1、注册化工工程师考试专业案例下午真题 2010年及答案解析(总分：50.00，做题时间：180 分钟)一、专业案例题(总题数：25，分数：50.00)1.某厂采用盐水（水相）逆流萃取醋酸正丙酯正丙醇（有机相）中的正丙醇。有机相进料量为1800kg/h，组成为醋酸正丙酯 93.86wt%，正丙醇 6.14wt%；水相溶剂进料量为 2000kg/h。醋酸正丙酯与水相可视为完全不互溶，萃取操作温度 25。经过 n级萃取后，萃取剂对正丙醇的脱除率为 75%，此时有机相中醋酸正丙酯的含量（wt%）是下述哪一数值？ （分数：2.00）A.93.86B.95.32C.98.39D.99.777 2.用常压塔分
2、离甲醇和水的混合液，混合液进料含甲醇 30%，要求塔顶甲醇产品纯度 95%，甲醇回收率95%（以上均为摩尔分率），塔顶采出的产品量与进料量的比值是下述哪个数值？（分数：2.00）A.0.33B.0.30C.0.28D.0.273.采用连续干燥机干燥含水量为 30%的化学纤维，进料量为 9600kg/h，干燥后成品含水量控制在 4%以下（以上皆为湿基），以成品量计，该干燥机的实际生产能力（kg/h）与下列哪项数据接近？（分数：2.00）A.6034B.7104C.7000D.69894.采用常压精馏分离苯和甲苯混合液体，已知进料为含苯 45mol%的饱和液体，操作条件下苯和甲苯的平均相对挥发度为
3、 2.48。要求得到塔顶苯含量为 99mol%的产品，且塔釜液苯含量为 3mol%，塔顶设有分凝器，塔底设有再沸器。操作工况下的最小回流比和最小理论板数为下列哪组数值？（分数：2.00）A.1.35；7B.1.45；7C.1.45；8D.1.35；85.通常情况下，在反应过程中生成的可溶洞于水的气态产品均采用脱盐水在填料塔内进行吸收。若某进塔气体混合物中含量 A组分为 2.4mol%，脱盐水对 A组分的吸收率为 99%，出塔液相 A组分为 1.4mol%。操作工况下的相平衡关系为 Y=1.5X、单位塔截面上气体流量为 50kmol/(h)、气相总体积吸收系数为95kmol(m3h)，吸收塔填料
4、高度（m）应为下列哪个数值：（分数：2.00）A.12.53B.11.53C.13.53D.4.786.用连续常压精馏塔分离 A、B 二组份混合液，其相对挥发度为 2.4，饱和状态进料。进料中 A组份的浓度为 60%(mol)，另外还有一股相同组份的进料，其中 A组份的浓度为 22%(mol)，进料量和进料状态与原混合液相同，在该塔适宜塔板位置上加入。若要求塔顶馏出液中 A组份浓度为 95%(mol)，塔釜排出液中A组份浓度为 10%(mol)，该塔的最小回流比是下述哪个数据？（分数：2.00）A.2.97B.1.51C.2.0D.0.927.多组份精馏为饱和液体进料时，适宜的进料位置可采用
5、Kirkbride经验方程式计算： （分数：2.00）A.16B.8C.21D.258.采用干燥器干燥催化剂，已知干燥器操作压力 79.98kPa(A)，出口气体的温度为 60，湿度为 0.11kg水/kg 干空气，工艺中将部分出口气体返回干燥器入口与新鲜空气混合，使进入干燥器的气体温度不超过90，相对湿度为 12%。已知新鲜空气的流量为了 1580kg/h，温度为 20，湿度为 0.02kg 水/kg 干空气，水在 90时的饱和蒸汽压为 70.09kPa(A)，需要循环的空气量（kg 干空气/h）是下述哪个数值： 提示: （分数：2.00）A.2228B.2154C.2689D.24859.
