北京化工大学化工专业考研复试真题(化原、化反、热力学)

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1、北京化工大学北京化工大学 20062006 年化工复试年化工复试化工原理试题化工原理试题 简答题： 1、理论分析重力沉降和离心沉降的异同点，在生物样品制备中常用的离心机（至少三个） 2、图解什么是液膜控制与气膜控制，各自的强化途径？ 3、精馏过程相对挥发度的意义 计算题 1、在一塔径为 1m 的常压逆流填料塔中用清水吸收含溶质 5%（体积%）混合气中的溶质，已 知混合气的处理量为 125kmol/h，操作条件下的平衡关系为 y* =1.2x，气相体积传质总系数 为 180kmol/m 3.h，吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍，要求回收率达到 95%。试求： （按低浓 气体吸收） （1）吸收剂

2、出塔浓度； （2）完成上述任务所需的填料层的高度； （3）若在以上填料层基础上加高 2m，其它条件不变，问回收率可达到多少？ 2、实验室用一片 A= 0.05m 2 的滤叶进行恒压过滤实验。过滤压差为 66Kpa，当过滤时间为 300s 时，获得滤液 400ml，过滤时间为 900s 时，共获得滤液 800ml。 （1）写出此条件下的过滤方程。 （2）在过滤 900s 后，用 300ml 水洗涤。洗涤压差与过滤压差相同，洗涤液粘度与滤液粘度 相同，计算所需的洗涤时间。 北京化工大学北京化工大学 20102010 年年考研复试考研复试化工化工综合试题综合试题 （注：此样卷笔试后凭本人和战友记忆所

3、写，有几处不详，望见谅！ ） 一、选择题 1、达到完全湍流时，摩擦系数 （） 。 A、与 Re 和 /d 有关 B、只与 Re 有关 C、只与 /d 有关 D、与 Re 和 /d 都无关 2、圆形直管道中层流和湍流时，能量损失分别与速度的（） 、 （）次方成正比。 A、1 B、1.75 C、2 D、0 3、图 1 中压差计读数 R 反应了（） 。 A、动压头之差 B、动压头和压头损失 C、损失压头 D、 4、管路的特性曲线 H=A+BQ2 中（） 。 A、A 反映了位能差 B、A 反映了位能差与静压差之和 C、BQ2反映了动能 D、 5、精馏塔操作中，进料为 XF1时，对应的最小回流比为 Rm

4、in1,进料为 XF2时，对应的最小回 流比为 Rmin2，若 XF1 Rmin2 B、Rmin1= Rmin2 C、Rmin1 t2 B、t1t2 C、t1=t2 D、不确定 8、真空精馏塔中，若真空度变小，q 、方程 F、xF、D 不变，xw如何变化 A、变大 B、不变 C、变小 D、不确定 9、铭牌上泵的扬程是指（） A、最大流量下的 H B、最高效率下的 H C、最高功率下的 H D、最大扬程 H 10、气体的单向漂流因子（）1 A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定 二、计算题 1、二组分混合物视为理想混合物，泡点进料，F=100kmol/h , D=50 kmol/h , xD=

5、0.95, xF =0.5 , R = 2Rmin ,=3。求： （1）最小回流比 Rmin（2）求精馏段、提镏段上升蒸汽量 V、V（3）求 此时提镏段操作方程 2、用水蒸汽加热苯，苯流量 4000kg/h ,Cp=1.9 kJ/(kgk)，进出口温度为 30、60。在 542mm 的管中流动，水蒸汽压力为 396kPa ,饱和温度 120，在环隙中冷凝放热，相变焓 为 2206.9kJ/kg。苯和水蒸汽两侧的对流传热系数为 500 W/（m2K） 和 104 W/（m2K） , 内壁的热阻 RS1=0.0004 Km2/W。求： （1）水蒸汽用量 ； （2）管道长 ； （3）管壁温度接近 哪

6、侧流体温度 3、水用泵压入锅炉中的管道，被燃气加热为过热蒸汽，如图 2。 求：(1) 若各设备保温良好，写出热量平衡方程；(2) 若 1 点为过冷状态，示意画出 123 和 45 各过程的 T-S 图。 4、二元组分在 0.1MPa，365.9K 时，组分 1 的液相组成为 x1=0.21,气相组成为 0.58，在该温 度下两组分的饱和蒸汽压为 0.188 MPa 和 0.049 MPa。蒸汽可视为理想气体。 求： （1）两组分的活度系数； （2）混合物的超额吉布斯函数 5、在液相一级不可逆绝热间歇反应器中，反应速率方程为-rA =-dcA/dt=2300exp(-3000/T)cA kmol

