中国石油大学化工原理试卷
中国石油大学(华东)化工原理题
《化工原理上》期末试卷专业班级化学工程与工艺、环境工程学号姓名开课系室化学工程系考试日期⒈（25分）用离心泵将40℃的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为1atm）。
泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离可以忽略不计。
已知水的物性参数如下，密度ρ为992.7kg/m3 ，粘度μ为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。
已知泵入口真空表读数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为Φ108×4mm的钢管，总长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数λ为0.02，流量为65m3/h。
试问：⑴泵最大可能的安装高度；（8分）⑵泵的扬程；（6分）⑶泵出口处压力表的读数；（6分）⑷设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。
（5分）⒉（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。
压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2 m2/h。
试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分）⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为q e=2×10-2m，过滤完毕后，洗《化工原理下》期末试题答案专业班级化学工程与工艺、环境工程开课系室化学工程系考试日期压缩气体终压较高时，容积系数下降，使压缩机动力消耗增加；排出气体温度增加；造成机件损坏及可能导致的润滑油失效。
（每项1分，共3分）⒊（本小题4分）答：有腐蚀性、高温及高压流体走管程，降低对壳体材质要求；有毒、易燃流体走管程，降低泄露； 易于结垢的流体走易清洗一侧，便于清扫； 流量小，粘度大的流体走壳程，便于达到湍流； 需要被冷却流体，一般走壳程，便于散热； 蒸汽宜走壳程，便于冷凝液及不凝气排放。
中国石油大学(华东)化工原理题
《化工原理上》期末试卷专业班级化学工程与工艺、环境工程学号姓名开课系室化学工程系考试日期⒈（25分）用离心泵将40℃的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为1atm）。
泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离可以忽略不计。
已知水的物性参数如下，密度ρ为992.7kg/m3 ，粘度μ为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。
已知泵入口真空表读数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为Φ108×4mm的钢管，总长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数λ为0.02，流量为65m3/h。
试问：⑴泵最大可能的安装高度；（8分）⑵泵的扬程；（6分）⑶泵出口处压力表的读数；（6分）⑷设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。
（5分）⒉（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。
压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2 m2/h。
试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分）⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为q e=2×10-2m，过滤完毕后，洗《化工原理下》期末试题答案专业班级化学工程与工艺、环境工程开课系室化学工程系考试日期压缩气体终压较高时，容积系数下降，使压缩机动力消耗增加；排出气体温度增加；造成机件损坏及可能导致的润滑油失效。
（每项1分，共3分）⒊（本小题4分）答：有腐蚀性、高温及高压流体走管程，降低对壳体材质要求；有毒、易燃流体走管程，降低泄露； 易于结垢的流体走易清洗一侧，便于清扫； 流量小，粘度大的流体走壳程，便于达到湍流； 需要被冷却流体，一般走壳程，便于散热； 蒸汽宜走壳程，便于冷凝液及不凝气排放。
中国石油大学化工原理真题
