南京林業(yè)大學(xué)《生化工廠設(shè)計》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《生化工廠設(shè)計》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法2、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置3、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能4、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小5、關(guān)于化工過程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，以下哪種設(shè)備適用于處理易發(fā)泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔6、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度7、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時，以下哪個因素對萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度8、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應(yīng)過程有著重要影響。對于一個可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以9、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的溫度和壓力有關(guān)。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力10、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的設(shè)計需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)于其壁厚計算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強(qiáng)度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變12、在化工反應(yīng)的動力學(xué)研究中，通過實驗測定反應(yīng)速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法13、在化工傳遞過程中，關(guān)于對流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.對流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計D.對流傳熱系數(shù)是一個固定值，不受任何外界條件的影響14、在化工反應(yīng)動力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級數(shù)和速率常數(shù)。對于一個復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實驗方法最有助于準(zhǔn)確測定反應(yīng)級數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力15、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過小，會對反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對反應(yīng)速率無影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率16、在化工傳熱過程中，保溫層的設(shè)置可以減少熱量損失。以下關(guān)于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準(zhǔn)確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗選擇B.通過熱平衡計算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同17、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度18、在化學(xué)工程實驗中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計B.差壓變送器C.彈簧管壓力計D.膜片壓力計19、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離20、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小21、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會影響結(jié)晶形態(tài)22、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度23、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大24、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進(jìn)行干燥處理。對于一個恒速干燥階段，以下關(guān)于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)25、在化工工藝設(shè)計中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量26、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小27、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個具有較高溶解度的氣體時，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快28、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質(zhì)的濃度29、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大30、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個吸收塔中，用清水吸收空氣中的有害氣體。進(jìn)塔氣體中有害氣體的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中有害氣體的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，塔內(nèi)的平均傳質(zhì)推動力為0.005，氣液傳質(zhì)系數(shù)kG=0.02kmol/(m^2·s·kPa)，求吸收塔的傳質(zhì)面積。2、（本題5分）對一個濕物料進(jìn)行干燥處理，初始濕含量為0.4kg水/kg干物料，干燥后濕含量降至0.05kg水/kg干物料。干燥過程中，空氣的進(jìn)口溫度為120°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg水/kg干空氣。計算所需的干空氣流量和干燥時間。3、（本題5分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h^-1，催化劑床層體積為0.8m^3，進(jìn)料中反應(yīng)物濃度為3kmol/m^3，體積流量為2m^3/h，計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。4、（本題5分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)為0.05L/(mol·s)，初始濃度C_A0=2mol/L，C_B0=3mol/L，反應(yīng)4小時后，求A的濃度。5、（本題5分）某一精餾塔用于分離甲醇（M）和水（W）的混合物，進(jìn)料組成甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料流量為800kmol/h。塔頂餾出液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.95，塔底釜液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05?；亓鞅葹?.5，計算塔頂餾出液和塔底釜液的流量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工設(shè)備的無損檢測中，各種檢測方法的原理、適用范圍和優(yōu)缺點。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過程中，如何通過控制溶液的pH值和添加劑來改善晶體的性能。3、（本題5分）論述在化工過程的膜分離技術(shù)中，如何進(jìn)行膜組件的清洗和消毒以保證膜的性能和衛(wèi)生要求。4、（本題5分）論述在化工過程的萃取操作中，如何提高萃取效率和實現(xiàn)多級萃