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1、化工原理课程考试大纲一考试的性质 天津市高等院校“高职升本科”招生统一考试是由合格的高职高专毕业生参加的选拔性考试。高等院校根据考生的成绩，按照已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。因此，考试应该具有较高的信度、效度、适当的难度和必要的区分度。二考试基本要求化工原理课程强调工程观点和创新能力、定量运算、实验技能和工程设计能力的培养，要求学生掌握各单元操作的基本原理，了解各典型设备的结构特点、完成设备工艺尺寸的计算及设备的选型。三考试内容与基本要求化工原理（上册）绪论了解 本课程的性质、任务与内容了解 单位制与单位换算第一章 流体流动掌握（一）流体静力学基本方程式及其应用掌握（二）连续
2、性方程式掌握（三）伯努利方程式及其应用了解（四）流体的流动现象、牛顿黏性定律与流体的黏度、非牛顿型流体的基本概念、层流与湍流、流动边界层的概念、流动类型与雷诺准数了解（五）流体在管内流动阻力、量纲分析掌握（六）管路计算了解（七）流速、流量的测定第二章 流体输送设备掌握（一）离心泵：主要部件及工作原理、气缚现象、主要性能参数与特性曲线、影响性能的因素、抗气蚀性能与安装高度、离心泵的流量调节与泵的选择了解（二）其他常用液体输送机械的主要结构、特性及适用场合了解（三）离心通风机：主要性能参数与特性曲线、选型了解（四）其他常用气体输送机械的分类、主要结构与应用第三章 非均相物系的分离及固体流态化了解（
3、一）重力沉降：重力沉降速度、降尘室的相关计算了解（二）离心沉降：离心沉降速度、旋风分离器的基本结构、操作原理、性能与选用掌握（三）过滤：过滤基本方程式（恒压、恒速）及其应用、过滤常数的测定、典型过滤设备、过滤机的生产能力第四章 传热了解（一）传热的基本方程式及换热设备性能评价指标掌握（二）热传导：温度场、傅立叶定律、导热系数、单层与多层平壁的定态热传导、单层与多层圆筒壁的定态热传导掌握（三）对流传热：牛顿冷却定律、对流传热系数及其主要影响因素、对流传热系数关联式了解（四）辐射传热：基本概念和定律、两固体间的辐射传热、对流和辐射的联合散热掌握（五）总传热速率方程式：平均温度差、总传热系数、污垢热
4、阻、传热的强化与散热了解（六）换热器的类型、典型换热设备的主要结构特点了解（七）列管式换热器的选用与设计化工原理（下册）传质前言了解 常用传质单元操作的原理和特点第一章 蒸馏了解（一）双组分理想溶液的气液平衡：相平衡关系的相图、拉乌尔定律、相对挥发度的概念了解（二）蒸馏方式：简单蒸馏与平衡蒸馏、精馏原理和流程掌握（三）双组分连续精馏计算：物料衡算和操作线方程、进料状况的影响、理论板数的求算、回流比的选择、塔效率与实际板数的求算第二章 吸收了解（一）吸收过程相平衡关系：气体溶解度和亨利定律了解（二）传质机理和吸收速率：分子扩散与菲克定律、扩散系数、等分子反向扩散和通过停滞组分的单方向扩散、吸收过
5、程机理、双膜理论、吸收速率方程掌握（三）吸收塔计算（低浓度气体吸收）：物料衡算和操作线方程、吸收剂用量、填料层高度计算、传质单元高度和传质单元数的求算、理论板的求算第三章 蒸馏和吸收塔设备了解（一）板式塔：塔板型式、板式塔的流体力学性能、板式塔的设计要点了解（二）填料塔：填料塔的类型和特点、填料塔流体力学性能、填料塔的设计要点第四章 液液萃取了解（一）三元体系的相平衡关系了解（二）萃取流程的特点了解（三）单级萃取过程计算第五章 干燥掌握（一）湿空气性质和湿度图掌握（二）干燥过程的物料衡算和热量衡算、空气通过干燥器状态变化、理想干燥过程的计算、干燥器的热效率了解（三）干燥过程平衡关系：平衡水分与
6、自由水分、结合水分与非结合水分了解（四）干燥速率关系：恒定干燥条件下的干燥实验、干燥曲线和干燥速率曲线、恒定干燥条件下干燥时间的计算了解（五）典型干燥设备四、考试形式与试卷结构1、考试方式与时间考试方式为闭卷、笔试。试卷满分为100分，考试时间为90分钟。2、考试内容及比例考试内容所占比例流体流动及流体输送设备20%非均相物系的分离15%传热15%精馏20%吸收及塔设备15%干燥15%3、题型比例填空题30%选择题20%综合计算题50%五、典型例题为了便于理解考试内容和要求，特编制下列题型示例，以供参考。 所列样题力求体现试题的各种题型及其难度，它与考试时试题的数目、题序安排、考查内容、难度没
