化工原理模拟试题(2)

化工原理模拟试题（三）

一、 选择题(20分，每小题2分)

1用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体，若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱，则此泵的安装位置必须＿＿。

A 高于塔底液面4.5m的上方 B 高于塔底液面1.5m的上方 C 低于塔底液面4.5m的下方 D 低于塔底液面3.0m的下方 2 过滤基本方程式是基于＿＿＿＿推导出来的。

A 滤液在介质中呈湍流流动 B 滤液在滤渣中呈层流流动 C 滤液在滤渣中呈湍流流动 D 滤液在介质中呈层流流动 3在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值＿＿＿＿。 A 只取决于Re B 与光滑管一样 C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关

4对流传热系数关联式中普兰特准数是表示＿＿＿＿的准数。 A 物性影响 B 流动状态 C 对流传热 D 自然对流影响 5实际生产中沸腾传热过程应维持在＿＿＿＿区操作。 A 自然对流 B 强制对流 C 膜状沸腾 D 泡状沸腾

6已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.00625atm、E2=0.011atm、E3=0.0035atm，则＿＿＿。

A t3＞t2 B t1＜t2 C t1＞t2 D t3＞t1

7已知湿空气的下列＿＿＿参数，利用H-I图可以查得其它未知参数。 A (p,H) B (td,t) C (tw,t) D (I,tW) 8 精馏的擭作线是直线，主要基于以下原因＿＿。 A 恒摩尔流假定 ( B 理想物系 C 塔顶泡点回流 ( D 理论板假定

9 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生＿＿＿＿。 A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象

10 对于一定的干球温度的空气，当其相对湿度愈低时－则其湿球温度＿＿＿。 A 愈高 B 愈低 C 不变 ?D 不一定

二 填空题（20分，每空1分）

1在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的＿＿次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的＿＿次方成正比。

2对于接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，在吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数＿＿＿，传质推动力＿＿＿。（增大、减小、不变）

3离心泵的工作点是＿＿＿＿＿曲线与＿＿＿＿＿＿＿曲线的交点。

4水在管内作湍流流动，若流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的＿＿倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的＿＿倍。（设条件改变后仍在湍流范围）

5厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1＞b2＞b3，导热系数λ1﹤λ2

﹤λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻＿＿＿＿＿＿，各层导热速率＿＿＿＿＿＿。

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6分离任务要求一定，当回流比一定时，在五种进料状况中，＿＿＿进料的q值最大，分离所需的总理论板数＿＿＿。

7恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括＿＿＿＿＿＿＿＿阶段 和＿＿＿＿＿＿＿＿＿阶段。

8流体流动的连续性方程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的＿＿倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的＿＿倍。

10在1atm下，不饱和湿空气温度为295K，当加热到375K时，相对湿度＿＿＿，露点＿＿＿。(增高、降低、不变) 三 计算题（60分）

1 (15分)在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，饱和蒸汽进料。已知进料量为200kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率），回流比为6，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95。试求：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；（2）精馏段操作线方程；(3)回流比与最小回流的比值；（4）若全回流操作时，塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为0.6，全凝器液相组成为0.98，求由塔顶第二块板上升的气相组成？

2（15分）一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为6m，直径为φ25×2mm。冷却水在管内流过，并从17oC被加热到37oC。流量为1.25kg/s，温度为72oC的烃饱和蒸汽在管外冷凝成同

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温度的液体，烃蒸汽的冷凝潜热为315KJ/Kg。已测得：蒸汽冷凝传热系数α0=800w/（m·oC），管内侧热阻为外侧热阻的40%，污垢热阻为管内侧热阻的70%。计算时可忽略管壁热阻及热损失。水的比热为4.18KJ/（Kg·oC）。试计算：（1）冷却水用量；（2）换热管的总根数。（传热面积以外表面为基准）。

3 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m，其中压力表之后的管路长度为80m， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m，

3H=20m 水的密度为1000Kg/m，泵的效率为0.85，

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输水量为15m/h。求：

H1=2m （1）整个管路的阻 力损失，J/Kg；

（2）泵轴功率，Kw； （3）压力表的读数，Pa。

4 （15分）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A.已知操作条件下气相总传质单元

高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0066，出塔水溶液浓度为0.0134，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求出此时填料层高度？