6、、C9 芳烃与甲苯的混合物在催化剂作用下进行岐化反应生成混合二甲苯。有一个反应器，每小时处理C9芳烃与甲苯的混合物 18400kg，其中甲苯含量为 50wt%。反应产物中甲苯含量 10wt%，混合物二甲苯含量 38wt%。该反应器甲苯转化为混合二甲苯的选择性与下列哪个数值接近？（甲苯分子量 92，二甲苯分子量 106）（分数：2.00）A.0.95B.0.8C.0.76D.0.82510.用空气氧化甲苯生产苯甲醇，反应式为 C7H8+1/2O2=C7H8O。假设甲苯的转化率为 40%，选择性为80%。现要求用含甲苯 90wt%的原料生产 15000kg/h的苯甲醇产品，需要的反应物进料量（kg
7、/h）是下列哪个数值？（甲苯分子量 92，苯甲醇分子量 108）（分数：2.00）A.52083B.44364C.35497D.177411.某二级反应 A+BP 在一管式反应器（可视为平推流反应器）中进行，其速率方程为： (-rA)=kCACB，式中：k=20m3/(kmolh)。若要求总进料量为 20kmol/h， CA0=CB0=10kmol/m3，转化率为 80%，反应器内径为 0.05m，则反应器长度（m）接近下列哪个数值？公式提示： t=XA/kCA0(1-XA)（分数：2.00）A.200B.20C.10D.10012.一台输送介质密度 1300kg/m3的螺杆泵，距泵吸入侧液位
8、的垂直高度为 3.5m，泵出口的最大压力0.6MPa，最大流量 30t/h。以泵效率 75%计算，泵的轴功率（kW）为下列哪个数值？（分数：2.00）A.4.7B.5.1C.3.5D.6.113.把 100公斤 20的液态苯加热为 80的气相苯所需的热量（kJ）为下列哪个数值： 已知：液态苯的比热容（CP）与温度（T，K）的关系式为：CP =14.95+0.0558T（cal/gmol）； 80下苯的汽化热为393kJ/kg；苯的分子量为 78。（分数：2.00）A.41800B.450000C.49900D.3580014.用于输送空气的风机进口吸风管内径为 100mm，风机入口管道可吸上水
9、柱高度为 12mm，空气的密度为1.2kg/m3，风机进口管内流速（m/s）和风量（m3/h）为下列哪一组数值？（分数：2.00）A.14和 0.1B.4.4和 120C.0.44和 12D.14和 39615.某单级往复空气压缩机每小时将 360m3的空气压缩到 0.7MPa（表压）的压缩过程为绝热压缩，空气的入口温度为 20，大气压力为 0.1MPa(A)，空气的绝热指数为 1.4，压缩机消耗的功率（kw）及出口气体温度（K）是下列哪组数值： 提示： （分数：2.00）A.28.4，531B.26.4，510C.10.4，531D.28.4，51016.用 120饱和水蒸汽加热 20的油品
10、至 80。油品流量为 10t/h，蒸汽流量为 687kg/h，物性数据如下： 油品平均比热容为 2.305kJ/(kg)； 冷凝水在加热蒸汽温度下排出，120饱和水蒸汽的焓为2709kJ/kg；水的焓为 494kJ/kg。 问系统热损失（%）为下列哪个数值：（分数：2.00）A.66B.60C.1.1D.917.一离心泵把敞口槽中密度为 1200kg/m3的物料送到表压为 145kPa的高位密闭容器，容器中的液位与敞口槽液位的高度差为 10m（容器的进料口在液位之下），当泵在输送流量 36m3/h时，该泵效率为 0.6，该泵的轴功率（kw）为下列哪个数值：（分数：2.00）A.5.2B.3.8
11、C.4.4D.3.618.一个套管换热器，用 143的饱和蒸汽加热管内的水，使其温度由 15升至 45。已知蒸汽的冷凝传热系数为 1.1104 W/()，管内水的对流传热系数为 3500 W/()。在忽略管壁热阻、污垢热阻和热损失，且可当平壁处理时，该换热器的总传热系数（W/()）、传热壁面的平均温度（）为下列哪组数值？（分数：2.00）A.2655、127.2B.3921、141.3C.3313、140.3D.2655、115.719.用水吸收空气与氨混合气中的氨，混合气的总压为 101Kpa时，氨的分压为 1300Pa。已知该物系符合亨利定律，且有如下平衡关系：100g 水中含量 2g氨时
