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青 岛 科 技 大 学
二 OO 九 年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工单元运行安全技术
注意事项：1．本试卷共 六 道大题（共计 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。
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一、（30 分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒
定不变，输送管路尺寸为φ 83×3.5mm，泵的进出口管道分别安装有真空
表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度 H1 为 4.8m，压力表安装
位置离贮槽的水面高度为 H2 为 5m。当输水量为 36m
3
/h 时，进水管道全部
阻力损失为 1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg（均包括局部阻
力），压力表读数为 2.452×10
5
Pa，泵的效率为 70%，水的密度ρ 为
1000kg/m
3
，试求：
（1） 两槽液面的高度 H 为多少？
（2） 泵所需要的实际功率为多少 kw？
（3） 真空表的读数为多少 Pa？
（4） 什么是离心泵的气缚现象？发生原因？如何进行防范？
二、（30 分）用一传热面积为 3m
2
（以外表面积为准），由φ 25×2.5mm 的管子组成的单程列管式换热器，
用初温为 10
o
C 的水将机油由 200
o
C 冷却至 100
o
C，水走管内，油走管间。已知水和机油质量流量分别
为 1000kg/h 和 1200kg/h，其比热容分别为 4.18kJ/(kg·K)和 2.0 kJ/(kg·K),水侧和油侧的对流传热
系数分别为 2000W/(m
2
·K)和 250W/(m
2
·K)，两侧可视为呈逆流流动，如不计管壁及污垢热阻，
（1）计算说明该换热器是否合用；
（2）试说明列管式换热器常见的故障、产生的原因以及相应处理方法？
三、（30 分）用连续精馏塔分离某二元混合液，原料液流量为 300kmol/h，露点（饱和蒸汽）进料，进
料浓度为 0.5，塔顶馏出液浓度为 0.95，釜残液浓度为 0.1，（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。操作
条件下相对挥发度为 2.0，塔顶采用全凝器，泡点回流。已知回流比为最小回流比的 1.29 倍。试求：
（1）最小回流比 Rmin;
（2）离开第二层理论板的液体浓度（由塔顶往下数）；
（3）试介绍几种精馏塔不正常操作以及如何预防。
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