⎥∂⎥∂⎥∂⎥∂A 、升高温度、升高温度B 、降低压力、降低压力C 、降低温度、降低温度D 、恒温、恒容下充入惰性气体、恒温、恒容下充入惰性气体10、二组分理想液态混合物的蒸气压、二组分理想液态混合物的蒸气压 （ ）A 、一定大于任一纯组分的蒸气压、一定大于任一纯组分的蒸气压B 、一定小于任一纯组分的蒸气压、一定小于任一纯组分的蒸气压C 、一定介于两种纯组分的蒸气压之间、一定介于两种纯组分的蒸气压之间D 、以上三种情况均有可能、以上三种情况均有可能11、关于两组分部分互溶双液系的高会溶温度有下列说法，正确的是、关于两组分部分互溶双液系的高会溶温度有下列说法，正确的是 （ ）A 、高会溶温度越低，两组分的互溶性越差、高会溶温度越低，两组分的互溶性越差B 、高会溶温度越低，两组分的互溶性越好、高会溶温度越低，两组分的互溶性越好C 、任何两组分部分互溶双液系只存在高会溶温度、任何两组分部分互溶双液系只存在高会溶温度D 、高会溶温度的高低不反映两组分相互溶解能力的大小、高会溶温度的高低不反映两组分相互溶解能力的大小12、ΔU = Q 适用于下列哪一过程、ΔU = Q 适用于下列哪一过程 （ ） A 、W ′= 0 的过程 B 、理想气体恒压升温过程、理想气体恒压升温过程C 、恒容的电池反应、恒容的电池反应D 、实际气体恒容、W ′= 0 的过程13、在密闭容器中进行一恒容绝热燃烧反应（无其它功）CH 4(g)+2O 2 = CO 2(g)+2H 2O(g) 则有 （ ） A、0,0,0=Δ=Δ=ΔS H U B、0,0,0<Δ<Δ=ΔS H UC、 D、0,0,0>Δ>Δ>ΔS H U 0,0,0>Δ>Δ=ΔS H U14、理想气体绝热自由膨胀，则下列选项哪个正确、理想气体绝热自由膨胀，则下列选项哪个正确 （ ） A 、 B 、 C 、0=ΔU 0=ΔF 0=ΔS D 、0=ΔG 15、理想气体，其mol 1=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂TV S （ （ ）A、V RTB、V RC、VR − D、P RT16、 A 、B 两组分构成完全不互容双液系统，一定压力下，纯A 、纯B 组分的沸点分别为组分的沸点分别为T A 、T B ，T A >T B ，完全不互容双液系统的沸点为T ，T 与T A 、T B 的关系为的关系为 （ ）A 、T>T AB 、T<T BC 、T B <T <TA D 、无法确定T 与T A 、TB 的关系的关系 二、填空题（每空1分，共25分）1、 NaHCO 3固体和Na 2CO 3固体放入一抽真空的密闭容器中，NaHCO 3 固体进行如下的分解反应，固体进行如下的分解反应，并在1atm 下达到平衡下达到平衡)g (O H CO )s (CO Na )s (NaHCO 222323++=则该平衡系统的组分数C = ； 自由度F = 。
中国石油大学历年考研真题化工原理(初试)
石油大学(华东)一九九九年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理总3 页第1 页适用专业：有机化工、应用化学、精细化工、环境化工注意：全部答案均需写在答题纸上，否则无效。
一、填空及选择题（共４０分）：1.理想流体在一条水平圆管中作稳定流动，则直径大的截面比直径小的截面比位能_____，比静压能_____，比动能_____。
Ａ. 大 B. 小 C. 相等2.原用以输送水的离心泵，现改用来输送密度为水的1.2倍的水溶液，水溶液的其它性质可视为与水的相同。
若管路布局等都不改变，则泵的流量将_____，扬程将_____，泵出口处的压强将 _____。
Ａ. 增大Ｂ. 减小Ｃ. 不变3.已知钢质圆管（外半径为r1）外两层不等厚（b1<b2）保温材料的温度分布曲线如图示，则Ａ层导热系数______Ｂ层导热系数。
Ａ. 大于Ｂ. 小于Ｃ. 等于4.根据列管换热器中流体流径选择的一般原则，下列流体应走管程还是壳程？①具有腐蚀性、高温、高压的流体：________；②粘度大、流量小的流体：_________。
Ａ. 管程 B. 壳程Ｃ.管程或壳程均可5.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若其它操作条件不变，而入口气体量增加，则对于气膜控制系统：其出口气体组成ya将______，出口液体组成 yb将_____，溶质回收率将________。
Ａ. 增大 B. 减小 C. 不变6.在图示的封闭容器中盛有深度为１m的水，容器侧壁在水深0.5m的Ａ处接一细管，细管一端通大气，容器底部接一垂直管，管长１m，容器内径与垂直管内径比Ｄ/d＝５０。
若忽略流动阻力，则容器中的水流出一半所需的时间为________秒。
第３题图第6题图总3 页第2 页7.粘度的物理意义是____________。
若某流体的粘度为μ cP，密度为ρ kg/m3，则其运动粘度为________cSt 。
8.流化床出现下列异常情况时，可能是什么原因造成的？①床层实际压降比理论计算值低：__________；②床层压降波动幅度较大：________。