12、，氨的分压为 1600Pa。要求氨的回收率 95%时，每小时处理 1000kg空气时的最小用水量（kg/h）为下列哪个数值？（分数：2.00）A.236B.262C.448D.38820.用离心泵将敞开贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液位保持恒定，输送管路管内径 d为 40mm，泵输送液体流量为 2.3210-3 m3/s。输送液体的密度 =1150kg/m3，物料粘度为 1.2510-3 Pas。假定流体处于湍流的光滑区，则直管摩擦系数 与下列哪组数据接近？, W9 U$ L 7 p. L# u7 h$ 提示：摩擦系数采用 （分数：2.00）A.0.0009B.0.0156C.0.019
13、6D.0.021021.在图示的并联管路中，支路 ADB管路长 50m，支路 ACB管路长 5m，管路长度包括管件但不包括阀门的当量长度。两支管路的管径都是？573.5，管路的阻力系数皆为 0.03；两支路各装有阀门一个（全开状态时局部阻力系数为 0.2）、换热器一个（局部阻力系数为 4）。当两个阀门全开时两支路 ADB与 ACB的流量比与下列哪个数据最接近？2 p/ U) D: W# l8 Y8 | （分数：2.00）A.4.75B.0.46C.1.0D.3.0722.图示输送系统，管路两端液面高差 12m，输送溶液的密度为 1100kg/m3，粘度为 2.510-3Pas。输送离心泵吸入段
14、流速为 1.4m/s，管内径为 100mm，长度为 8m；泵出口流速为 2.2m/s，管内径为 80mm，长度为 24m；已知入口管路总局部阻力系数为 1.25，出口管路总局部阻力系数为 8.9。此管路系统的阻力（m液柱）与下列哪一个数值接近？ 提示：摩擦系数采用 （分数：2.00）A.2.36B.3.89C.4.09D.3.5923.分馏塔顶操作压力为 0.08MPa(G)，塔板总压降为 0.03Mpa，操作温度下塔釜介质密度为 640kg/m3。塔釜高（从塔底切线至第一层塔盘）为 6m，正常操作时塔釜液位最低为 15%，塔底离心泵泵中心线至地面高度为 0.5m。如下图所示（图中长度为单位为
15、 mm）。假设泵吸入侧的总压力损失为 0.015Mpa，必需汽蚀余量为 3m，安全裕量取 0.5m。则塔裙座（H）的高度（m）最小应不小于下列哪一项的数值？ （分数：2.00）A.4.6B.5.5C.3.4D.3.824.从敞口的高位罐向地面水池注水，高位罐液位为 50%并保持平稳，高位罐液面距离地面的垂直高度为5m，管线总长度为 10m，管内径为 25mm；直管的摩擦系数 =0.025，总局部阻力系数=4.5。水池的长、宽和深分别为 5m、4m 和 2m。如下 图所示。注满此水池所需要的时间（小时）为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.7.5B.8.7C.9.8D.11.325.用离心泵从
16、敞开容器内抽取油品，流量为 135m3/h，介质温度为 20，该温度下油品的饱和蒸汽压为13.6kPa，油品的密度为了 780kg/m3。离心泵吸入管总长 8m，内径 d=125mm，直管的摩擦系数 =0.025，总局部阻力系数=2。当地海拔高度 1250m，该离心泵 NPSHr为 5.5m，汽蚀余量安全裕量取 1m。那么，该泵在正常操作时所需要的最小允许安装高度（m）为下列哪一个数值？ 提示：不同海拔高度的大气压力：海拔高度，m 0 100 300 500 800 1000 1500 2000 2500 大气压，m 水柱 10.3 10.2 9.95 9.47 9.38 9.16 8.64