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化工原理模拟试题（四）

一、选择题（20分，每题2分）

1 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的_____项。 A位能 B静压能 C总机械能 D动能 2离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生_____。 A 气缚现象 B 汽化现象 C 气浮现象 D 汽蚀现象

3某液体在内经为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的______倍。 A 2 B 4 C 8 D 16 4 过滤基本方程式是基于＿＿＿＿推导出来的。

A 滤液在介质中呈湍流流动 B 滤液在滤渣中呈湍流流动 C 滤液在介质中呈层流流动 D 滤液在滤渣中呈层流流动

5 在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的___________在工程上可行。 A 提高蒸气流速 B提高空气流速 C 采用过热蒸气以提高蒸气温度

D 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积

6 已知q=1.1，则加料液中液体量与总加料量之比为__________。M A 0.1:1 B 1.1:1? C 1: 1.1 D 1:1

A 0.1:1 B 1.1:1? C 1: 1.1 D 1:1 7 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因＿＿。 A 理论板假定 B 理想物系 C 恒摩尔流假定 D 塔顶泡点回流 8 物料的平衡水分一定是___聟_____。

A 非结合水切 B 自由水分 C 结合水分 D 丵界水分 9 傅立叶定律是_____的基本定律。

A 对流传热 B 热传导 C 总传热 D 冷凝

10 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的方法是________。 A 液相中易挥发组分进入汽相 B 汽相中难挥发组分进入液相

C液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但易挥发组分较多 D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生

二 填空题（20分，每空1分）

1在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的＿＿次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的＿＿次方成正比。

2相对挥发度α=1，表示不能用 分离，但能用 分离。

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3流体在管内作湍流流动时（不是阻力平方区），其摩擦系数?随 和 而变。完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值只取决于 。

4水在管内作湍流流动，若流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的＿＿倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的＿＿倍。（设条件改变后仍在湍流范围）

5导热系数的单位为 ，对流传热系数的单位为 ，总传热系数的单位为 。

6分离任务要求一定，当回流比一定时，在五种进料状况中，＿＿＿进料的q值最大，分离所需的总理论板数＿＿＿。

7恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括＿＿＿＿＿＿＿＿阶段 和＿＿＿＿＿＿＿＿＿阶段。

8流体流动的连续性方程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9易溶气体溶液上方的分压 ，难溶气体溶液上方的分压 ，只要组份在气相中的分压 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。

10在1atm下，不饱和湿空气温度为295K，当加热到375K时，相对湿度＿＿＿，露点＿＿＿。(增高、降低、不变) 三 计算题（60分） 1 (15分) 一精馏塔，原料液组成为0.5（摩尔分率），饱和蒸气进料，原料处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h 。已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求： （1） 塔顶、塔底产品组成；

（2） 全凝器中每小时冷凝蒸气量； （3） 蒸馏釜中每小时产生蒸气量 （4） 若全塔平均α=3.0，塔顶第一块塔板默弗里效率Eml=0.6，求离开塔顶第二块塔板的

气相组成。

2（15分）有一换热器，管内通90℃的热流体，膜系数?1为1100w/m??C，管外有某种液体沸腾，沸点为50℃，膜系数?2为5800w/m??C。试求以下两种情况下的壁温：（1）管壁清洁无垢 ；（2）外侧有污垢产生，污垢热阻为0.005m??C/w

3 （15分）如本题附图所示，用泵2将储槽1中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器3内，储槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa。蒸发器上部的蒸发室内操作压强为200mmHg（真空度）。蒸发器进料口高于储槽内的液面15m，输送管道的直径为Φ68mm×4mm，送料量为20m3/h，溶液流经全部管

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222道的能量损失为120J/kg，试求：（1）泵的出口管路中流体的流速；（2）泵的有效功率；（3）若泵的效率为65%，求泵的轴功率。

4 （15分）有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。填料塔直径为0.8m，填料层体积为3 m3，平衡关系为Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）

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