中国石油大学材化专业化工原理期末考试试卷资料
该换热器使用6个月后，由于水侧管壁生垢，使传热能力下降，
60℃，求污垢热阻。（6分）
3、（15分）含甲醇0.4（摩尔分率，以下同）的甲醇水溶液，在常压
500kmol/h，饱和液体进料，操作回流
1.2，进料中甲醇的93%进入塔顶馏出液中，要求馏出液中甲醇摩
材料化学
学 号
姓 名
化学工程系
Ａ卷
30分，每空1分）
=zF=0.4
入相平衡方程：727.04.0314.04)1(1
ddxxy
分)
.0
.0727.0727.093.0min
ddDxyyxR
2分）
分)
精馏段操作线方程为：
.0545.0
.293.02.22.11111nnDnnxxxRxRRy
，干燥完成时物料含水量20%，则物料失去的水分为
。
由干燥速率曲线可将干燥过程分为三段，即物料预热阶段、
。
．根据吸附质与吸附剂间作用力类型的不同，可将吸附分为两类，即
。
20分，每题5分）
、如图所示，左侧水槽中液面高度H保持不变，若阀门开度减小，则
3
热量衡算，得：
kg
tCTTCWW
p/6.1123)1565(174.4)80150(35.31000)()(12221112 (2分)
管内冷却水流速为：smdWu/0.12.99202.0785.03600/6.112342212
分)
656.02.9920.102.0Re31ud
2-2截面，列两截面间的
H
pguzgpguz2222121122
中国石油大学(华东)化工原理题
《化工原理上》期末试卷专业班级化学工程与工艺、环境工程学号姓名开课系室化学工程系考试日期可以忽略不计。
已知水的物性参数如下，密度ρ为992.7kg/m3 ，粘度μ为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。
已知泵入口真空表读数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为Φ108×4mm的钢管，总长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数λ为0.02，流量为65m3/h。
试问：⑴泵最大可能的安装高度；（8分）⑵泵的扬程；（6分）⑶泵出口处压力表的读数；（6分）⑷设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。
（5分）的水悬浮液，滤饼可视为不可压⒉（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3缩。
压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2 m2/h。
试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分）=2×10-2m，过滤完毕后，洗⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为qe涤、拆装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？（5分）的水悬浮液的浓度（以m3滤饼/m3滤液计）提高一⑶如①，设CaCO3倍，此时所需的过滤时间为多少？（4分）⒊（20分）一单管程、单壳程列管换热器，有多根Φ25×2.5mm的钢管组成管束。
管程走有机溶剂，流量为1.5×104 kg/h，流速为0.5m/s；壳程通入130℃的饱和蒸汽，将有机溶剂从20℃加热至50℃。
已知在定性温度下有机溶剂的物性参数为：密度=884.2kg/m3，比热Cp=1.76kJ/(kg·K)，导热系数λ=0.143W/(m·K)，粘度μ=0.8cP；蒸汽的冷凝对流传热系数为104 W/(m2·K)；钢的导热系数取45 W/(m·K)；污垢热阻可以忽略不计。
中国石油大学网上作业化工原理第三阶段
1．第1题单选题精馏塔操作过程中，若进料、塔板数（N）及产品量（D,W）不变，减少回流比R，则塔顶产品组成 ( )。
A、增大B、减小C、不变D、不一定标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：2．第2题单选题通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率( )。
A、回收率趋向最高B、吸收推动力趋向最大C、操作最为经济D、填料层高度趋向无穷大标准答案：D您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：3．第3题单选题若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为（）控制。