17、8.15 7.658 （分数：2.00）A.1.37B.3.08C.-0.68D.-8.22注册化工工程师考试专业案例下午真题 2010年答案解析(总分：50.00，做题时间：180 分钟)一、专业案例题(总题数：25，分数：50.00)1.某厂采用盐水（水相）逆流萃取醋酸正丙酯正丙醇（有机相）中的正丙醇。有机相进料量为1800kg/h，组成为醋酸正丙酯 93.86wt%，正丙醇 6.14wt%；水相溶剂进料量为 2000kg/h。醋酸正丙酯与水相可视为完全不互溶，萃取操作温度 25。经过 n级萃取后，萃取剂对正丙醇的脱除率为 75%，此时有机相中醋酸正丙酯的含量（wt%）是下述哪一数值？ （
18、分数：2.00）A.93.86B.95.32C.98.39 D.99.777 解析：解： mF(正丙醇)=0.06141800=110.5 (kg/h) mW(正丙醇)=110.5(1-0.75)=27.63 (kg/h) mW(酯)=1800-110.5=1689.5 (kg/h) 醋酸正丙酯的含量=1689.5/(1689.5+27.63)=98.39% 2.用常压塔分离甲醇和水的混合液，混合液进料含甲醇 30%，要求塔顶甲醇产品纯度 95%，甲醇回收率95%（以上均为摩尔分率），塔顶采出的产品量与进料量的比值是下述哪个数值？（分数：2.00）A.0.33B.0.30 C.0.28D.0.
19、27解析：D/F=DxF/xD=0.950.3/0.95=0.303.采用连续干燥机干燥含水量为 30%的化学纤维，进料量为 9600kg/h，干燥后成品含水量控制在 4%以下（以上皆为湿基），以成品量计，该干燥机的实际生产能力（kg/h）与下列哪项数据接近？（分数：2.00）A.6034B.7104C.7000 D.6989解析：9600(1-0.3)/(1-0.04)=7000 （kg/h）4.采用常压精馏分离苯和甲苯混合液体，已知进料为含苯 45mol%的饱和液体，操作条件下苯和甲苯的平均相对挥发度为 2.48。要求得到塔顶苯含量为 99mol%的产品，且塔釜液苯含量为 3mol%，塔顶
20、设有分凝器，塔底设有再沸器。操作工况下的最小回流比和最小理论板数为下列哪组数值？（分数：2.00）A.1.35；7B.1.45；7 C.1.45；8D.1.35；8解析：xF=0.45, xD=0.99, xW=0.03, =2.48, q=1 q=1 时，挟点：xe=xF=0.45 ye=xe/1+(-1)xe=2.480.45/1+(2.48-1)0.45=0.67 Rmim=(xD-ye)/(ye-xe)=(0.99-0.67)/(0.67-0.45)=1.45 求最小理论塔板，这时是全回流: 操作线方程： yn+1=xn 汽液平衡方程：xn=yn/-(-1)xn y0=xD=0.99
21、(分凝器) x0=0.99/2.48-(2.48-1)0.99=0.9757=y1 （略） X8=0.0275.通常情况下，在反应过程中生成的可溶洞于水的气态产品均采用脱盐水在填料塔内进行吸收。若某进塔气体混合物中含量 A组分为 2.4mol%，脱盐水对 A组分的吸收率为 99%，出塔液相 A组分为 1.4mol%。操作工况下的相平衡关系为 Y=1.5X、单位塔截面上气体流量为 50kmol/(h)、气相总体积吸收系数为95kmol(m3h)，吸收塔填料高度（m）应为下列哪个数值：（分数：2.00）A.12.53B.11.53 C.13.53D.4.78解析：此题用摩尔分数计算，也可用摩尔比计
