内部版本 绝密 华东理工大学一九九四年研究生（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、简答题：（20分）
1． 实验测定离心泵特性曲线时，需测取记录哪些数据？
2． 由于某钟原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体的质量流量及含尘情况不
变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？导致此变化的原因何在？ 3． 何谓核状沸腾？何谓膜状沸腾？工业操作应采用何种沸腾？为什么？ 4． 液液萃取操作中，分散相的选择应从哪些方面考虑？
5． 用热空气对某湿物料进行对流干燥，在一定的气速和温度下，达到最终湿含量的时
间为3小时，其中等速干燥所用时间为1小时。为提高产量，希望在2小时内达到干燥要求，问采用提高气速的办法能否达到目的？为什么？
二、（20分）某一逆流操作的套管换热器，冷却水入口温度t1=30℃, 出口温度t2=84℃,
热流体进口温度T1=180℃, 出口温度T2=120℃,改为并流操作，其它条件均不变，两流体的出口温度分别为多少度？
三、（20分）在有效高度为4m的填料塔内用纯水逆流吸收气体混合物种的可溶组分，气
体的初始浓度为0.05（摩尔分率），操作条件下，物系的相平衡关系为y=1.2x，操作液气比为1.5。现测得气体出口浓度为为0.005（摩尔分率），试求：
（1） 此填料的传质单元高度HOG为多少？
（2） 若将填料层加高2m，则溶质的回收率η可达到多少？
四、（20分）用精馏塔分离双组分混合液，加料为两股摩尔流量相等的原料液。一股在
塔顶加入，其浓度为0.55（易挥发组分摩尔分率，下同），另一股在塔的中部加入，其浓度为0.35。原料液均在泡点下加入塔内，塔顶设置冷凝器，泡点回流，塔底间接蒸汽加热。操作条件下，物系的相对挥发度为2，操作回流比为2，试求： （1） 塔底产品的浓度为多少？
（2） 中部加料口以上和以下各塔段的操作线方程。
（3） 若塔板可无限增加，则塔顶产品的极限浓度为多少？
F1DF2W
五、（此题应届考生必答，20分）在底面积为1.5m×1.5m的方形容器内设置一垂直
挡板，将其分为容积为2:1的两个空间，设大空间内盛有深度为1m 的水，较小空间内盛有深度为0.4m 的水，挡板上有一直径为20mm的小孔，若将小孔的塞子拔掉，经多长时间容器内的液体停止流动？在这段时间内有多少液体从大空间流进小空间？（小孔的流量系数为0.61）
5
内部版本 绝密 六、（此题在职考生必答，20分）操作中的离心泵如图示，P=0.5at(表)，在转速n=2900
转/分下，泵的特性方程He=40-0.1qV (qV:m/h),ρ=900kg/m,流量为8m/h。试求：
（1） 泵的有效功率；
（2） 今将泵的转速调节至n’=2700转/分,则泵的有效功率又为多少？（设流动均在
高度湍流区）
2
333P5m
6
内部版本 绝密 华东理工大学一九九三年研究生（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. 如图静止盛水容器中，U型压差计的指示剂ρi=1630kg/m时，压差计读数为R,当改用
3ρi’=13600kg/m时，则R’=___________。
3R
2. 某离心泵将江水送入一敞口高位槽，现因落潮，江水液面下降，当管路条件和λ均不
变（泵仍能正常操作），为维持原送水能力，泵出口调节阀应______。（关小、不变、开大），泵出口处流体压强______。（变小、不变、变大、无法确定）
3. 某二元物系相平衡关系如图所示，现以S作为萃取剂，分离AB混合物得一对平衡的
萃取相E和萃余相R，则该条件下，分配系数kA=___________。选择性系数β=_________。(用线段比例式表示)。
AFEBC
4. 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量流量不变，含尘情况不变，
降尘室出口气体的含尘量将______。（变小、不变、变大）导致此变化的原因是（1）____________________________，（2）_______________________________。 5. 温度为t，湿度为H的湿空气以一定的流速掠过某湿物料，测得其临界含水量为XC,平衡含水量为X,现改变条件：
*
（1） 气体状态和湿物料不变，流速增加，则XC_________, X______________。
*
（2） 气速、湿度H、湿物料不变，气温t下降，则XC________, X_____________。
（变小、不变、变大、不确定）
6. 定性在下图中绘出恒速过滤操作中过滤常数K、过滤压强ΔP和滤液量V的关系曲线。
（滤饼可压缩，s≠0,过滤介质阻力qe≠0）
*
KV
ΔPV
7
内部版本 绝密 二、（20分）某一台单程列管式换热器，由18根φ19×2mm，长1.5m的管子组成，现用
它来冷凝冷却乙醇饱和蒸汽，使其自饱和温度78℃冷凝冷却至30℃，乙醇走管外，处理量为100kg/h，其冷凝热为880kJ/kg,液体乙醇的比热为2.93kJ/kg.℃, 冷却水走管内，与乙醇逆流流动，进口温度为15℃，出口温度为30℃，水的平均比热为4.187kJ/kg.℃,乙醇的
22冷凝和冷却的传热系数K1=0.7 kW/m.℃, K2=0.12 kW/m.℃,(以管子外表面积为基准)。问此换热器是否适用？
三、（20分）用精馏塔分离双组分混合液，原料处理量为F=100 kmol/h, 混合液中含易
挥发组分xF =0.5(摩尔分率、下同)，原料以汽液混合状态（汽液各占一半）加入塔的中部，塔顶泡点回流，回流比为最小回流比的1.2倍，塔釜间接蒸汽加热。要求塔顶产品浓度xD=0.95，塔釜残液浓度xW=0.05，操作条件下物系的相对挥发度为3。试写出该塔提馏段的操作线方程。
四、（20分）在一常压逆流填料塔中，用清水吸收含溶质5%（体积百分数）混合气中的
溶质。已知混合气处理量为2826标准m/h,气体在塔内的空塔速度为1m/s(标准状态下流
3速)。相平衡关系y=1.2x。气相总传质系数Kya均为180 kmol／m.h，吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为95%，试求：
(1) 吸收剂出塔浓度x1(摩尔百分数)； (2) 完成上述任务所需的填料层高度；
(3) 按以上条件设计的塔，若气液两相入塔流量、组成、温度、操作压强均不变，
而改用并流操作，则吸收率可达多少？（假定Kya与流向无关）
3
五、（此题在职考生必答，20分）图示用虹吸管自贮槽排液，液体密度为800kg/m3,
粘度为0.015Pa.s，虹吸管内径为15mm。
（1） 当y=1.4m时，此时管路阻力（除出口以外全部阻力）损失为1m 水柱,试求此时排
液量为多少kg/h?
（2） 在管子总长不变的情况下，欲使排液量增加20%，试问y 至少应为多少？ （3） 若y一定，改变x是否对排液有影响？（列出方程，定性讨论）
Paxy
六、（此题应届考生必答，20分）底部在同一水平面上的两个贮槽之间用内径150mm、
长300m（包括局部阻力的当量长度）的管子连接。初始直径7m的贮槽内液面高度为7m，直径5m的贮槽内液面高度为2m，问大槽液面下降1m需多少时间？设管路阻力系数λ=0.016。（提示：作拟定态处理）
PaPaH0=7m7m
d=150mml=300m5mh0=7m
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