A、气膜B、液膜C、双膜标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：4．第4题单选题当塔内液相负荷过大会造成（）现象.A、淹塔B、雾沫夹带C、漏液D、过量雾沫夹带标准答案：A您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：5．第5题单选题一精馏塔，若进料量、进料状态、塔板数均不变，回流比增大，则塔顶产品浓度（）。
A、增大B、减小C、不变D、不一定标准答案：A您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：6．第6题单选题合理选用塔设备：塔径较大或板数较多时宜选用() 。
A、板式塔B、填料塔标准答案：A您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：7．第7题单选题某精馏塔精馏段理论板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造，使提馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且等均不变，则此时:（）A、B、C、D、标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：8．第8题单选题下列说法哪个是错误的（）A、已知汽相组成、系统压力，可由露点方程确定理论板温度B、已知液相组成、系统压力，可由泡点方程确定理论板温度C、离开理论板的汽相液相组成不同，因而温度不同D、离开理论板的汽相液相组成不同，但温度相同标准答案：C您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：9．第9题单选题传质单元数A、取决于物系、设备、填料几何特性和气、液流率等操作条件B、与设备形式无关，只与物系相平衡及进出口浓度有关标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：10．第10题单选题当进料为过热蒸汽时，进料状态参数q为（）。
中国石油大学化工原理二在线考试(主观题)试题及答案
《 化工原理二》学习中心： 姓名：_ 学号：一、填空题（36分，每空2分）1. 在1 atm ， 0℃条件下，CO 2在空气中的扩散系数为1.38×10-5 m 2/s 。
若保持压力条件不变，温度增加到25℃，则扩散系数变为 1.77 ×10 -9 m 2/s ；若保持温度为0℃，压力增大到2 atm ，则扩散系数变为 0.84 ×10 -9 m 2/s 。
2. 30℃下CO 2水溶液的亨利系数 1.885×E =105kPa ，该温度下CO 2分压为15kPa 的混合气与含CO 20.002kmol/m 3的水溶液接触，CO 2的传质方向为 吸收 。
3. 利用精馏塔分离二元理想混合物，进料量为100 kmol/h ，进料摩尔分数为0.6，要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于0.9，则塔顶产品量的最大值为 63.2 kmol/h 。
4. 用纯溶剂吸收某二元混合气中的溶质。
在操作范围内，体系的相平衡关系满足亨利定律，气液两相逆流操作。
当入塔气体的浓度下降时，而其它入塔by 条件不变，则气体的出塔浓度 上升 ，溶质的ay 吸收率 提高 ，吸收液的出塔浓度 降A ϕbx低。
5. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为3∶2时，进料热状况参数为0.6。
6. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线的斜率等于 1 ，回流比等于0。
7. 精馏过程设计时，降低操作压力，则相对挥发度增加，塔顶温度降低，塔底温度降低。
8. 湿度为H0、相对湿度为ϕ0、干球温度为t0的湿空气，经过一个间接蒸汽加热的预热器后，空气的湿度为H1、相对湿度为ϕ1、干球温度为t1，则H0 < H1，ϕ0= ϕ1，t0 > t1。
9. 在恒定干燥条件下，已知：10%，30%，*X=X=c结合水为15%（均为干基）。
今有湿料100kg，含水40%（湿基）与热空气长时间充分接触至平衡，则干燥过程除去非结合水44 kg，降速阶段除去结合水12 kg。
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10. 对一多级错流萃取过程，已知 S 与 B 不互溶，且在操作范围内分配系数 K 可视为常数，萃取因数 ε = 1.5，使用纯萃取剂，若已知原料的组成为 XF = 0.4， 最终萃余相的组成为 XN = 0.05，则所需的理论级数为 分在平衡时萃取相及萃余相中的质量分率， 则只当 能进行分离。 12. 某精馏塔塔顶上升蒸汽组成为 y，温度为 T，经全凝器冷凝到泡点温度 t，部 分回流液入塔，其组成为 x，则 y
2
3. 对均相液体混合物的分离，与精馏操作相比，萃取流程更加复杂，请说明在 哪几种情况下宜采用萃取操作。
