青岛科技大学2005年研究生入学考试试卷 考试科目:化工原理A (答案全部写在答题纸上

一、 (20分如图所示,用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面均 恒定不变,输送管路尺寸为φ83×3.5mm ,泵的进出口管道分别安

装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为 4.8m ,压力表安装位置离贮槽的水面高度为H 2为5m 。当输水量为 36m 3/h 时,进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ,出水管道全部阻 力损失为 4.9J/kg (均包括局部阻力,压力表读数为 2.452× 105Pa ,泵的效率为70%,水的密度ρ为1000kg/m 3,试求: (1 两槽液面的高度H 为多少? (2 泵所需要的实际功率为多少kW ?

(3 真空表的读数为多少kgf/cm 2?

二、(10分一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充被测液体,记录钢球下落一定距离的时间,球的直径为6mm ,下落距离为200mm ,测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32

秒,此糖浆的密度为1300 kg/m 3,钢球的密度为7900 kg/m 3,求此糖浆的粘度是多少厘泊。

三、(20分在套管换热器中用120℃的饱和蒸汽于环隙间冷凝以加热管内湍流的苯。苯的流量为4000kg/h ,比热容为1.9kJ/(kg ·℃,温度从30℃升至60℃。蒸汽冷凝传热系数为1×104W/(m 2·℃,换热管内侧污垢热阻为4×10-4m 2·℃/W ,忽略管壁热阻、换热管外侧污垢热阻及热损失。换热管为φ54×2mm 的钢管,有效长度为12m 。试求:

(1饱和蒸汽流量(其冷凝潜热为2204kJ/kg ; (2管内苯的对流传热系数αi ;

(3当苯的流量增加50%、但其他条件维持不变时,苯的出口温度为若干?

四、(20分用连续精馏塔分离某双组分物系,原料液组成为0.20(摩尔分率,下同,流量为150kmol/h 。根据工艺要求,塔顶设分凝器,冷凝液部分入塔作回流L,部分作为产品D 2,由分凝器出来的气相经全凝器冷凝后作为产品 D 1。要求产品D 1的组成不小于0.9,塔釜残液组成

不大于0.05。操作中取 L/D 1=1.5,D 2/D 1=1/4,物系相对挥发 度为 2.47,流程如图所示。试求:(1馏出液流量D 1、D 2 及塔顶第一块理论板上升蒸汽流量V 1? (2精馏段操作 线方程及塔顶第一块理论板上升蒸汽的组成?(3若塔顶 只设全凝器,全回流操作时,测得相邻两板下降液体的组 成分别为0.82,0.75,求下一板的气相默弗里板效率?

五、(20分一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害成分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0.0053, 出塔水溶液浓度为0.0128,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倍数。(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,需将填料层加高多少米?

六、(20分某并流式干燥器的操作压力为101kPa ,湿物料流量为1200kg/h ,湿基含水量为15%,要求干燥产品的湿基含水量不超过0.5%。以温度为20℃、湿度为 0.0723kg 水/Kg 绝干气的新鲜湿空气为干燥介质,在预热器中预热至90℃后送入干燥器,湿空气离开干燥器的温度仍为