851
华南理工大学
2012年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）
科目名称：化工原理
适用专业：化学工程；化学工艺；应用化学；工业催化；能源环境材料及技术；制药工程；制浆造纸工程；制糖工程；环境工程；化学工程(专硕)；轻工技术与工程(专硕)
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13．转子流量计其锥形玻璃管上的流量刻度之所以为等距离，是因为 。
14、精馏塔设计时，采用相同的塔釜蒸发量，则冷液进料比饱和液体进料需要的理论板数 。
15、在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数将 。
16、在吸收操作中，增大系统压力和降低系统温度，可使平衡常数 ， 这将对于吸收操作 。
17、提高干燥器中空气出口湿度，则空气的消耗量会 ，干燥推动力将 。
18、恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是 。
19、如需将空气减湿，应使水温 。
(A) 高于湿球温度； (B) 低于湿球温度；
(C) 高于露点温度； (D) 低于露点温度；
20、提高进入干燥器的空气中水汽分压，同时其温度保持不变，则恒速阶段干燥速率 。
A ．不变
B ．变小
C ．变大
D ．不确定
21、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属 控制过程。
22、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较
(A) 浮阀塔>泡罩塔>筛板塔 (B) 浮阀塔=泡罩塔=筛板塔
(C) 浮阀塔>泡罩塔=筛板塔 (D) 浮阀塔> 筛板塔>泡罩塔
23、在吸收塔某处，气相浓度y=0.005,液相浓度x=0.015(均为摩尔分数),两侧体积传质分系
数k ya =k xa =0.026kmol/m 3.s,在该操作温度下气、
液平衡关系。这时气体界面上气相浓度y x 4.0=y *
i 应等于 。
A ．0.002
B ．0.0015
C ．0.0057
D ．0.009
24、在简单蒸馏操作中，随着蒸馏的进行，蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐 ，釜内溶液沸点逐渐 。
25.某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为x D ，x W 。如进料为x f1时，则相应的最小回流比为R m1，若进料为x f2相应为R m2，现x f1< x f2，则：
（A ）R m1 < R m2 （B ）R m1 = R m2 （C ）R m1 > R m2 （D ）无法确定R m 大小
计算题二图第 3 页
五（15分）在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。原工况下，进塔气体中含丙酮1.5％（摩尔分数，下同），操作液气比为最小液气比的1.5倍，丙酮回收率为99％，现将气体入塔浓度降为1.0％，进塔气量提高20％，吸收剂用量、温度等操作条件均不变。已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，气相总体积传质系数K ya与气体体积流量V的0.8次方成正比。
试求：
（1） 新工况下丙酮回收率；
（2） 若仍然将回收率维持在99％，则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍？
六（20分）用一精馏塔分离某双组分混合液，在塔中部以饱和蒸汽进料，已知进料中易挥发物组成x f=0.5，塔顶产品中易挥发组成x D=0.9，塔釜中易挥发组成x w=0.05（以上均为摩尔分率），该物系平均相对挥发度为3,回流比R=2R min,试计算：
（1）提馏段操作线方程；
（2）进入第一块理论板（从顶往下数）的汽相浓度；
（3）若因故塔釜停止加热，欲维持x D不变应如何操作？此时塔釜排液x w=？
七（15分）采用常压（P＝101.3kPa）绝热干燥装置干燥某种湿物料，已知空气进预热器前的状态为t0=20℃，?0=28%，出干燥器的状态为t2=80℃，H2=0.02kg水/kg绝干气。湿物料处理量为5000kg/h，含水w1=20%(湿基)；要求干燥产品含水w2=2%(湿基)。已知20℃时，水的饱和蒸气压为2.3346 kPa。
试求：
（1）离开预热器时空气的湿度和温度；
（2）预热器中补充的热量Q p(以kW计)。
（3）若采用部分废气返回预热器前与新鲜空气混合后预热进入干燥器，仍为绝热干燥过程，排出时状态同前。试问新鲜空气的用量有何变化，为什么？
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第五章 蒸发 5-1、在单效蒸发器内，将10%NaOH 水溶液浓缩到25%，分离室绝对压强为15kPa ，求溶液的沸点和溶质 引起的沸点升高值。 解： 查附录：15kPa 的饱和蒸气压为53.5℃，汽化热为2370kJ/kg (1)查附录5，常压下25%NaOH 溶液的沸点为113℃ 所以，Δa= 113-100=13℃ ()729.02370 2735.530162 .00162.02 2 =+=''=r T f 所以沸点升高值为 Δ=f Δa =0.729×13=9.5℃ 操作条件下的沸点： t=9.5+53.5=63℃ (2)用杜林直线求解 蒸发室压力为15kPa 时，纯水的饱和温度为53.5℃，由该值和浓度25%查图5-7，此条件下溶液的沸点为65℃ 因此，用杜林直线计算溶液沸点升高值为 Δ=63-53.5=9.5℃ 5-2、习题1中，若NaOH 水溶液的液层高度为2m ，操作条件下溶液的密度为 1230kg ?m -3。计算因液柱引起的溶液沸点变化。 解： 液面下的平均压力 kPa g h p p m 65.242 81 .912306.1101523=??