北京化工大学化工原理2013--2016,2020年考研初试真题.docx

第 第 PAGE 1 页 共 4 页 注意事项： 北京化工大学 攻读硕士学位研究生入学考试 化工原理(含实验)样题（满分 150 分） 1、答案必须写在答题纸上，写在试题上均不给分。 2、答题时可不抄题，但必须写清题号。 3、答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红色笔或铅笔均不给分。 一、填空题 (每空 1 分，共计 22 分) 1、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将 ；若改用转子流量计，转子前后压差值将 。 2、离心分离因数 KC 是指 。 3、当颗粒雷诺数 Rep 小于 时，颗粒的沉降属于层流区。此时， 颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 4、一般认为流化床正常操作的流速范围在 与 之间。 5、聚式流化床的两种不正常操作现象分别是 和 。 6、对固定管板式列管换热器，一般采取 方法减小热应力。 7、在逆流操作的吸收塔中，当吸收因数 A>1 时，若填料层高度 h0 趋于无穷大，则出塔气体的极限浓度只与 和 有关。 8、精馏塔设计时，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持 xF、D/F、q、R、xD 不变，则 xW 将 ，理论板数将 。 9、工业生产中筛板上的气液接触状态通常为 和 。 10、在 B-S 部分互溶物系中加入溶质 A 组分，将使 B-S 的互溶 度 ；恰当降低操作温度，B-S 的互溶度将 。 11、部分互溶物系单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度前提下，用 含有少量溶质的萃取剂 S′代替纯溶剂 S，则所得萃取相量与萃余相量之比将 ，萃取液中溶质 A 的质量分数 。 12、在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则所需理论级数愈 ；当溶剂比为最小值时，理论级数为 。 二、简答题 (每小题 3 分，共计 18 分) 1、离心泵启动前应做好哪些准备工作？为什么？ 2、影响过滤速率的因素有哪些？ 3、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？为什么？ 4、什么是精馏塔操作的最小回流比？影响最小回流比的主要因素有哪 些？ 5、什么是填料塔的泛点和载点，测得泛点和载点的意义是什么？ 6、什么是临界含水量？它与哪些因素有关？ 三、计算题 (25 分) 用离心泵将密度为 1200kg/m3 的溶液，从一敞口贮槽送至表压为 57.33 kPa 的高位槽中。贮槽与容器的液位恒定。输液量用孔径为 20mm、流量系数为 0.65 的孔板流量计测量，水银 U 型压差计的读数为 460mm，水银的密度为 13600kg/m3。已知输送条件下离心泵的特性曲线为 H=40－0.031Q2（Q 的单位为 m3/h，H 的单位为 m）。求： 离心泵的输液量（m3/h）； 管路特性曲线； 若泵的转速提高 5%，此泵的有效功率为多少（kW）？ 四、计算题 (22 分) 某新安装的列管式换热器(双管程、单壳程)，内有φ38×2.5mm 的无缝钢管 200 根，管外为 130?C 饱和水蒸汽冷凝，将管内的水溶液从 20?C 加热到 80?C，水溶液的流速为 0.8 m/s。已知蒸汽侧对流传热系数为 104 W/m2.K， 管壁热阻及两侧垢阻均可忽略不计。求： 该换热器的总传热系数； 运行一年后，由于水侧管壁结垢，水溶液出口温度下降为 70?C。求此时的总传热系数与水侧垢阻（壁阻及蒸汽侧垢阻仍可忽略不计）； 为尽量维持原水溶液的出口温度，现将换热器的管数增加 20%， 新增加钢管及原钢管的水侧结垢情况均与（2）中相同，问此时水溶液的出口温度为多少？ （水溶液在定性温度下的物性参数分别为：ρ=988.1kg/m3； CP=4.174 kJ/kg.K；λ=0.6473W/m.K； μ=0.549×10-3Pa.s ） 五、计算题 (20 分) 在内径为 1m 的填料塔中，用清水逆流吸收低浓度二元气体混合物中的溶质。操作条件下物系的相平衡关系为 y*=2x，体积传质分系数 kya=kxa= 0.12kmol/m3.s，且 kya 与气量的 0.7 次方成正比。操作液气比为最小液气比的 1.5 倍。已知混合气体的处理量为 120kmol/h，要求吸收率达到 90%。求： 完成上述任务所需的填料层高度； 若混合气体的处理量增加 20%，此时溶质的吸收率可达多少？ 分析说明当入塔气体溶质含量降低后，其它入塔条件不变，溶质的吸收率及出塔水溶液的浓度有何变化。 六、计算题 (23 分) 有一两股进料的连续精馏塔分离苯和甲苯混合液，塔顶采用全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。已知 F1=F2=50kmol/h，xF1=0.7，xF2=0.5，要求 xD=0.95， xW=0.05（以上均为摩尔分率），操作回流比 R=1.0，相对挥发度为 2.47，两股进料均为饱和液体，并且均从各自的适宜位置