22、算，但与答案相差较大。 y1=0.024, y2=.0.024(1-0.99)=0.00024, x1=0.014, x2=0 y1=0.024-1.50.014=0.003, y=0.00024-0=0.00024 ym=(y1-y2)/ln(y1/y2)=(0.003-0.00024)/ln(0.003/0.00024)=1.09310-3 NOG=(y1-y2)/ym=(0.024-0.00024)/1.09310-3=21.74 HOG=G/KY=50/95=0.5263 h=NOGHOG=21.740.5263=11.4411.536.用连续常压精馏塔分离 A、B 二组份混合液，其相
23、对挥发度为 2.4，饱和状态进料。进料中 A组份的浓度为 60%(mol)，另外还有一股相同组份的进料，其中 A组份的浓度为 22%(mol)，进料量和进料状态与原混合液相同，在该塔适宜塔板位置上加入。若要求塔顶馏出液中 A组份浓度为 95%(mol)，塔釜排出液中A组份浓度为 10%(mol)，该塔的最小回流比是下述哪个数据？（分数：2.00）A.2.97 B.1.51C.2.0D.0.92解析：Rmin=1/(-1)xd/xf-(1-xd)/(1-xf)=1/(2.4-1)0.95/0.22-2.4(1-0.95)/(1-0.22)=2.97 另解：分别计算二种进料的最小回流比。 当 q=
24、1时, xe=xF=0.6 ye=xe/1+(-1)xe=2.40.6/1+(0.24-1)0.6=0.7826 Rmin=(xD-ye)/(ye-xe)=(0.95-0.7826)/(0.7826-0.6)=0.92 q=1, xe=xF=0.22 ye=xe/1+(-1)xe=2.40.22/1+(0.24-1)0.22=0.4037 Rmin=(xD-ye)/(ye-xe)=(0.95-0.4037)/(0.4037-0.22)=2.97 比较二者，当回流比减小至 2.97时，第种情况先出现挟点，所以取 2.97。7.多组份精馏为饱和液体进料时，适宜的进料位置可采用 Kirkbride经
25、验方程式计算： （分数：2.00）A.16 B.8C.21D.25解析：设 F=100kmol 45.6=0.999D+0.001W，W+D=100 D=456 (mol), W=544 (mol), W/D=544/456=1.19 zHF/zLF=0.0555/0.456=0.122，xLW/xHD=0.001/0.001=1 NR/NS=(29-NS)/NS=0.122121.190.206=0.672 NS=17.3 （含塔釜） NS-1=16.316 （块）8.采用干燥器干燥催化剂，已知干燥器操作压力 79.98kPa(A)，出口气体的温度为 60，湿度为 0.11kg水/kg 干空
26、气，工艺中将部分出口气体返回干燥器入口与新鲜空气混合，使进入干燥器的气体温度不超过90，相对湿度为 12%。已知新鲜空气的流量为了 1580kg/h，温度为 20，湿度为 0.02kg 水/kg 干空气，水在 90时的饱和蒸汽压为 70.09kPa(A)，需要循环的空气量（kg 干空气/h）是下述哪个数值： 提示: （分数：2.00）A.2228 B.2154C.2689D.2485解析：G0=V(1-H0)=1580(1-0.02)=1548.4kg H1=0.6221PS/(P-1PS)=0.6220.1270.09/(79.98-0.1270.09)=0.073 又 G1=G0+GR G
27、0H0+GRH2=(G0+GR)H1 1548.40.02+0.11GR=(1548.4+GR)0.073 GR=2218kg 另解： L=1580(1-H0)=1580(1-0.02)=1548 （kg 干空气） Hm=0.6220.1270.09/(79.98-0.1270.09)=0.0731 H1=H0, VR=Lm-L LH1+(Lm-L)=LmHm 15.480.02+0.11VR=0.0731(VR+1548) VR=2228 (kg干空气/h)9.、C9 芳烃与甲苯的混合物在催化剂作用下进行岐化反应生成混合二甲苯。有一个反应器，每小时处理C9芳烃与甲苯的混合物 18400kg，