+?=+ =ρ pm=24.65kPa 时，查得水的饱和蒸气温度为：63℃ 所以液柱高度是沸点增加值为： Δ=63-53.5=9.5℃ 所以，由于浓度变化和液柱高度变化使得溶液的沸点提高了 Δ=9.5+9.5=19℃ 因此，操作条件下溶液的沸点为： t=53.5+19=72.5℃ 5-3、在单效蒸发器中用饱和水蒸气加热浓缩溶液，加热蒸气的用量为2100kg ?h -1，加热水蒸气的温度为 120oC ，其汽化热为2205kJ ?kg -1。已知蒸发器内二次蒸气温度为81oC ，由于溶质和液柱引起的沸点升高值为9oC ，饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W ?m -2k -1，沸腾溶液的传热膜系数为3500 W ?m -2k -1。 求蒸发器的传热面积。 忽略换热器管壁和污垢层热阻，蒸发器的热损失忽略不计。 解： 热负荷 Q=2100×2205×103/3600=1.286×106 W 溶液温度计t=81+9=90℃
化工原理教案（下册） 第一章蒸馏（下册） 1. 教学目的 通过本章的学习，掌握蒸馏的基本概念和蒸馏过程的基本计算方法。 2. 教学重点 （1）两组分理想物系的汽液平衡关系 （2）蒸馏过程的原理 （3）两组分连续精馏过程的计算（物料衡算与进料热状况的影响、理论板层数的计算与回流比的影响、塔板效率） 3. 教学难点 进料热状况参数及对精馏的影响；多侧线的精馏塔理论板层数的求解；间歇精馏的计算。 4. 本章学习应注意的问题 （1）汽液平衡关系是精馏过程计算的基础，要理解平衡常数、相对挥发度等基本概念，熟练地运用汽液平衡关系进行有关计算。 （2）两组分连续精馏过程计算的主要内容是物料衡算、理论板层数的计算及塔高和塔径的计算，涉及到进料热状况、最小回流比和回流比、塔板效率等诸多概念，要理解上述概念，熟练地掌握各计算公式之间的联系。 （3）两组分连续精馏过程计算所涉及的公式较多，学习时不要机械地记忆，应注意掌握其推导过程。 （4）塔板效率计算通常需联立操作线方程、汽液平衡方程及塔板效率定义式，应注意给出有关组成可计算塔板效率；给出塔板效率亦可计算有关组成。计算时应注意所求塔板的位置和类型（是理论板还是实际板）。 5. 教学方法 以课堂讲授为主，辅之以课堂讨论和习题课进行巩固和强化训练。 6. 本章学习资料 (1)夏清等.化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 2005 (2)姚玉英等. 化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 1999 (3)大连理工大学. 化工原理,下册. 大连: 大连理工大学出版社, 1992 (4) 贾绍义，柴诚敬.化工传质与分离过程.北京：化学工业出版社，2001 (5) 蒋维钧，雷良恒，刘茂林.化工原理,下册.北京：清华大学出版社， 1993 1-1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系
化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ，现发现压力表上 的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 0 50，热水流量为h m 360，冷却水在管 内 流动，温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002， 换热管为mm 5.225?φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。
化工原理-考研真题详解 1．某液体在内径为 的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为 （ ）的管子时，则其流速为原来的U倍，压降 是原来的倍。[四川大学2008研] 【答案】4 16查看答案 【解析】由流量 可得，流速 ，因此有：
，即流速为原来的4倍。 根据哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）公式 （ 为压强降），则有： 因此，压降是原来的16倍。 2．一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降为。[四川大学2008研] 【答案】20Pa查看答案 【解析】易知 ，当转子材料及大小一定时，
、 及 为常数，待测流体密度可视为常数，可见 为恒定值，与流量大小无关。 3．油品在φ 的管内流动，在管截面上的速度分布可以表示为 ，式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离（m），u为该点上的流速（m/s）；油的粘度为 。则管中心的流速为m/s，管半径中点处的流速为m/s，管壁处的剪应力为
。[清华大学2001研] 【答案】0.4968 0.3942 1查看答案【解析】管内径 。 在管中心处 ，则流速为 。 在管半径中心处 ，则流速为 。 由题意可知 ，则管壁处剪切力为：
4．某转子流量计，其转子材料为不锈钢，当测量密度为 的空气的流量时，最大流量为 。现用来测量密度为 氨气的流量时，其最大流量为 。[清华大学2000研] 【答案】490查看答案 【解析】对转子流量计，在同一刻度下有： 。 因此，其最大流量为
山东大学837化工原理考研真题及笔记详解 2021年山东大学《837化工原理》考研全套 目录 ?山东大学《837化工原理》历年考研真题汇编 ?全国名校化工原理考研真题汇编（含部分答案） 说明：本部分收录了本科目近年考研真题，方便了解出题风格、难度及命题点。此外提供了相关院校考研真题，以供参考。 2．教材教辅 ?陈敏恒《化工原理》（第4版）笔记和课后习题（含考研真题）详解?[预售]陈敏恒《化工原理》（第4版）（上册）配套题库【考研真题精选＋章节题库】 ?[预售]陈敏恒《化工原理》（第4版）（下册）配套题库【考研真题精选＋章节题库】 ?夏清《化工原理》（第2版）（上册）配套题库【名校考研真题＋课后习题＋章节题库＋模拟试题】
