青岛科技大学士研究生入学考入学考试二O一一年硕士研究生入学考试试题
考试科目：考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共7道大题（共计7个小题），满分150分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。一、（20分）如附图所示，用泵将敞口贮槽中的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定。。蒸发器产生的水蒸气送入真溶液的密度为1200kgm3，饱和蒸气压为4247kPa（绝压）空操作的冷凝器中冷凝，蒸发器的操作压力与冷凝器内的操作压力相同。冷凝器下部气压管中水上升的高度为272m，水的密度为1000kgm3。蒸发器进料口高于贮槽液面15m，3进料量为20mh。泵吸入管路总长为86m，压出管路总长为100m（均包括所有局部阻力的当量长度），管路摩擦系数取为002，管路内径为60mm。试求：（1）蒸发器的操作压力；（2）泵的有效功率；（3）若该操作状况下泵的必需气蚀余量NPSHr为20m，则泵的允许安装高度为多少？（当地大气压为1013kPa）
题1附图
二、（10分）用标准型旋风分离器（ζ80，BD4，hD2，Ne5）除去气体中的固体颗粒。已知颗粒密度为1200kgm3，气体密度为12kgm3，气体黏度为18×105Pas，气体处理量为1440m3h，允许压强降为1275Pa。颗粒直径为65m。现采用多台相同的旋风分离器并联操作的分离方案，试计算所需并联的旋风分离器的个数和直径。第1页（共3页）
f三、（20分）一单管程的列管式换热器，由Φ25×2mm的136根不锈钢管组成。现有平均比热容为4187kJkg℃的某溶液在管内作湍流流动，其质量流量为15×104kgh，并由15℃被加热到100℃。温度为110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝。管壁对溶液的对流传热系数为520Wm2℃，蒸汽对管壁的对流传热系数为116×104Wm2℃，不锈钢管的导热系数为17Wm℃，忽略污垢热阻和热损失。试求：（1）列管长度；（2）若将该换热器管程改用于把50×104kgh的苯从30℃加热至70℃，并已知操作范围内苯的平均密度为900kgm3，黏度为047×103Pas，比热容为180kJkg℃，导热系数为014Wm℃，换热器其他条件不变，判断该换热器是否合用。四、（20分）某二元混合液的组成（易挥发组分A的摩尔分数，下同）为052，在泡点状态下进入精馏塔。工艺要求塔顶产品的组成为075，塔顶产品采出r