28、其中甲苯含量为 50wt%。反应产物中甲苯含量 10wt%，混合物二甲苯含量 38wt%。该反应器甲苯转化为混合二甲苯的选择性与下列哪个数值接近？（甲苯分子量 92，二甲苯分子量 106）（分数：2.00）A.0.95B.0.8C.0.76D.0.825 解析：原料中甲苯：n0=184000.5/92=100 (kmol) 产物中甲苯：n1=184000.1/92=20 (kmol) n=100-20=80 (kmol) 产物中二甲苯：n2=184000.38/106=65.96 (kmol) S=65.96/80=0.82510.用空气氧化甲苯生产苯甲醇，反应式为 C7H8+1/2O2=C7
29、H8O。假设甲苯的转化率为 40%，选择性为80%。现要求用含甲苯 90wt%的原料生产 15000kg/h的苯甲醇产品，需要的反应物进料量（kg/h）是下列哪个数值？（甲苯分子量 92，苯甲醇分子量 108）（分数：2.00）A.52083B.44364 C.35497D.1774解析：Y=0.40.8=0.32 W=1500092/(1080.320.9)=44367 (kg)11.某二级反应 A+BP 在一管式反应器（可视为平推流反应器）中进行，其速率方程为： (-rA)=kCACB，式中：k=20m3/(kmolh)。若要求总进料量为 20kmol/h， CA0=CB0=10kmol/
30、m3，转化率为 80%，反应器内径为 0.05m，则反应器长度（m）接近下列哪个数值？公式提示： t=XA/kCA0(1-XA)（分数：2.00）A.200B.20C.10 D.100解析：t=XA/kCA0(1-XA)=0.8/2010(1-0.8)=0.02h V0=FA0/CA0=20/2/10=1m3/h V=V0t=10.02=0.02m3 L=V/A=0.020/(0.7850.052)=10.2m12.一台输送介质密度 1300kg/m3的螺杆泵，距泵吸入侧液位的垂直高度为 3.5m，泵出口的最大压力0.6MPa，最大流量 30t/h。以泵效率 75%计算，泵的轴功率（kW）为下
31、列哪个数值？（分数：2.00）A.4.7B.5.1 C.3.5D.6.1解析：Q=30000/(36001300)=0.00641 (m3/s) H=P/g N=HgQ/1000=PQ/1000=600000.00641/(10000.75)=5.1 (kw)13.把 100公斤 20的液态苯加热为 80的气相苯所需的热量（kJ）为下列哪个数值： 已知：液态苯的比热容（CP）与温度（T，K）的关系式为：CP =14.95+0.0558T（cal/gmol）； 80下苯的汽化热为393kJ/kg；苯的分子量为 78。（分数：2.00）A.41800B.450000C.49900 D.35800解
32、析：14.用于输送空气的风机进口吸风管内径为 100mm，风机入口管道可吸上水柱高度为 12mm，空气的密度为1.2kg/m3，风机进口管内流速（m/s）和风量（m3/h）为下列哪一组数值？（分数：2.00）A.14和 0.1B.4.4和 120C.0.44和 12D.14和 396 解析：P=0.01210009.81=117.7 (Pa) P/=u2/2, u=(2P/)1/2=(2117.7/1.2)1/2=14 (m/s) V=3.14(0.1/2)214=0.11 (m3/s)=396 (m3/h)15.某单级往复空气压缩机每小时将 360m3的空气压缩到 0.7MPa（表压）的压缩
33、过程为绝热压缩，空气的入口温度为 20，大气压力为 0.1MPa(A)，空气的绝热指数为 1.4，压缩机消耗的功率（kw）及出口气体温度（K）是下列哪组数值： 提示： （分数：2.00）A.28.4，531 B.26.4，510C.10.4，531D.28.4，510解析：T2=T1(P2/p1) (r-1)/r=(273+20)(0.7+0.1)/0.1 (1.4-1)/1.4=531 (K) W=1.4/(1.4-1)(0.1106360/3600) (0.7+0.1)/0.1 (1.4-1)/1.4-1/1000=28.4 (kw)16.用 120饱和水蒸汽加热 20的油品至 80。油品