?夏清《化工原理》（第2版）（下册）配套题库【名校考研真题＋课后习题＋章节题库＋模拟试题】 说明：以上为本科目参考教材配套的辅导资料。 ? 试看部分内容 名校考研真题 绪论 本章不是考试重点，暂未编选名校考研真题，若有将及时更新。 第1章流体流动 一、填空题 1．某液体在内径为的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为（）的管子时，则其流速为原来的倍，压降是原来的倍。[四川大学2008研] 【答案】4 16查看答案 【解析】由流量可得，流速，因此有：，即流速为原来的4倍。 根据哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）公式（为压强降），则有：
因此，压降是原来的16倍。 2．一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降为。[四川大学2008研]【答案】20Pa查看答案 【解析】易知，当转子材料及大小一定时，、及为常数，待测流体密度可视为常数，可见为恒定值，与流量大小无关。 3．油品在φ的管内流动，在管截面上的速度分布可以表示为 ，式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离（m），u为该点上的流速（m/s）；油的粘度为。则管中心的流速为 m/s，管半径中点处的流速为 m/s，管壁处的剪应力为。[清华大学2001研]【答案】0.4968 0.3942 1查看答案 【解析】管内径。 在管中心处，则流速为。 在管半径中心处，则流速为。 由题意可知，则管壁处剪切力为： 4．某转子流量计，其转子材料为不锈钢，当测量密度为的空气的流量时，最大流量为。现用来测量密度为氨气的流量时，其最大流量为。[清华大学2000研]
851 华南理工大学2021 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程共页第 1 页 一、填空、选择题（50分） 1、某设备内真空表的读数为375mmHg，其绝压等于MPa，(设当地的大气压为1.013×105Pa)。 2、流体在圆管内作层流流动时，其流体阻力损失与管内流速u_______次方成正比。 3、边长为0.5m的正方形通风管，该管道的当量直径为。 4. 离心泵在管路系统中工作时，其工作点是由离心泵的和管路的 _______________共同确定。 5. 其他条件不变，被输送流体的温度提高，离心泵的允许安装高度_________ ；提高上游 容器的操作压强，离心泵允许安装高度_____________。 6. 球形颗粒在20oC空气中沉降（设沉降过程符合stocks定律），其他条件不变，空气温度上 升时，沉降速度将__________; 若该颗粒在水中沉降，当水温升高，其沉降速度将__________。 7. 用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩。过滤时间增加一倍，滤液量 增加到原来的__________；过滤面积增加一倍，滤液量增加至________。 8. 有一套管换热器。环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气，空气呈湍流流动状态， 其对流传热系数为70 W?m-2?℃-1，若将上述套管中空气流量增大一倍，其他条件和物性基本保持不变，此时，套管的总传热系数约等于______________ W?m-2?℃-1。上述套管换热器内管壁温度接近于______ o C。。 9．为了减少高温物体热辐射损失，往往在高温物体周围设置热屏障，热屏障材料的黑度减小，则热辐射损失。 10、当管子由水平放置改为垂直放置，其他条件不变，其能量损失。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 11、并联管路的阻力损失等于。 A. 各并联支管损失之和 B. 各并联支管阻力损失的平均值 C. 任一并联支管的阻力损失 D. 不确定第2 页
1996年清华大学硕士入学生化试题 一．写出下列各化学物的结构式（20分） ⑴β-D-葡萄糖(β-D-Glucose) ⑵乳糖(Lactose) ⑶5’-腺苷三磷酸(5’-Adenosine triphosphate) ⑷磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine) ⑸4-羟基脯氨酸(4-Hydroxyproline) ⑹丹磺酰氯(Dansyl chloride) ⑺丝氨酸-甘氨酸-酪氨酸-丙氨酸-亮氨酸(Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu) ⑻7-脱氢胆固醇(7-Dehydrocholesteol) ⑼烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶I,NAD+)(Nicotinamide adenine dinucleotide) ⑽鸟苷酸(Ornithine) ⑾1，3-二磷酸甘油酸(1,3-Bisphosphoglycerate) ⑿磷酸烯醇式丙酮酸(Phosphoenolpyruvate) ⒀琥珀酰辅酶 A (Succinyl-CoA) ⒁延胡索酸(Fumarate) ⒂异柠檬酸(Isocitrate) ⒃氨甲酰磷酸(Carbamyl phosphate) ⒄S-腺苷蛋氨酸(S-Adenosylmethionine) ⒅核酮糖-1，5-二磷酸(Ribulose-1,5-bisphosphate) ⒆肾上腺素(Epinephrine) ⒇生物素(Biotin) 二．名词解释（10分） ⑴蛋白质的等电点⑵DNA熔点⑶蛋白质的去折叠和再折叠⑷碱基互补⑸酶的共价调节和别构调节⑹流体镶嵌模型⑺中心法则⑻酮体⑼氧化磷酸化和底物水平的磷酸化⑽内含子和外显子 三．