.3e[8.336-3816.44/(227.03-T)]Pa(其中T为摄氏度)
(2)0.13MPa的饱和水蒸汽温度107摄氏度,汽相焓=2688.2KJ/kg,液相焓=447.5KJ/kg(3)比热容:
CP干燥=1.005KJ/(kgK)CP水蒸汽=1.926KJ/(kgK)
(4)湿空气性质:
H=0.622φPs/(P-φPs)kg水汽/kg干气,
υ=(0.772+1.244H)x(273+t)/273m3湿气/kg干气,I=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg干气,
(5)总压取101.3kPa。
四、(30分)在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分溶液,已知塔顶产品组成为0.95,塔顶产品量为120kmol/h,塔釜产品成为0.04(均为易挥发组分的摩尔分率)操作回流比为最小回流比的1.25倍。
操作条件下物系的相对挥发度为2.2,进料q线方程y=6x—1.7(y,x均为摩尔分率)。
试求:
(1)原料组成并判别进料状态。
(2)原料液量及塔底产品量(3)精馏段操作线方程(4)提馏段操作线方程
五、(30分)在一吸收塔中,用清水逆流吸收某气体混合物,入塔气象组成为0.04(比摩尔分数,下同)操作条件下物质的平衡关系为Y=1.2X,操作气液比为1.2,出塔气象组成为0.01,吸收过程为气膜控制KYa
V0.7(V为摩尔流率),若气液初始组成、流量及操作条件不变,另加一个完全相同的塔,两塔按并联逆流操作组合,气液两相流量分配相等,此时气体出口组成为多少?
化工原理研究生入学考试试题参考答案
一、概念题
1.C;
同1998年第一题1
(2),同2002年第一题2
2.C;
完全湍流时λ=f(ε/d)
3.D;
同2001年第一题8
4.C;
5.B;
Q'
/Q/=n'
/nH'
/H=(n'
/n)2
6.C;
7.B;
8.B;
9.A;
同2002年第一题6
10.D;
KS△tm=Wccpc(t2-t1)
Wc↑10%,K↑小于10%∴△tm↑,而t1,t2不变。
∴T↑
11.A;
同2002年第一题9;
类同2001年第一题10
12.A;
同2002年第一题10
13.A;
14.B;
同02年第一题13;
类同09年第五题
(2)
15.B;
16.↓;
↑;
同02年第一题14
17.B;
由图分析易知,关键是弄清概念
18.D;
结合水分与非结合水分的分界点为相对湿度φ时100%时物料的平衡含水量,即Xφ*=1
由相图可知,仅仅是和点
MM'
的变化,亦即仅仅体积比或质量比变了,也就是杠杆点变了,而萃余相浓度等不变。
19.C
二、取水池水面为2-2截面,取水库水面为1-1截面,并以1-1截面为基准面,列伯努利方程,简化为
He=△Z+△P/ρg+△u2/2g+λ(l/d)(u2/2g)
=50+0+0+0.025×
(1000/0.156)×
[Q/(3600×
πd2/4)]2/(2×
9.81)
=50+0.025×
[902/(3600×
π×
0.1562/4)2]/(2×
=63.97(m)
H=124.5-0.92×
90)=89.22>
He∴满足要求
(2)当Q=90m3/h时
He=63.97(m)
Ne=HeQρ/102η=63.97×
(90/3600)×
1000/(102×
0.68)=23.06(KW)
H=89.22(m)
N=HQρ/102η=89.22×
0.68)=32.16(KW)
△N=32.16-23.06=9.1(KW)
(3)由n'
/n=Q'
/Q=2600/2900H'
/n)2=(2600/2900)2
∴H′/(26/29)2=124.5-0.392Q′/(26/29)
∴H′=100.7-0.354Q′
当Q'
=90m3/h时,H'
=68.44(m)
∴N'
=H'
ρ/102η=24.67(KW)
∴能量节约百分比=(32.16-24.67)/32.16=23.29%
三、本题可不做,这是几年来破天荒打破游戏规则的一道题,是不符合历史潮流,不符合多年命题思路。
现给出参考答案,有志者或有余力者可深入探究。
t2=65℃,φ=20%,V=100m3/min,t2'
=65℃,H'
=0.01Kg水汽/Kg干气,P=101.33KPa
Ps=133.3e18.3036-3816.44/(227.03+T)Pa=2.5×
104Pa
∴H=0.622φps/(P-φps)=0.0323(Kg水汽/Kg干气)
ν=(0.772+1.244×
0.0323)×
(273+65)/273=1.0056(m3湿汽/Kg干气)
∴L=V/ν=100/1.056=99.443(Kg)
∴mν=H•L=3.212(Kg)mν'
•L=0.994(Kg)
∴所需直接喷射蒸汽量m=mν-mν'
=2.218(Kg)
(2)I=(1.01+1.88H)t+2490H
=(1.01+1.88×
65+2490×
0.0323
=150.024(KJ/Kg干气)
I'
0.01)×
27+2490×
0.01
=52.678(KJ/Kg干气)
设间接蒸汽加热量需m'
,则由热量守恒
•L+m•I汽=L•I-m'
(I汽-I液)
52.678×
99.443+2.218×
2688.2=150.024×
99.443-m'
(2688.2-447.5)
∴所需间接加热蒸汽量1.659Kg/min
xq=0.379
yq=0.573
四、
(1)由yq=6xq-1.7
yq=2.2xq/(1+1.2xq)
q=1.2
xF=0.34
由yq=6xq-1.7得q/(q-1)=6
xF/(q-1)=1.7
F=364(Kmol/h)
W=244(Kmol/h)
(2)F=D+W
FxF=DxD+WxW
(3)Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.95-0.573)/(0.573-0.379)=1.943
R=1.25Rmin=2.43L=RD=291.6
yn+1=R/(R+1)xn+xD/(R+1)=2.43xn/3.43+0.95/3.43=0.708xn+0.277
(4)ym+1'
=(L+qF)/(L+qF-W)xm'
-WxW/(L+qF-W)
=(291.6+1.2×
364)xm'
/(291.6+1.2×
364-244)-244×
0.04/(291.6+1.2×
364-244)
=1.504xm'
-0.02
五、两塔并联:
各塔气液流量均为原工况的一半,S不变
两塔串联:
即Z'
=2Z,而HOG'
=HOG
S=m/(L/V)=1,可知操作线与平衡线平行,故塔内各截面上的推动力相等。
即△Ym=Y2
NOG=(Y1-Y2)/△Ym=(Y1-Y2)/(Y2-Y2*)=(Y1-Y2)/Y2=(0.04-0.01)/0.01=3
并联时,各塔气液流量均为原工况的一半,即m/(L/V)不变
由题意知,KYα=f(V0.7),而HOG=V/(KYα·
Ω)=f(V0.3)
∴HOG/HOG'
=f(V0.3)/f(V'
0.3)=1/(1/2)0.3=1.231
Z=HOGNOG=HOG'
NOG'
=(Y1-Y2'
)/Y2'
即1.231×
3=(0.04-Y2'
∴Y2'
=0.008523