内部版本 绝密 华东理工大学一九九一年研究生（硕士、博士）入学考试试题
（试题附在考卷内交回） 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）
一、填空题：（20分）
1． 用U型计进行测量，两容器内为同一种静止液体（如图），在原安装情况下，U型计读
数分别为H和 R,若现将测量点A往下移至A’点，而U型计仍处在原位置，测得的H’__H,R’____R。（>,<,=,不确定）
AA’RHB
2． 某工厂仓库中现有两台完全相同的离心泵可供使用，已知该泵的单泵特性方程为
233He=20-2qV (qV:m/min),现要求用这两台离心泵来完成输送流量qV=1.6m/min,补充能量为He=35J/N的输送任务，应采用___________。（单泵操作、双泵并联、双泵串联、该两泵无法满足要求）
3． 某过滤机始终在恒压下操作，（过滤介质阻力可忽略不计，滤饼不可压缩），原在τ小
3
时可获得滤液V m,现要求在τ/2的时间得到相同的滤液量，则操作表压ΔP应为原来的_____倍。
4． 含尘气体在降尘室内除尘，（尘粒均为球形，且尘降在斯托克斯区），理论上能使流量
为qV的气体中颗粒直径dp≥50μm的颗粒100% 除去。现要求将同样气量中的dp≥35μm的颗粒100% 除去，则降尘室的底面积为原来的____倍。
5． 某工厂必须用江水将流量为qV,温度为T1的热油冷却至T2,选用一换热器操作后，发现当
江水进出该换热器的温度t1?t2时，仍不能使热油冷却至T2,为保证完成任务，应采取的措施是________________________________________________。
6． 填料塔设计时，采用吸收剂再循环的方案（如图）。y2新鲜吸收剂入塔浓度x2,量L,入塔温度t均确定后，
L,x2吸收剂循环量L’增加，填料层高度将________。（过程属气膜控制）
7． 操作中的精馏塔，若将冷回流改为泡点回流，而回流
L’液量、塔顶产品量及原料入塔条件均维持不变，则提
馏段液气比V_____，塔顶产品组成xD_______。（上
升、不变、下降、不确定）
8． 将不饱和湿空气等压降温，气体的湿度H_______，
相对湿度φ_____。（上升、不变、下降、不确定） 9． 对组成为xF 的混合液进行单级萃取，要求萃余相中
溶质浓度为x,若物系的分配系数kA越大，则所需的溶剂比S/F将________。
Ly1x1 11
内部版本 绝密 二、（20分）有一套管换热器，管隙用饱和蒸汽加热内管的冷气体，饱和蒸汽和冷气的
进口温度分别为180℃和40℃，原工况条件下，气侧给热系数αi=40W/m.℃, 蒸汽侧给热系
2数αo=10000W/m.℃,管壁厚（小管）2.5mm，导热系数λ=45W/m.℃,冷气体出口温度为130℃，冷气体的Re>10000,Pr>0.7,现将冷气体流量增加一倍，而其它入口条件不变，则冷气体的出口温度为多少度？（忽略垢层热阻和物性的变化。）
2y2三、（20分）某填料塔用水吸收低浓度混合气中的可溶组分
（如图）。混合气入塔浓度y1=0.02(摩尔分率,下同)，吸收剂为解吸后的循环水，吸收液气比L/G=1.5,操作条件下，物体的相平衡关系y=1.2x，原工况下，解吸后吸收剂入塔浓度x2=0.001,出塔气体浓度y2=0.002,该塔填料层高度H=5m，试求： （1） 该塔的传质单元高度HOG; （2） 若因解吸不良，吸收塔入塔浓度变为x2’=0.005,而其它
入塔条件不变，此时气体出塔浓度y2’为多少？
吸收塔解吸塔四、（20分）用精馏塔分离双组分混合液，混合液中含易挥
发组分xF =0.4(摩尔分率、下同)，原料以饱和液体状态加入塔的中部，塔顶全凝，泡点回流，操作条件下物系的相对挥发度为2.5。要求塔顶产品浓度xD=0.8，塔顶易挥发组分的回收率η
x2=0.9，试求： x1y1（1） 为完成上述任务所需的最小回流比；
（2） 若操作回流比为最小回流比的1.5倍，则精馏段和提馏段的操作液气比各为多少？ （3） 在上述液气比下操作，进入塔顶第一块塔板的汽相组成为多少？
五、（20分）实验室需用离心泵将敞口地面水池的水送入一敞口高位槽。高位槽原液面
距水池液面距离为5m (如图),地面水池较大，液面可视为恒定。工作条件下，泵的特性曲
23线为He=20-222qV (qV:m/min),整个管路长度为50m（包括全部局部阻力的当量长度），管径均为50mm，管路摩擦系数λ=0.03，试计算使高位槽内液面升高1m需多少时间？（设高位槽位直径为1m的圆桶）。提示：用拟定态方法处理。
1m5m
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