青岛科技大学-835化工原理【2017】考研真题
2023-06-21
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青 岛 科 技 大 学
二○一七年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共 7 道大题（共计 29 个小题），满分 150 分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草
纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
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一、（20 分）用效率为 75%的离心泵将蓄水池中 20oC的水送至敞口高位槽中，管路的直径为
Φ57mm×3.5mm 的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力（包括孔板）当量长度之和为 85m。采
用孔板流量计测量水的流量，孔板直径 do=20mm，孔流系数 Co=0.60。从水池到孔板前测压点截
面A的管长（含所有局部阻力当量长度）为 35m。U型管中指示液为汞，20oC水的密度 ρ=998.2
kg/m3，黏度 µ=1.0×10-3 Pa·s。摩擦系数可近似用下式计算：
当水的流量为 8.50m3/h 时，
试求：
1. 两个蓄水池液面间的
阻力损失为多少？
2. 泵的轴功率为多少？
3. A 截 面 U型 管 压 差 计
读数 R1为多少？
4. U 型管压差计读数 R2
为多少？
二、(10 分)拟用降尘室去除矿石焙烧炉炉气中的矿尘，已知操作条件下的气体体积流量为 10800
m3/h，密度为 1.6 kg/ m3，黏度为 0.03cP。矿尘颗粒的密度为 4500 kg / m3。要求净化后的气体
中不含大于 40 的尘粒。试求：
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1. 所需降尘室面积至少为多少 m2？
2. 若降尘室底面宽 1.5m，长 4.0m，则降尘室需要几层？
3. 采用该降尘室，直径为 20 的尘粒能除去的百分数？
三、（20 分）一单管程的列管式换热器，由 Φ25×2.5mm 的135 根不锈钢管组成。现有平均比热容
为4.187kJ/(kg•℃)的某溶液在管内作湍流流动，其质量流量为 2×104kg/h，并由 15℃被加热到
100℃。温度为 110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝。管壁对溶液的对流传热系数为 2000W/(m2•℃)，
蒸汽对管壁的对流传热系数为 1.16×104W/(m2•℃)，不锈钢管的导热系数为 17W/(m•℃)，忽略污
垢热阻和热损失。
试求：
1. 总传热系数；
2. 列管长度；
3. 若将该换热器管程改用于把 5.0×104kg/h 的苯从 30℃加热至 70℃，并已知操作范围内苯的
平均密度为 900kg/m3，黏度为 0.47×10-3Pa•s，比热容为 1.80kJ/(kg•℃)，导热系数为 0.14W/(m•
℃)，换热器其他条件不变，判断该换热器是否合用。
四、（20分）某苯-甲苯分离精馏塔，已知进料组成 xF=0.4，塔顶产品组成xD=0.96，进料流量
F=100kmol/h，泡点进料，塔顶为全凝器，回流比R=1.6Rmin。要求塔顶苯的回收率不低于96%，
物系的相对挥发度=2.47。试求：
1. 塔顶、塔釜产品流率及塔釜产品组成 xW；
2. 精馏段、提馏段操作线方程；
3. 若该塔再沸器可看作是一块理论板，求进入再沸器的液体组成。
4. 已知塔顶第一块实际板以液相组成表示的默弗里板效率为0.5，求离开塔顶第二块实际板
进入第一块实际板的气相组成；
五、（20 分）用一填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混合气体中含苯 10%（体积分数），其
余为空气。要求苯的回收率为 95%，吸收塔为常压操作，温度为 25oC, 入塔混合气体流率为
1000m3/h（标准状况），入塔吸收剂为纯煤油，煤油的消耗量为最小耗用量的 1.6 倍，已知该系
统的 平 衡 关 系 ， （ 其 中 X 、Y 为 摩 尔比 ） ， 气 相总 体 积 传 质 系 数
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青岛科技大学二○一七年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理注意事项：1．本试卷共7道大题（共计29个小题），满分150分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、（20分）用效率为75%的离心泵将蓄水池中20oC的水送至敞口高位槽中，管路的直径为Φ57mm×3.5mm的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力（包括孔板）当量长度之和为85m。采用孔板流量计测量水的流量，孔板直径do=20m...
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