34、流量为 10t/h，蒸汽流量为 687kg/h，物性数据如下： 油品平均比热容为 2.305kJ/(kg)； 冷凝水在加热蒸汽温度下排出，120饱和水蒸汽的焓为2709kJ/kg；水的焓为 494kJ/kg。 问系统热损失（%）为下列哪个数值：（分数：2.00）A.66B.60C.1.1D.9 解析：Q1=687(2709-494)=1.522106 (KJ/h) Q2=101032.305(80-20)=1.383106 (KJ/h) (Q1-Q2)/Q1=(1.522-1.383)/1.522=0.09=9%17.一离心泵把敞口槽中密度为 1200kg/m3的物料送到表压为 145kPa的
35、高位密闭容器，容器中的液位与敞口槽液位的高度差为 10m（容器的进料口在液位之下），当泵在输送流量 36m3/h时，该泵效率为 0.6，该泵的轴功率（kw）为下列哪个数值：（分数：2.00）A.5.2B.3.8C.4.4 D.3.6解析：H=Z+P/g=10+145/(1.29.81)=22.32 (m) N=HgQ/1000=22.329.81120036/(10000.63600)=4.4 (kw)18.一个套管换热器，用 143的饱和蒸汽加热管内的水，使其温度由 15升至 45。已知蒸汽的冷凝传热系数为 1.1104 W/()，管内水的对流传热系数为 3500 W/()。在忽略管壁热阻、
36、污垢热阻和热损失，且可当平壁处理时，该换热器的总传热系数（W/()）、传热壁面的平均温度（）为下列哪组数值？（分数：2.00）A.2655、127.2B.3921、141.3C.3313、140.3D.2655、115.7 解析：K=1/(1/1+1/2)=1/(1/11000+1/3500)=2655 tm=(45-15)/ln(143-15)/143-45=112.3 t1=143, t2=143-112.3=30.7 设平壁温度为 t Q=1S(143-t)=2S(t-30.7) 11000(143-t)=3500(t-30.7) t=115,7 （）19.用水吸收空气与氨混合气中的氨，
37、混合气的总压为 101Kpa时，氨的分压为 1300Pa。已知该物系符合亨利定律，且有如下平衡关系：100g 水中含量 2g氨时，氨的分压为 1600Pa。要求氨的回收率 95%时，每小时处理 1000kg空气时的最小用水量（kg/h）为下列哪个数值？（分数：2.00）A.236B.262C.448 D.388解析：xa=(2/17)/(100/18+2/17)=0.02074 E=Pa*/xa=1.6/0.02074=77.15 (kPa) m=E/P=77.15/101=0.764 Y=mX=0.764X y1=1.3/101=0.01287 Y1=0.01287/(1-0.01287)=
38、0.01304 (L/V)min=mA=0.7640.95=0.7258 Lmin=0.7258V=0.72561000(1-0.01304)18/29448（kg/h）20.用离心泵将敞开贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液位保持恒定，输送管路管内径 d为 40mm，泵输送液体流量为 2.3210-3 m3/s。输送液体的密度 =1150kg/m3，物料粘度为 1.2510-3 Pas。假定流体处于湍流的光滑区，则直管摩擦系数 与下列哪组数据接近？, W9 U$ L 7 p. L# u7 h$ 提示：摩擦系数采用 （分数：2.00）A.0.0009B.0.0156C.0.0196 D.0.