4. 画出塔板的负荷性能图，标明各条线的名称，并分析在板式塔的结构设计中， 哪些因素考虑不周时，易发生降液管液泛现象，举出三个原因。
3
三、 （15 分）某苯-甲苯二元精馏塔，精馏段有一块理论板，提馏段仅设有再
4. 某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数 m＝2，气膜和液膜体积吸收系数 分别为 k y a 2 104 kmol / (m3 s) ， k x a 0.4kmol / (m3 s ) 。则该吸收过程为 膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为 为 溶气体。 ；该气体
5. 某低浓度气体吸收塔（相平衡关系 Y = mX） ，逆流操作，用清水吸收混合气中 A 组分，若 L、V、T、P 均不变（KYa 不变） ，进口气体的浓度 Yb 增加，则：尾 气浓度 ，吸收率 。 （填“增加” 、 “减小”或“不变” ） 的操作和恒塔顶产品组成的操 。 ； 。 。 ，此时若 。 6. 间歇精馏的操作主要分为两类：
JB ，N A
NB 。 （填 “＞” 、 “＜” 或 “=” ）
。 B. 难溶气体，气膜阻力可忽略。 D. 难溶气体，液膜阻力可忽略。
2. “液膜控制”吸收过程的条件是 A. 易溶气体，气膜阻力可忽略。 C. 易溶气体，液膜阻力可忽略。
3. 在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比 L／V 为 2.7，平 衡关系可表示为 Y = 1.5X（X、Y 为摩尔比） ，溶质的回收率为 90％，则液气比与 最小液气比的比值为 A. 1.5 B. 1.8 。 C. 2 D. 3
1.简述双膜理论的基本观点。
2．一精馏塔用以分离某二元理想混合液，进料量为 F，组成 xF，泡点进料，经 过 N 块理论板分离后在塔顶、塔底分别得到组成为 xD、xW 的产品。现分别采取： ①冷液进料；②将料液预热至汽液混合状态后进料。试分析对于改变后的进料热 状况，能否采取调节回流比的方法达到同样的分离要求？
作。对于恒定塔顶产品组成的间歇精馏过程，其回流比 7. 写出萃取操作中对萃取剂的主要要求中的四项（1） （2） （3） ，塔底釜残液中轻组分组成 9. 当精馏塔操作压力降低时，物系的相对挥发度会 其它操作条件不变，塔顶馏出液组成将 ； （4）
8. 在进行连续精馏操作过程中，随着进料过程中轻组分组成减小，塔顶温度
沸器，处于泡点下的进料与离开第一层板的液相一起进入再沸器，经平衡汽化一 部分后剩下液相作为塔底产品抽出，已知进料中含苯 40％(摩尔)，摩尔流率为 100 kmol / h ，要求塔顶产品中含苯不低于 70％(摩尔)，回流比为 2，操作条件下 的相对挥发度可取为 2.4。 试求： （1）相平衡方程； （2）操作线方程； （3）塔顶、塔底产品组成； （4）塔顶、塔底产品流率。
1
。 时才
11. 拟用溶剂 S 对 A+B 液相混合物进行萃取分离，若以 YA，YB 及 XA，XB 表示组
x，T
t。
13. 影响板式塔泛点速度的因素有 14. 写出常见的三种塔板的名称 或 、 。
、 和
等。 。
15. 为防止板式塔塔板上操作时产生较大的液面落差，可以采取的措施有
二、问答题（每题 5 分，共 20 分）
6
4
四、 （20 分）在一逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中的丙酮，气体处
理量为 2240m3/h（标准状态） 。已知混合气中含丙酮 0.05 （摩尔分率，下同） ， 操作条件下的平衡关系为 Y 1.6 X ，要求丙酮回收率为 95%，吸收剂用量为最小 吸收剂用量的 1.5 倍。 试求： （1）塔顶液相喷淋量为多少（以 kg/h 计） ； （2）塔底液相中丙酮的含量 xb ？ （3）若此时塔的气相总传质单元高度 HOG = 0.8m，填料层高度应为多少？ （4） 若将丙酮回收率的回收率提高至 98%， 塔顶液相喷淋量应增加多少？ （以 kg/h 计）
5
五、 （15 分）用水从醋酸-异丙醚混合液中提取醋酸。原料液中醋酸的质量分
率为 0.3，处理量为 600kg/h，要求最终萃余相中醋酸的含量不大于 0.08。试计算 若采用多级逆流萃取，萃取剂用量为 180kg/h，则所需的理论级数为多少？操作 条件下的平衡关系及辅助线见下图。 （图解并简要说明图解过程）
B卷
2011—2012 学年第二学期 《化工原理（2-2） 》试卷
专业班级 化学工程与工艺专业 姓 学 名 号
级
Hale Waihona Puke 班开课系室 考试日期
化学工程学院化学工程系 2012 年 6 月 3 日
题
号
一
二
三
四
五
总分
得
分
阅卷人
一、填空选择题（每空 1 分，共 30 分）
1. 双组分气体 A、B 在进行稳定分子扩散时，JA 及 NA 分别表示在传质方向上某 截面溶质 A 的分子扩散通量与传质通量。当整个系统为单向扩散时（B 为停滞 组分） ， 则有： J A