2002-2003学年第一学期
99级化学教育专业本科《化工基础》考试卷A
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 一、填空：（共46分，每空1分）
阅卷人 得分 1、化学工程研究和探讨的是化工生产过程中_____________________________及其_______________。化工生产过程是由一系列的单元按一定的顺序组成的，主要是_____________的单元可归纳为传递过程，化学工程中的传递过程包括__________、_____________、_______________。
2、1atm = _______mH2O = ________kgf/cm2，1kgf/cm2 = _______kPa，500mmHg（真空度）= ______ mmHg（绝对压） = _______mmHg（表压）。
3、流体得以流动的必要条件是系统两端有__________或_________。流体流动时具有_________、_________和____________三种形式的机械能，流体的流动过程实质上是__________________的过程。
4、流体流经固体壁面时，由于___________，在垂直于流体流动方向上产生速度梯度。流体流速低于___________________________的区域称为边界层，边界层以外的区域称为__________。流体流经障碍或管件时，会发生____________现象，会导致流动阻力的增大。
5、随着温度的升高，金属的导热系数_________，水的导热系数_________，气体的导热系数_________。
6、物理吸收的平衡取决于当时条件下吸收质在吸收剂中的_________，化学吸收的平衡主要取决于当时条件下吸收反应的____________。
7、亨利定律指出，在一定的温度下，对于______溶液，当气液两相达到________时，吸收质在液相中的浓度与_____________________成正比。对于较高的压强，亨利定律中的分压应以__________来代替。亨利系数随温度的升高而_______，亨利系数越
大说明气体在液体中的溶解度________。
8、精馏塔中，每层塔板上组成相同或相近的气液两相相接触，气液两相之间发生______和__________，蒸气被___________，溶液被__________，所以向上蒸气越来越富集___________，向下溶液越来越富集_________。
9、精馏塔进料口以上的区域称为___________，进料口以下的区域称为__________，只有___________的精馏塔只能将进料分割成粗的馏出液和纯的难挥发组分。
10、列管式换热器可采用______________、_______________和____________措施来补偿热膨胀。列管式换热器中腐蚀性流体应走_________，高压流体应走_________。
二、选择（共14分，每题1分）：
阅卷人 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 得分 1、如何提高U型管压强计的灵敏度：
a、选择密度大的指示剂；b、选择密度小的指示剂；c、改变U型管的管径 2、如何提高微差压强计的灵敏度：
a、增大两种指示剂的密度差；b、减少两种指示剂的密度差；c增大管上端扩张的空间 3、反应釜上安装的弹簧管压强表的读数为0.3MPa，则釜中的绝对压为： a、0.3MPa； b、0.4MPa； c、1.3MPa
4、稳态流动时，流体流动系统中任一截面上流体的性质和流动参数： a、不随时间而改变；b、不随空间位置而改变；c、随时间而改变
5、用φ25×3.25mm的水管输送水(μ=1.0cp)，水的流速为1.5m·s-1，水在管中的流动形态为：
a、滞流； b、从滞流转变为湍流的过渡状态； c、湍流 6、化工生产中可以用________来使系统产生真空：
a、离心泵； b、压缩机； c、喷射泵
7、高温流体流经管壁，在流体与管壁之间的主要的传热方式是： a、传导传热； b、对流传热； c、辐射传热 8、下列哪种换热器单位体积的换热面积最大：
a、列管式热交换器；b、夹套式热交换器；c、螺旋板式热交换器；d、板式热交换器
9、加压对物理吸收过程_____，升高温度对物理吸收______。 a、有利； b、不利； c、没有影响 10、吸收操作的关键是：
a、控制温度； b、控制压力； c、吸收剂的选择 11、在填料塔中安装哪种设备会减少偏集流壁现象： a、喷淋器； b、液体再分布装置； c、支承板
12、气体通过干填料层流动时，在不高的气速下，气流的阻力与气速的_____成正比：
a、1.5～2.0倍；b、1.8～2.0倍；c、1.5～2.0次方；d、1.8～2.0次方 13、双膜理论认为吸收过程的主要阻力存在于： a、流体主体； b、气膜和液膜； c、相界面
14、对于非理想体系，可以用下列哪种方法求精馏所需的理论板数： a、图解法； b、逐板计算法； c、捷算法 三、问答：（共16分）
阅卷人 得分 1、说明柏努利方程的物理意义及孔板流量计的工作原理。
2、分别说明传导、对流和辐射传热的机理。