7、/（m3hr），温度与浓度关系为 dT/dcA =10Km3/kmol，初始浓度=20 kmol/m3，初 始温度为 350K，求转化率达到 50%所用时间【提示用梯级法数值积分求解，用五段计算】 6、若上题中为等温反应 T=350K，时间又为多少？ 7、本题具体内容不记得（涉及到串联的多釜全混流模型） 。 化学工程、化学工艺专业入学考试复试样题化学工程、化学工艺专业入学考试复试样题 答案写在答题纸上，写清题号，不必抄题。 一、简答题（12 分） ： 1何为层流内（底）层？其厚度与哪些因素有关？其厚度的大小又是如何 影响流动阻力和传热阻力的？ 2为预热某一反应釜内的料液，在釜外安装夹套，用水蒸

8、气加热之。试提 出对此夹套式换热器强化传热的措施。 3. 试从理论上定性分析进料热状况参数 q 值对板式精馏塔塔板数的影响； 并从传质角度说明哪种情况下进料为佳？ 二、计算题（各 14 分，两题共 28 分） 1. 在一单管程列管式换热器中，用水蒸汽冷凝加热空气，空气在管内湍 流流动。现将单管程改为双管程，其它条件不变，计算说明此时总传 热系数和空气通过换热器的流动阻力分别为原来的多少倍？由此可 获得什么结论？ （设管路的摩擦系数可用 25. 0 Re 3164. 0 =计算，忽略管束进出口等局部阻 力，并且忽略温度变化对物性的影响。 ） 2. 某逆流操作的填料吸收塔，塔截面积1。用清水吸收混

9、合气中的氨气， 混合气量为0.06kmol/s，其中氨的浓度为0.01（摩尔分率） ，要求氨的回收率至 少为95。已知吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相总体积吸收系数Kya为 0.06kmol/(m3h)，且Ky a G 0.8。操作压力101.33kPa，操作温度30，在此操 作条件下，气液平衡关系为y*=1.2x，试求： （1） 填料层高（m） ； （2） 当混合气量增大20%， 同时按比例增大吸收剂用量时， 定性分析溶质吸收 率的变化； （3） 若混合气量增大，仍维持溶质吸收率不变，可采取哪些措施？ 三、三、有一气相热分解反应 AR+S ，现已知该反应在某温度下进行，其速 率方程式为：

10、 ).min/(. min)/( atmcmmol10714k cmmolPk 31 P 3 AP Ar = = 其中： 该反应在平推流反应器中等温等压条件下进行，压力为1atm。加入的原料气中 只含有A组分，加料速率为150cm3/min（标准状态） 。试求： （1）当A的转化率在0.85时，所需的反应器体积为多少？ （2）若操作温度为25，物料在反应器内停留了多长时间？ （20分） 四、四、可逆液相反应在间歇反应器中进行。已知： RA （1） 应起始时反应器内没有 R； （2） 逆反应都可以作为基元反应处理； （3） 在 65时达到 58.1转化率需时 1 分钟， 而在 25时达到 60转

11、化率需 时 10 分钟； （4） 该反应的；molJ75300HmolJ14130G 0 298 0 298 / ,/ （5） 在一定温度范围内，CPA,CPR均为常数。 求该反应的平衡常数、正逆反应速率常数的数学表达式。 （10分） 五、五、说明解题原理（20分） 试说明等摩尔浓度的乙醚（1）与水（2）二元体系在150和1 bar状态下 气体混合物焓值的计算原理。包括解题条件的分析，热力学模型（具体形式） 、 基础数据类型、以及解题步骤等说明。不需要给出计算结果。 提示提示：计算多组分体系焓值的基本公式为 mmix m,m HHxH ii += 六、六、系统能量分析（10分） 右图系统中所示的各设备除 了反应器以外，均保温良好。假 设物流的动能与位能可忽略，试 分别做出整个系统的能量平衡方 程与平衡方程，并分析能量损 失原因。