完成下列酶催化的反应方程式（20分） ⑴葡萄糖激酶(Glucose kinase) ⑵丙酮酸脱氢酶复合物体系(Pyruvate dehydrogenase complex) ⑶乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase) ⑷α-酮戊二酸脱氢酶(α-Ketoglutarate dehydrogenase) ⑸谷丙转氨酶(Glutamate:pyruvate transaminase) ⑹丙酮酸羧化酶(Pyruvate carboxylase) ⑺苯丙氨酸羟化酶(Phenylalanine hydroxylase) ⑻甘油激酶(Glycerol kinase) ⑼顺乌头酸酶(Aconitase) ⑽核酮糖1，5-二磷酸羧化酶(Ribulose-1,5-diphosphate carboxylase) 四．判断下列是非题（是标“+”，非标“－”），如果命题是错的，请指出错误之处（10分）（）⑴组成蛋白质的常见的20种氨基酸均有旋光性，并且均为L-氨基酸。 （）⑵辅基和辅酶的区别在于与酶蛋白结合的牢固程度不同，辅酶结合比较不牢固（非共价结合），而辅基结合较牢固（共价或配位键结合）。 （）⑶溴化氰（CNBr）常用于在蛋白质序列测定中断裂肽键，它专一性的切断甲硫氨酸羧基侧肽键。 （）⑷二维和多维核磁共振技术是目前用于测定蛋白质溶液构象的唯一手段。 （）⑸肌红蛋白是骨骼肌中储氧的蛋白质，血红蛋白是血液中输氧的蛋白质，两者都含有血红素，在空间结构上也极其相似，并且都为有别构效应的蛋白质。 （）⑹反竞争性抑制剂(I)首先与酶结合形成EI，EI再与底物(S)结合形成EIS，EIS不能分解成产物，I因此而起抑制作用。 （）⑺维生素B1是硫胺素，而硫胺素焦磷酸则为辅酶形式，它是羧化酶的辅酶。 （）⑻青霉素抑制细菌细胞壁合成主要是抑制粘肽合成的最后一步，即转肽作用。 （）⑼人体细胞内进行的乙醛酸循环，每进行一个循环消耗2分子的乙酰辅酶A，合成1分子的琥珀酸。 （）⑽呼吸链电子传递体中复合物Ⅱ为琥珀酸泛酸还原酶，它将还原型底物中的氢脱下，并将电子传递给泛醌Q，然后经呼吸链其它电子传递体最终交给电子受体氧。其释放能量，可使3分子的ADP转化为3分子的A TP。 五．选择性填空（10分） （）⑴下列几种糖中，哪一个是非还原糖？a.麦芽糖 b.葡萄糖 c.蔗糖 d.乳糖
851 华南理工大学 2012年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：化工原理 适用专业：化学工程；化学工艺；应用化学；工业催化；能源环境材料及技术；制药工程；制浆造纸工程；制糖工程；环境工程；化学工程(专硕)；轻工技术与工程(专硕) 第1页
第 2 页 13．转子流量计其锥形玻璃管上的流量刻度之所以为等距离，是因为 。 14、精馏塔设计时，采用相同的塔釜蒸发量，则冷液进料比饱和液体进料需要的理论板数 。 15、在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数将 。 16、在吸收操作中，增大系统压力和降低系统温度，可使平衡常数 ， 这将对于吸收操作 。 17、提高干燥器中空气出口湿度，则空气的消耗量会 ，干燥推动力将 。 18、恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是 。 19、如需将空气减湿，应使水温 。 (A) 高于湿球温度； (B) 低于湿球温度； (C) 高于露点温度； (D) 低于露点温度； 20、提高进入干燥器的空气中水汽分压，同时其温度保持不变，则恒速阶段干燥速率 。 A ．不变 B ．变小 C ．变大 D ．不确定 21、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属 控制过程。 22、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较 (A) 浮阀塔>泡罩塔>筛板塔 (B) 浮阀塔=泡罩塔=筛板塔 (C) 浮阀塔>泡罩塔=筛板塔 (D) 浮阀塔> 筛板塔>泡罩塔 23、在吸收塔某处，气相浓度y=0.005,液相浓度x=0.015(均为摩尔分数),两侧体积传质分系 数k ya =k xa =0.026kmol/m 3.s,在该操作温度下气、 液平衡关系。这时气体界面上气相浓度y x 4.0=y * i 应等于 。 A ．0.002 B ．0.0015 C ．0.0057 D ．0.009 24、在简单蒸馏操作中，随着蒸馏的进行，蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐 ，釜内溶液沸点逐渐 。 25.某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为x D ，x W 。如进料为x f1时，则相应的最小回流比为R m1，若进料为x f2相应为R m2，现x f1< x f2，则： （A ）R m1 < R m2 （B ）R m1 = R m2 （C ）R m1 > R m2 （D ）无法确定R m 大小
四、计算题（共45分，每小题15分） 1、 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽， 两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ， 泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真 空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表 安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为 36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ， 出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg ，压力表读数为 2.452×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3， 试求： （1）两槽液面的高度差H 为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW ？ （3）真空表的读数为多少kgf/cm 2 ？ 1、解：（1）两槽液面的高度差H 在压力表所在截面2-2′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程， ∑-+++=++32,3232 2 2222f h p u gH p u gH ρ ρ 其中， ∑=-kg J h f /9.43 2,, u 3=0, p 3=0, p 2=2.452×105Pa, H 2=5m, u 2=Vs/A=2.205m/s 代入上式得： m H 74.2981 .99 .481.9100010452.281.92205.2552=-??+?+ = （2）泵所需的实际功率 在贮槽液面0-0′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++30,323020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=-kg J h f /9.864.63 0,, u 2= u 3=0, p 2= p 3=0, H 0=0， H=29.4m 代入方程求得： W e =298.64J/kg ， s kg V W s s /1010003600 36 =?==ρ 故 w W W N e s e 4.2986=?=， η=70%， kw N N e 27.4==η （3）真空表的读数 在贮槽液面0-0′与真空表截面1-1′间列柏努利方程，有： ∑-+++=+++10,1 211020022f h p u gH p u gH ρ ρ 其中， ∑=-kg J h f /96.11 0,, H 0=0， u 0=0, p 0=0, H 1=4.8m, u 1=2.205m/s 代 入 上 式 得 ， 242 1/525.01015.5)96.12 205.28.481.9(1000cm kgf Pa p -=?-=++?-= 2．在由118根25 2.5，长为3m 的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为132.9℃，空气的质量流量为7200kg/h ，空气的进、出口温度分别20℃和60℃，操作条件下的空气比热为1.005 kJ/(kg ℃)，空气的对流给热系数为50 W/(m 2℃)，蒸汽冷凝 H H 1 H 2
化工原理(下) 教学日历 任课教师：余立新yulixin@https://www.doczj.com/doc/b95116566.html, 6278-9238(H), 62788777(O)
第1周 1. 气液平衡数据的获取：请给出任意一个二元体系的汽液平衡数据，给出出处及获取该数 据的途径, 并分析用精馏方法分离该体系时可能具有的特点。 2. 分析简单蒸馏过程：分析是否可以用简单蒸馏的方法从7%(质量分数)的乙醇发酵液制得 75%(质量分数)的医用酒精？如果可以, 最多可以得到多少？ 3. 某两组分混合液100kmol，其中易挥发组分的摩尔分数为0.4, 在101.33kPa下进行平衡蒸 馏，最终所得液相产物中易挥发组分的摩尔分数为0.3，试求所得汽相产物的量和组成。 假设该体系为理想体系，相对挥发度为3.0。定性分析如果将操作压力降低（即改为真空操作），那么两相产物的量和组成会如何变化？ 第2周 1. 用逐板计算法，图解法和简捷法计算如下精馏任务所需的理论板数和进料位置。 请设计一分离苯-甲苯溶液的连续精馏塔，料液含苯0.5，要求馏出液中含苯0.97，残液中含苯低于0.04 (均为摩尔分数)，泡点加料时温度为多少，回流比取为最小回流比的1.5倍，最小回流比与塔釜浓度要求有关吗？苯与甲苯的相对挥发度平均可以取2.5，可以用恒摩尔流假设。 * 思考: 计算过程中如果板数出现小数, 该怎样理解和处理？ 第3周 1.某常压连续精馏塔, 共有15块塔板(不包括再沸器), 用于精馏甲醇水溶液。进料中含有甲 醇40%(质量百分数，下同)，要求馏出液中含甲醇98%，釜残液中含甲醇2%。假定实际操作为泡点进料，回流液为饱和液体，回流比为最小回流比的1.5倍。 试确定(1) 画出精馏系统的流程图；(2) 进料温度；(3) 试求该塔的全塔板效率；(4) 若进料甲醇的组成下降为30%，为达到相同的分离任务，应该采用何种措施(要求尽量定量说明)。 2. An equimolar mixture of benzene and tolune is to be separated in a sieve plate tower at the rate of 100kmol/h at 1 atm atmosphere. The overhead product must contain at least 98 mole percentage benzene. The feed is saturated liquid. A tower is available containing 24 plates. Feed may be introduced either on the 11th or the 17th plate from the top. The maximum vaporization capacity of the reboiler is 120 kmol/h. The plates are about 50% efficient. How many moles per hour of overhead product can be obtained from this tower? 第4周 预习讨论题：一精馏塔直径已经确定，有40块实际板，正常操作时全塔效率在50%左右。 用来分离苯和四氯化碳的混和液，常压下连续操作，进料量恒定，料液中含四氯化碳 0.60(摩尔分数, 下同), 要求塔底釜残液中四氯化碳含量不高于0.20。试问塔顶产品中四 氯化碳的含量最高可以达到多少?
