安徽工业大学年硕士研究生招生专业基础课试卷(A卷)
科目名称:化工原理科目代码:满分:分
考生请注意:所有答案必须写在答题纸上,做在试题纸或者草稿纸上的一律无效!
一.简答题(30分)
1.雷诺数的物理意义是什么?如何判断流型?(5分)
2.为什么工业上悬浮液的过滤分离中,料浆不宜在冷却后才进行过滤?(5分)
3.传热有哪几种方式?各有何特点?试就锅炉墙的传热分析其属哪些传热方式?(5分)
4.什么叫精馏操作?举例说明精馏过程在化工生产中的应用。(5分)
5.什么叫吸收操作?举例说明吸收操作在化工生产中的应用。(5分)
6.为什么湿空气进入干燥器前,都先经预热器预热?(5分)
二.流体输送计算(30分)
密度为kg/m3的盐水,以25m3/h的流量流过内径为75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为25m,钢管总长为m,管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25%,试求泵的轴功率。
假设:(1)摩擦系数λ=0.03;
(2)泵的效率η=0.6。
三.传热过程计算(30分)
在内管为φ×10mm的套管换热器中,将流量为kg/h的某液态烃从℃冷却到60℃,其平均比热容为2.38kJ/(kg.K),环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热容为4.kJ/(kg℃),基于传热外面积的总传热系数K=w/(m2.K),且保持不变,设热损失可以忽略。
试求:(1)冷却水用量;
(2)计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。
四.精馏计算(30分)
分离苯和甲苯混合液,进料组成为0.4,馏出液组成为0.95,残液组成为0.05(以上组成均为苯的摩尔分率)。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热。
试求:(1)最小回流比;
(2)若回流比取最小回流比的1.2倍,列出精馏段操作线方程;
(3)列出提馏段操作线方程。
五.吸收计算(30分)
有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气体量
为kmol/h,溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90%,液气比为1.5,平衡关系y=x。
试求:(1)液体出塔浓度;
(2)测得气相总体积传质系数Kya=0.10kmol/(m3.s),问该塔填料层高度为多少?提示:NOG=1/(1-S)ln[(1-S)(y2-mx2)/(y1-mx2)+S]
(试题完)
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