39、0210解析：u=4Q/3.14d2 Re=du/=4Q/3.14d=42.3210-31150/(3.140.041.2510-3)=67940 =0.3146/679400.25=0.019621.在图示的并联管路中，支路 ADB管路长 50m，支路 ACB管路长 5m，管路长度包括管件但不包括阀门的当量长度。两支管路的管径都是？573.5，管路的阻力系数皆为 0.03；两支路各装有阀门一个（全开状态时局部阻力系数为 0.2）、换热器一个（局部阻力系数为 4）。当两个阀门全开时两支路 ADB与 ACB的流量比与下列哪个数据最接近？2 p/ U) D: W# l8 Y8 | （分数：2.00
40、）A.4.75B.0.46 C.1.0D.3.07解析：公式：hf=(L/d+)u2/2 (hf)ADB=(0.0350/0.05+0.2+4)u12/2=17.1u12 (hf)ACB=(0.035/0.05+0.2+4)u22/2=3.6u22 17.1u12=3.6u22 u1/u2=(3.6/17.1)1/2=0.4622.图示输送系统，管路两端液面高差 12m，输送溶液的密度为 1100kg/m3，粘度为 2.510-3Pas。输送离心泵吸入段流速为 1.4m/s，管内径为 100mm，长度为 8m；泵出口流速为 2.2m/s，管内径为 80mm，长度为 24m；已知入口管路总局部阻
41、力系数为 1.25，出口管路总局部阻力系数为 8.9。此管路系统的阻力（m液柱）与下列哪一个数值接近？ 提示：摩擦系数采用 （分数：2.00）A.2.36B.3.89 C.4.09D.3.59解析：Re1=d1u1/=0.11.41100/(2.510-3)=616001 1=0.3146/616000.25=0.02 Re2=d1u2/=0.082.21100/(2.510-3)=77440 2=0.3146/774400.25=0.019 Hf=(1L1/d1+1)u12/2g+(2L2/d2+2)u22/2g =(0.028/0.1+1.25)1.42/(29.81)+(0.01924/
42、0.08+8.9)2.22/(29.81)=3.89 (m)23.分馏塔顶操作压力为 0.08MPa(G)，塔板总压降为 0.03Mpa，操作温度下塔釜介质密度为 640kg/m3。塔釜高（从塔底切线至第一层塔盘）为 6m，正常操作时塔釜液位最低为 15%，塔底离心泵泵中心线至地面高度为 0.5m。如下图所示（图中长度为单位为 mm）。假设泵吸入侧的总压力损失为 0.015Mpa，必需汽蚀余量为 3m，安全裕量取 0.5m。则塔裙座（H）的高度（m）最小应不小于下列哪一项的数值？ （分数：2.00）A.4.6B.5.5 C.3.4D.3.8解析：Hg=-(H-0.5+60.15)=0-0.01
43、5106/(6409.81)-(3+0.5)=5.5 (m) 24.从敞口的高位罐向地面水池注水，高位罐液位为 50%并保持平稳，高位罐液面距离地面的垂直高度为5m，管线总长度为 10m，管内径为 25mm；直管的摩擦系数 =0.025，总局部阻力系数=4.5。水池的长、宽和深分别为 5m、4m 和 2m。如下 图所示。注满此水池所需要的时间（小时）为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.7.5B.8.7 C.9.8D.11.3解析：(L/d+)u2/2g=59 r! G; S0 |7 D0 m% (0.02510/0.025+4.5)u2/(29.81)=56 HO0 ) u=2.601 (
44、m/s) Q=3.140.02522.601/4=1.27710-3 (m3/s) t=542/(1.27710-33600)=8.7 (h) 25.用离心泵从敞开容器内抽取油品，流量为 135m3/h，介质温度为 20，该温度下油品的饱和蒸汽压为13.6kPa，油品的密度为了 780kg/m3。离心泵吸入管总长 8m，内径 d=125mm，直管的摩擦系数 =0.025，总局部阻力系数=2。当地海拔高度 1250m，该离心泵 NPSHr为 5.5m，汽蚀余量安全裕量取 1m。那么，该泵在正常操作时所需要的最小允许安装高度（m）为下列哪一个数值？ 提示：不同海拔高度的大气压力：海拔高度，m 0
45、100 300 500 800 1000 1500 2000 2500 大气压，m 水柱 10.3 10.2 9.95 9.47 9.38 9.16 8.64 8.15 7.658 （分数：2.00）A.1.37 B.3.08C.-0.68D.-8.22解析：海拔高度 1250m时的大气压，估算（不一定准确）：p=(9.16+8.64)/2=8.9 (m 水柱) 作图（略）得：P0=8.85 m 水柱=8.8510009.81=86.8 (kPa) u=4Q/3.14d2=4135/(3.140.12523600)=3.056 (m/s) h=5.5+1=6.5 Hg 允许=（P0-PV）/g-hf,01-h =(86.8-13.6)103/(7809.81)-(0.0258/0.125+2)3.0562/(29.81)-6.5=1.37 (m)
