西南大学1806课程考试[0069]《化工基础》机考（资料）

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以下题中选做四题，每题25分。请写出每一步计算依据和过程。
一、（流体流动与输送）如图为冷冻盐水循环系统示意图。盐水的密度为1100kg/m3，循环流量为36m3/hr。从A处到B处的总摩擦阻力损失为98.1J/kg，从B处到A处的为49.0J/kg。管径不变。
求：1. 泵的有效功率；2. 若A处的压强表的读数为2.5kg/cm2，求B处压强表的读数为多少kg/cm2。



( |  V9 T* E3 ?: f7 C2 d: Z  ^（流体流动与输送）质量浓度为16200kg/h的25%氯化钠（NaCl）水溶液在φ50×3mm的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m3，粘度为2.3×10-3Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速
。

（传热）某炉壁由下列三种材料组成，内层是耐火砖，
，
；中间是保温砖，
，
；最外层是建筑砖，
，
。今测得其内壁温度
，外壁温度
。求（1）通过炉墙单位面积的热损失
。（2）各层的温差。（3）各层接触面的温度。（假设各层接触良好）

（传热）有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm×3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数αh=230W/（m2·K），水的对流传热系数αc=290W/（m2·K）。忽略污垢热阻。试求：1）冷却水消耗量；2）并流和逆流操作时所需传热面积。题中碳钢的导热系数为
=45W/（m·K）。

4 L" F" g  S4 |  I7 ?; ~, A五、（精馏）一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下：
; h* W3 `, f  ?1 a6 _0 q4 u        精馏段    y = 0.8 x + 0.172
        提馏段    y = 1.3 x – 0.018
求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
5 l* v* {  u" {: y, t. _- W# Y
& e* t$ t4 i! [) S1 \8 G六、（化学反应器）有如下反应A＋B→P，根据实验测定，反应为一级反应：
。在288K时，反应速率常数为
；每天处理的溶液量为
，进料的初始浓度
，A的转化率为85%，试计算：?
（1）当每批操作的辅助时间为0.5小时，间歇反应釜的有效容积。
（2）平推流反应器的有效容积。
（3）全混流反应器的有效容积。

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