清华大学1998年研究生入学考试：化工原理试题 试题内容： 一、填空题（12分） 1、如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数Ｒ的关系式为_______。 2、评价塔板性能的标准是： ________________________， ________________________， ________________________， ________________________， ________________________。 3、在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数Ｎ(l)将_______，而气相总传质单元数ＮOG将_______，气体出口浓度ｙ(a)将_______。 4、某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x(F)，Ｄ／Ｆ，ｑ，Ｒx(D)不变，则Ｗ／Ｆ将_______，x(w)将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。 5、湿空气经预热后相对湿度φ将_______。对易龟裂的物料，常采用_______的方法来控制进干燥器的φ值。干燥操作的必要条件是_______，干燥过程是_______相结合的过程。 6、某降尘室高2m，宽2m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4500千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000立方米每小时，气体密度为0.6千克每立方米，粘度为3×10e-5Pas。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_______μｍ。 二、选择题（10分） 1、有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为Ｖ(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及Ｖ (2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2)，L(1)=2L(2)，则 （1）h(f1)/h(f2)＝（） Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1 （2）当管路中流体均作层流流动时，Ｖ(1)/Ｖ(2)=（） Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1 （3）当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）。 Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1/4
851 化工原理考试大纲 一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 △物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制 （SI . CGS制.MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。 第一章流体流动 流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与 粘度。 牛顿型与非牛顿型流体。 流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。 流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。 流体流动的基本方程：△物料衡算一一连续性方程及其应用；△能量衡算 方程；柏势利方程；△能量衡算方程和柏势利方程的应用。 流体阻力：△阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力; 湍流粘度系数；△沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；△局部阻力的计算。
第五章 传热 Key Words: Heat transfer, Conduction, Convection, Rediation, Fourier Law 第一节 概述 化工过程中经常遇到气一液，液－液，气－固，液－固的换热过程 加热 冷却 过程强化 保温――削弱过程 一、传热的基本方式： 热传导 分子振动 无质点位移 对流传热 流体质点相对移动 强制对流、自然对流 电磁波形式传播 热辐射 放热→辐射能→吸收 无需中间介质、能量转换，T 高时的主要方式 传热方式相互依存，并不独立存在 二、冷热流体接触方式： 直接接触式 间壁式 蓄热式 三、传热速率： （传热速率）热流量Q ：J/s 热流密度（热通量） q=dQ/ds J/m 2 s 四、稳态传热和不稳态传热 Q 、q 、及有关物理量（进出口T ， t ） 不随时间变化稳态 s Q qds =? q ： 不随变化（沿管长变化） 不稳定：夹套加热 T Q Qd θθ=? 第二节 热传导 一、温度场和温度梯度： 在θ时刻物体（或空间）各点温度分布 t = f (x,y,z,) 若与θ无关→稳定温度场 相同t 连结组成等温面 等温面不相交 等温面上无热量传递 温度梯度： 0lim n t t n n ?→??=?? n ：法线方向 二、Fourier 定律
