2009年化学生物学化工基础A卷.doc

衡阳师范学院2009年上学期化学生物学专业化工基础考试A 卷系 （院）专 业年 级、班 级学 号姓 名题 号一二三四合分得 分复查人得 分评卷人一、 填空题（每空1分，共20分）1、多程列管式热交换器的程数多少视需要而定。工业上，常用的U形管式列管热交换器为一种 程热交换器。多程列管式热交换器有利于传热，但随程数增多，流体阻力就会 。2、在体积流量相同的条件下，细管和粗管中流动物性相同的流体，先到达湍流型态的是 管。3、如果连续流动搅拌釜式反应器中流体流动状况达到 ，该反应器称为全混流反应器。4、填料吸收塔的操作状态超过泛点之后，将发生相的转变，气体由连续 相转化为 相；液体由 相转化为 相。5、工业热交换器可分为间接式(间壁式)热交换器，直接混合式热交换器和蓄热式热交换器三大类。例如，来自发生炉的热煤气先经过余热锅炉，后经过填料塔进行冷却。回收余热的列管式蒸汽锅炉属于 式热交换器，而水冷却填料塔则属于 式热交换器。6、双液U形微压差计，是利用两种互不相溶指示液的 差小，在同样压差下增大压差计指示液的 差来提高测量的精度。7、 如图所示，用某吸收剂在吸收塔中逆流吸收某混合气中的一个组分。若混合气的进口浓度Y1增加，而惰性组分的摩尔流率FB 、吸收剂的摩尔流率FC 、吸收剂入口浓度X2以及操作温度和压强都不变，则混合气出口浓度Y2将 ，溶液的出口浓度X1将 。8、流体充满圆形直管作定态流动，当其雷诺数小于 时，流体在管中的流动型态属于 ；当其雷诺数大于 时，流体在管中的流动型态属于湍流。9、某流体在圆形直管内流动，每米长管子的阻力损失为56 Jkg-1。若流量增加一倍，仍为层流流动，则每米长管子的阻力损失将增至 Jkg-1。10、物料衡算和能量衡算是化学工程学中极为重要的方法，例如，精馏过程的操作线方程是通过 建立起来的。11、列管换热器中，用水将某无腐蚀性物质的饱和蒸汽冷凝下来，一般地，该饱和蒸汽应走 。12、吸收操作的基本依据是_ _。 得 分评卷人二、选择题（每小题3分，共30分）1、水连续地从内径为90 mm的粗管流入30 mm的细管内，则细管内水的流速是粗管的 。(A)3倍； (B)1/9倍； (C)9倍； (D)1/3倍。2、有两个反应组分参加的平行反应，其反应速度分别为，a1a2，b1b2，如果为了提高产物P的收率，则应采用反应物浓度控制条件是 。（A）高cA低cB； （B）低cA高cB； （C）cA， cB均高； （D）cA， cB均低。3、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是 。（A）流动速度较大； （B）流过的距离较长；（C）流体具有粘性； （D）管子直径较小。4、有一连续精馏塔分离苯和甲苯的混合物，塔顶得到苯的摩尔分数为0.97的产品，塔底得到甲苯的摩尔分数为0.98的产品。由于市场需求发生变化，现要求塔顶产品的纯度提高至0.98，塔底产品的纯度和苯与甲苯的产量均要求维持不变。有人提出了四条建议，你认为应采用的措施是 。 (A) 增加回流比； (B) 将加料口向下移一块塔板； (C) 加料口下移的同时，将加料状态从冷液改为饱和蒸气加料； (D) 增加回流比的同时增加塔底再沸器的蒸气加热量。5、评价热交换器结构性能的重要指标之一，是单位体积内传热面积的大小。工业上常用的热交换器中，该项指标最差的是 。 (A)管壳式热交换器； (B)套管式热交换器； (C)夹套式热交换器； (D)蛇管式热交换器。6、实际流体流经一根直径均等的水平导管，流动过程中因阻力造成的单位质量流体的能量损耗主要表现为 。（A）压强能的减少； （B）动能的减少；（C）内能的减少； （D）三者兼而有之。7、在吸收操作中，填料塔某一截面上的总推动力为 。 (A) y-y* ； (B) y*-y ； (C) y-yi ； (D) yi -y 。(y气相中溶质组分的摩尔分数； y*与液相平衡的气相中溶质组分的摩尔分数； yi 气、液相界面上的气相平衡浓度)8、为了提高气体吸收时的传质推动力，可以采用的方法是 。(A) 提高操作温度； (B) 增加吸收塔的高度； (C) 降低操作压强； (D) 增加吸收剂用量。9、某简单零级反应，在相同操作条件下分别在有效容积相等的活塞流反应器和全混流反应器中进行，转化率较高的是 。 （A）活塞流反应器；（B）全混流反应器；(C)两种反应器有相同的转化率；（D）无法判断。10、精馏塔的设备费用与选择回流比R的大小有关，两者的关系是随着 。(A)R增大，设备费用增大； (B)R增大，设备费用减小；(C)R 增大，设备费用先增大后减小；(D )R增大，设备费用先减小后增大 。三、简答题（每小题8分，共16分） 1、影响传热系数的有哪些因素？为什么要提高传热速率应当对传热膜系数小的这一侧流体着重考虑？2、反应器产生返混的原因是什么？它对化学反应结果有什么影响？得 分评卷人四、计算题（本题共34分）1、（12分）1、如图所示，用泵将15的水从一个大储水池送至一敞口的水槽中，槽的水面高于池中水面50m，且水面均维持不变，管道内径为76mm，位置如图所示，泵的输水量为36m3/h，管道总摩擦损失为105J/kg，如果泵和电机的总效率为55，试问电机所需要的功率为多少kW？2、（10分）发酵生产酒精时所排出的气体中含乙醇为y=0.01，其余为二氧化碳、氮气、氧气等惰性气体。在常压和40下，用回收水吸收气体中的乙醇，回收水中含乙醇x=0.0001。要求乙醇回收率达90%。水的用量为最小液气比的1.4倍。汽液平衡关系可近似的用Y=1.068X表示。试求吸收所需的传质单元数。3、（12分）用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均相对挥