3、操作线推倒的根据是什么？分别说明填料塔和板式塔操作线的物理意义。 4、为什么精馏时必须有回流？说明回流比对精馏的影响。 四、计算：（24分，2、3题选做一个）
阅卷人 得分 1、（7分）用泵将油品送往高位槽，送料量为7200kg·h-1，油品的密度为900kg·m-3，导管用φ68×3mm的不锈钢管，管出口比液面高15m，沿程阻力损失为4m油柱，管件的局部阻力之和可折算为直管阻力的25%。泵的效率为50%，求泵所需功率。
2、（6分）在套管式换热器中用水冷却热油（逆流换热），油由420K冷却到370K，水由285K加热到310K。设油和水的物性、进口温度和换热面积均不变，水的流量增加0.2倍，油的流量不变，求水和油的出口温度。
3、（6分）在填料塔中用清水吸收含SO2 3%的SO2—空气混合气中的SO2。塔中填料层高6m，实测得气相传质单元高度为2.0m。平衡关系为Y = 3.8X，吸收剂用量为最小用量的140%。试求出塔气体的浓度（用算数平均值计算平均传质推动力）。
4、（11分）苯—甲苯混合液中含苯50%（mol），在常压下进行连续精馏，体系的相对挥发度为2.45，要求馏出液中含苯不小于95（mol）%，馏残液中含苯不大于5（mol）%，选用的回流比为4，泡点进料，进料量为180mol·h-1，若实际塔板效率为理论板的80%。（1）用逐板法求精馏所需的塔板数，确定进料口的位置及精馏段和提馏段所需的塔板数；（2）求苯的收率；（3）求塔顶和塔底产品的流量。
2002-2003学年第一学期
进料板上液体的组成与______________相接近。 99级化学教育专业本科《化工基础》考试卷B
二、问答（30分，每题5分）：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 阅卷人 得分 一、填空：（35分，每空1分）
1、说明柏努利方程的物理意义和孔板流量计的工作原理。 阅卷人 得分 2、传热有哪几种方式？它们的传热机理分别是什么？ 3、什么是稳态流动？什么是稳态传热？ 1、化学工程和工艺中普遍起作用的基本规律有____________、____________、4、吸收的推动力是什么？有哪些表示方法？
___________、_____________。
5、为什么精馏时必须有回流？回流比对精馏有什么影响？
2、反应釜上安装的弹簧管压强表的读数为0.5MPa，则釜中的绝对压为______ MPa。6、并流与逆流传热各有什么特点？ U型管压强计的一端与大气相通，另一端与管路连接，测得的是_______或_______。 三、计算（35分）： 3、流体流动时具有________、________和__________三种形式的机械能，流体的流阅卷人 得分 动过程实质上是_________________的过程。工程上将每牛顿流体所具有的各种形式 的能量统称为_________。
1、在列管换热器中，水与油逆流换热。水的进、出口温度分别为15℃和40℃，油的进、4、流体充满导管作稳定流动基本上有_______和_______两种流动形态，判别流动形出口温度分别为150℃和100℃。现要求油的出口温度降为80℃，设油、水的流量，进态的依据是__________，_____________时为明显的湍流。
口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m，试求将此换热器的管长增加至多少米后5、金属的导热系数随温度的升高而________；液体（水和甘油除外）的导热系数随才能满足要求。（忽略换热器的热损失）
温度的升高而_______；气体的导热系数随温度提高而________。
2、用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混合气体中含苯5%（体积百分数），其余6、表示气液间平衡关系的亨利定律的表达式为____________，亨利定律只适用于为空气，要求苯的回收率为90%。吸收塔为常压操作，温度为25℃，入塔混合气体流______溶液，压强较高时，亨利定律中的分压应以_________来代替。亨利系数随温量为940 m3（标准）/h。入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍。度的升高而________，亨利系数越大，表明气体组分在液体中的溶解度越_______。 已知该系统的平衡关系Y=0.14X，气相体积传质系数KYα=0.035kmol/（m3·s），纯煤7、物理吸收的平衡取决于当时条件下吸收质在吸收剂中的_________，化学吸收的油的平均相对分子质量M=170，塔径D=0.6m。试求： 平衡主要取决于当时条件下吸收反应的____________。
（1）吸收剂的耗用量为多少kg/s？ 8、精馏塔中，每层塔板上组成相同或相近的气液两相相接触，气液两相之间发生（2）塔底吸收液的浓度X1； ______和__________，蒸气被___________，溶液被__________，所以向上蒸气越来越富集___________，向下溶液越来越富集_________。
（3）填料层的高度H。
9、精馏塔进料口以上的区域称为_____________，进料口以下的区域称为_________。