t dQ ds n λ?=-? (与牛顿粘性定律相似) λ：导热系数，负号：热流方向是温度降方向。 三、导热系数λ 与物质组成、结构、温度、密度、压强等有关。 单位：/w mK 金属 101 ～102 T 建材 10-1～100 w/mK T 绝缘材料 10-2～10-1 液体 10-1 T (水、甘油除外) 气体 10-2～10-1 固体：=o (1+KT) λ0：0℃导热系数，金属K<0，非金属K>0 液体：T λ(水、甘油除外) 气体：T λ。高于2000atm ，低于20mmHg ，p λ 四、平壁稳定热传导： 一平板，长宽与厚比无限大。 dt const Q s dx λλ==- 积分：() 121212 /s t t t t t t Q b b s R λλ---= = = 温度分布 11Qx q t t t x s λλ=-=- 直线 o o a t λλλ'=+ ()()()() 2212121212122(1)()12o o o o m a s Q t t t t b t t S s a t t a t t t b b λλλλ'? ?=-+-????+''=+-=+- 多层： n 层 不同 ，b 不同 存在n 个温度差（接触面良好） Q 相同（通过各层） ()()() 3121223341 2 3 14 312 123i s s s Q t t t t t t b b b t t t Q b b b R s s s λλλλλλ= -= -= --?== ++∑ 由总温差和 i ，求Q ， 由21~i i n QR t t t -=?，求 五、圆筒壁的稳定热传导 2s rL π=、Q 相同、q 不同
851化工原理考试大纲 一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论 本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制（SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。第一章流体流动 流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与粘度。牛顿型与非牛顿型流体。 流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。 流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。 流体流动的基本方程：Δ物料衡算——连续性方程及其应用；Δ能量衡算方程；柏势利方程；Δ能量衡算方程和柏势利方程的应用。 流体阻力：Δ阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力；湍流粘度系数；Δ沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；Δ局部阻力的计算。 管路计算：管径的选择；Δ简单管路、并联管路及分支管路的计算；管路布置中应注
851A 华南理工大学 2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：化工原理适用专业：化学工程；化学工艺；生物化工；应用化学；工业催化；能源化学工程；制浆造纸工程；制糖工程；生物质科学与工程；环境科学；环境工程；化学工程（专硕）；轻工技术与工程（专硕）；环境工程（专硕） 共页 一、填空选择题（共67 分，其中第5、7、21、26、31 题每题3 分，其余每题2 分） 1 离心泵的调节阀关小时，（）。 A 吸入管路的阻力损失不变 B 泵出口压力减少 C 泵入口处真空度减小 D 泵工作点的扬程减小 2 悬浮液的温度增加过滤速率将（），悬浮液固体含量增加，过滤速率将（）。 A 不确定 B 不变 C 增加 D 减少 3 在逆流操作的填料塔中用纯水吸收气相中的某组分，可看作等温低浓度物理吸收过程，已知吸收因子A=1，若气体进口被吸收组分浓度增加，则气体该组分出口浓度将（），气体组分的回收率将（）。 A 增加 B 减少 C 不变 D 不确定 4 精馏塔操作过程中发现塔分离的效率降低是由于过量雾沫夹带引起的，为了减少雾沫夹带，可以采取如下措施（）。 A 提高精馏塔釜热负荷 B 改变进料口位置 C 提高塔板间距 D 提高塔顶冷凝器的热负荷 5 粘度为1cp，密度为1000kg/m3 的水以1m/s 流过内径为0.001m 水平毛细直管，管长为1m，其压降 P=（）mH2O. 6 用旋风分离器分离气体中的固体颗粒，固体在流体中自由沉降时，沉降过程符合Stokes 定律，当旋风分离器的直径增加，其分离效率将（）；降低操作温度，分离效率将（）。
考研化工原理试题库（下） 第一章蒸馏 一、选择题 1.当二组分液体混合物的相对挥发度为（）时，不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2.某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100Kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为（）。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3.在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按（）求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4.q线方程一定通过x－y直角坐标上的点（）。 A.(xW,xW) B(xF,xF) C(xDxD) D(0,xD/(R+1)) 5.二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（）的变化。 A.平衡线 B.操作线与q线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q线 6.精馏操作是用于分离（）。 A.均相气体混合物 B.均相液体混合物 C.互不相溶的混合物 D.气—液混合物 7.混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（）。 A容易；B困难；C完全；D不完全 8.