7、有对应关系。 （一）、填空题1、在静止的同一种连续流体内部，各截面上_位能_与_静压能 _之和为常数。2、反应器上压力表的读数为50kPa，则该反应器上部空间的表压力为 50 kPa，其绝压为 150 kPa（当地大气压为100kPa）。3、强化传热过程的主要途径是_减薄层流内层的厚度_。4、所谓理论板是指该板的气液两相 达平衡 ，且塔板上 温度 相等。5、干燥过程中，新鲜空气在预热器中湿度H 不变 （填增大、减小或不变），相对湿度 减小 （填增大、减小或不变）。（二）、选择题1、层流与湍流的本质区别是（ C ）。 A滞流的流速大于湍流的 B湍流的Re值大于滞流的C滞流无径向脉动，湍流有径向脉
8、动 D湍流时边界层较薄2、由离心泵的特性曲线可知，当泵的流量加大时，泵的压头H将（ B ），轴功率N将（ A ），效率将（ D ），必须气蚀余量(NPSH)r将（ A ）A 增大 B 减小 C 不变 D 不确定3、含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25 m/s，则除尘室的生产能力为（ A ）。A. 3 m3/s B. 1 m3/s C. 0.75 m3/s D. 6 m3/s4、精馏操作中加大回流比R（其他条件保持不变），则精馏段的液气比将（ A ），提馏段的液气比将（ B ）。塔顶馏出液中轻组分的收率将（ B ），塔釜温度计的读数将（ A ）。A 增大 B
9、减小 C 不变 D 无法判定5、填料吸收塔操作中，提高液气比（其他参数不变），则脱吸因子S将（ B ），吸收率A将（ A ），传质推动力Ym将（ A ）。A 提高 B 减小 C 不变 D 不确定三、计算题流体流动1、用离心泵将水池中20的清水（=1000kg）送至表压50kPa的密闭高位槽中，两液面保持恒定位差10m。管内流动在阻力平方区，管路系统压头总损失（包括直管阻力与所有局部阻力）表达为Hf=2.6105Qe2（Qe的单位为m3/s，下同）。泵的特性方程为H=36.0-2.4105Q2。试求：（1） 管路特性方程：（2） 泵的流量及轴功率（效率为76%）（1）管路特性方程为：He=z+p
10、g+Hf =10+5010310009.81+2.6105Qe2 =15.1+2.6105Qe2（2）联立方程： H=36.02.4105Q2 He=15.1+2.6105Qe2解得：Q=6.4710-3m3/s H=26mNe=HgQ=269.8110006.4710-3=1650.23wN=Ne/=2.17w=2.17kw2、四、（20分）有一用水吸收混合气中氨的常压逆流吸收塔，如图所示。水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出，泵入口管为108mm4mm的无缝钢管，管中流量为40m3/h，出口管为89mm3.5mm无缝钢管。池内水深为2m，池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为20m。管路的总阻力损
11、失为40J/kg（不包含进出口阻力损失），喷头入口处的压强为120kPa（表压）。试计算：（1）此过程离心泵提供的有效功W；（2）设泵的效率为65%，试求泵所需的功率。（本题条件下，水的密度为1000kg/m3，重力加速度g=9.81m/s2）有一用水吸收混合气中氯化氢的常压逆流吸收塔，如图所示。水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出，泵入口管为108mm4mm的无缝钢管，管中流量为35m3/h，出口管为89mm3.5mm无缝钢管。池内水深为2m，池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为20m。管路的总阻力损失为40J/kg（包含全部阻力损失），喷头入口处的压强为120kPa（表压）。试计算：（1）此过程
12、离心泵提供的有效功W；（2）设泵的效率为70%，试求泵所需的功率。（本题条件下，水的密度为1000kg/m3，重力加速度g=9.81m/s2）传热1、在套管换热器的环隙中通入110的饱和水蒸气（其相变热为2232kJ/kg）加热管内湍流的水溶液，冷凝水在饱和温度下排出，蒸汽流量为140kg/h。水溶液从20升温至75，其比热容为4.18kJ/(kg)。换热管的直径为25mm2.5mm。已测得基于换热器外表面积的总传热系数Ko为1870W/(m2)。忽略热损失。试求：（1） 水溶液的处理量wc，kg/h（2） 换热管的有效长度L，m（1）Q=whr=wccpc(t2-t1)1402232=wc4