设计精馏塔时，若Ｆ、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将（），塔顶冷凝器热负荷（），塔釜再沸器热负荷（）。A变大，B变小，C不变，D不一定 9.连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V______ ，L′/V′______，x D______ ，x W______ 。 A变大，B变小，C不变，D不一定 10.精馏塔操作时，若Ｆ、x F、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D______，x w______。 A变大，B变小，C不变，D不一定 11.操作中的精馏塔，保持F，x F，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则x D ______，x w______。 A变大，B变小，C不变，D不一定
化工原理实验复习 1.填空题 1．在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 2．在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 3．干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 4．干燥实验的主要目的之一是掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 5．实验结束后应清扫现场卫生，合格后方可离开。 6．在做实验报告时，对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 7.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值，实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 8.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器，以防烧坏加热丝。
9.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa，如果达到0.008～0.01mPa，可能出现液泛，应该减少加热电流（或停止加热），将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。 10.在精馏实验中，确定进料状态参数q 需要测定进料温度，进料浓度参数。 11.某填料塔用水吸收空气中的氨气，当液体流量和进塔气体的浓度不变时，增大混合气体的流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气的浓度增大 12.在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率提高;若提高进口空气的湿度则干燥速率降低。 13.常见的精馏设备有填料塔和板式塔。 14.理论塔板数的测定可用逐板计算法和图解法。 15.理论塔板是指离开该塔板的气液两相互成平衡的塔板。 16.填料塔和板式塔分别用等板高度和全塔效率来分析、评价它们的分离性能。 2.简答题 一.精馏实验 1.其它条件都不变，只改变回流比，对塔性能会产生什么影响？答：精馏中的回流比R，在塔的设计中是影响设备费用（塔板数、再沸器、及冷凝器传热面积）和操作费用（加热蒸汽及冷却水消耗量）的一个重要因素，所以
1996--1998年清华大学硕士入学生化试题1988化工原理,物 理化学
1996年清华大学硕士入学生化试题 一．写出下列各化学物的结构式（20分） ⑴β-D-葡萄糖(β-D-Glucose) ⑵乳糖(Lactose) ⑶5’-腺苷三磷酸(5’-Adenosine triphosphate) ⑷磷脂酰胆碱 (Phosphatidylcholine) ⑸ 4-羟基脯氨酸(4-Hydroxyproline) ⑹丹磺酰氯(Dansyl chloride) ⑺丝氨酸-甘氨酸-酪氨酸-丙氨酸-亮氨酸(Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu) ⑻ 7-脱氢胆固醇(7-Dehydrocholesteol) ⑼烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶I,NAD+)(Nicotinamide adenine dinucleotide) ⑽鸟苷酸(Ornithine) ⑾ 1，3-二磷酸甘油酸(1,3-Bisphosphoglycerate) ⑿磷酸烯醇式丙酮酸(Phosphoenolpyruvate) ⒀琥珀酰辅酶A (Succinyl-CoA) ⒁延胡索酸(Fumarate) ⒂异柠檬酸(Isocitrate) ⒃氨甲酰磷酸(Carbamyl phosphate) ⒄ S-腺苷蛋氨酸(S-Adenosylmethionine) ⒅核酮糖-1，5-二磷酸(Ribulose-1,5-bisphosphate) ⒆肾上腺素(Epinephrine) ⒇生物素(Biotin) 二．名词解释（10分） ⑴蛋白质的等电点⑵ DNA熔点⑶蛋白质的去折叠和再折叠⑷碱基互补⑸ 酶的共价调节和别构调节⑹流体镶嵌模型⑺中心法则⑻酮体⑼氧化磷酸化和底物水平的磷酸化⑽内含子和外显子 三．完成下列酶催化的反应方程式（20分） ⑴葡萄糖激酶(Glucose kinase) ⑵丙酮酸脱氢酶复合物体系(Pyruvate dehydrogenase complex) ⑶乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase) ⑷α-酮戊二酸脱氢酶(α-Ketoglutarate dehydrogenase) ⑸谷丙转氨酶(Glutamate:pyruvate transaminase) ⑹丙酮酸羧化酶(Pyruvate carboxylase) ⑺苯丙氨酸羟化酶