13、.18(75-20)解得wc=1359.2kg/h（2）Q=KoStmQ= whr=14022323600=86.8kwtm=90-35ln9035=5886800=1870S58解得S=0.8m2由S=dL0.8=3.140.02L L=12.7m2、有一单程列管换热器，由25mm2.5mm的管子组成。用初温为25的水将机油由150冷却至100，水走管内，油走管间。已知水和机油的质量流量分别为4000 kg/h和1400 kg/h，其比热容分别为4.2 kJ / (kg) 和2.0 kJ/ kg）；水侧和油侧的对流传热系数分别为1800W/（m2）和200W /（m2）。两流体呈逆流流动，忽
14、略管壁热阻和污垢热阻，忽略热损失。求算该换热器的换热面积。Q= wccpc(t2-t1)=whcph(T1-T2) 4.24000(t2-25)=21400(150-100)解得t2=33.3Q=38.9kwt1=150-33.3=116.7，t2=100-25=75tm=t1-t2lnt1t2=116.7-75ln116.775=94.34 1Ko=1o+doidi=11800+2520020 解得Ko=146.9 W/（m2） S=QKotm=38900146.994.34=2.8m2精馏1、在板式精馏塔中分离相对挥发度为2.0的两组分理想溶液。原料液的处理量为100kmol/h，组成为0
15、.55（轻组分的摩尔分数，下同），泡点进料。现场测得：精馏段的气相与液相负荷分别为187kmol/h与132kmol/h，馏出液组成为0.95。试计算：（1） 馏出液中轻组分的收率，釜残液的组成（2） 操作回流比与最小回流比的比值（3） 精馏段操作线方程（1） F=D+W FxF=DxD+WxW V=L+D 100=D+W 1000.55=D0.95+WxW 187=132+D解得 D=55，W=45，xW=0.061D=DxDFxF=550.951000.55=0.95（2）泡点进料，xq=xF=0.55，yq=x1+（-1）x=20.551+2-10.55=0.71Rmin=xD-yqyq
16、-xq=0.95-0.710.71-0.55=1.5LV=RR+1=132187 解得R=2.4R=1.6Rmin（3）精馏段操作线方程：y=RR+1x+xDR+1=2.42.4+1x+0.952.4+1即y=0.71x+0.282、在一连续精馏中分离苯、甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中苯的回收率为83.3%，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分数），原料液为饱和液体进料，苯甲苯的相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的3倍。求：（1）馏出液及釜残液量（2）塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量。（1）馏出液及釜残液量（2）塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液
17、体量。当原料液位饱和液体进料时q=1 =0.952/0.4-2.5*(1-0.952)/(1-0.4)/(2.5-1)=1.453 在一连续精馏中分离苯、甲苯的混合液，进料量为120kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中苯的回收率为83.9%，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分数），原料液为饱和液体进料，苯甲苯的相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的3倍。求：（1）馏出液及釜残液量（2）塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量。Xd=0.95，D=42.4，W=77.6吸收1、在填料层有效高度为4.5m的吸收塔中，用清水吸收空气中所含氨气。入塔气相中氨的组成为0.04（摩尔比，下同），
18、要求吸收率90%。操作液气比L/V=1.2。操作条件下的相平衡关系为Y=1.2X。试求：（1） 吸收液的组成X1（2） 气相总传质单元高度HOG，m；（3） 操作液气比是最小液气比的多少倍；（1） Y1-Y2Y1=A=0.90.04-Y20.04=0.9 解得Y2=0.004由操作线方程Y1-Y2=LV（X1-X2） 0.04-0.004=1.2（X1-0）解得X1=0.03（2） S=mVL=1.21.2=1NOG=Y1-Y2Y2=0.04-0.0040.004=9HOG=zNOG=4.59=0.5m（3）(LV)min=mA=1.20.9=1.08 LV(LV)min=1.21.08=1.11倍操作液气比为最小液气比的1.11倍