昆明理工大學《現(xiàn)代分離技術(shù)》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁昆明理工大學

《現(xiàn)代分離技術(shù)》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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、在化工安全管理中，應急預案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應急預案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應急組織機構(gòu)和職責B.事故預防措施C.詳細的工藝流程圖D.應急響應程序2、化工中的流化床反應器具有許多優(yōu)點。在使用流化床反應器進行反應時，以下哪個操作條件對反應的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應溫度3、在化工流體流動中，阻力損失是不可避免的。關(guān)于直管阻力損失和局部阻力損失的計算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關(guān)C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失4、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術(shù)因素。對于一個投資較大但運行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟性的評價，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟可行的B.一定是不經(jīng)濟的C.需要通過詳細的經(jīng)濟分析來確定D.僅根據(jù)投資和運行成本無法判斷5、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設(shè)計和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個關(guān)鍵組分，不存在多個關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利6、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大7、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關(guān)于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應物濃度D.升高反應溫度8、化工中的吸附過程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質(zhì)之間的平衡關(guān)系。以下關(guān)于常見吸附等溫線的類型和特點，不準確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過程的設(shè)計9、在化工反應的多相催化中，催化劑的載體具有重要作用。以下關(guān)于催化劑載體的功能，哪項描述是不正確的？（）A.提高催化劑的活性B.增加催化劑的比表面積C.改善催化劑的熱穩(wěn)定性D.降低催化劑的成本10、化學反應工程中，對于氣固相催化反應的內(nèi)擴散影響，以下描述不正確的是（）A.會降低反應速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對所有反應的影響程度相同D.與反應物的分子大小有關(guān)11、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾12、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)13、化工過程中的膜分離技術(shù)應用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度14、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險因素的識別和評估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險因素，不包括的是（）A.火災和爆炸B.中毒和窒息C.設(shè)備故障D.員工心情好壞15、在化工反應工程中，以下哪種反應器內(nèi)的物料濃度隨時間和空間變化？（）A.間歇釜式反應器B.連續(xù)釜式反應器C.平推流反應器D.全混流反應器16、在化工熱力學中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能17、在化工熱力學中，研究純物質(zhì)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系時，安托尼方程是常用的經(jīng)驗公式。以下關(guān)于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實驗測定B.理論推導C.經(jīng)驗估算D.數(shù)據(jù)擬合18、在化學工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降19、在化工安全管理中，危險化學品的儲存需要遵循嚴格的規(guī)定。對于易燃液體的儲存，以下關(guān)于儲存條件的要求，不正確的是：（）A.通風良好B.遠離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣20、對于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強D.萃取相和萃余相的分離難度增大21、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關(guān)于反應級數(shù)的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗隨意猜測D.積分法22、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進行加熱。對于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱23、在化工中的氣固相催化反應過程，關(guān)于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質(zhì)使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結(jié)、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應物濃度過高導致的，降低反應物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對反應速率和選擇性沒有影響，不需要關(guān)注24、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常見的方法之一。對于一個長期處于強酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層25、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計算保溫層的經(jīng)濟厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響26、化學反應工程中，對于氣固相催化反應，若催化劑的孔徑過小，會對反應產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應速率B.降低反應速率C.對反應速率無影響D.可能提高也可能降低反應速率27、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的選擇非常重要。對于一個以最小化生產(chǎn)成本為目標的化工過程，以下關(guān)于目標函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本28、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小29、在化工反應過程中，催化劑的中毒會嚴重影響反應性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預防催化劑中毒？（）A.對原料進行預處理B.控制反應溫度和壓力C.定期對催化劑進行再生D.以上都是30、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個列管式換熱器，用150℃的熱油將流量為1800kg/h的某液體從30℃加熱到100℃。已知液體的比熱容為2.8kJ/(kg·℃)，換熱器的總傳熱系數(shù)為600W/(m2·℃)，換熱面積為12m2。計算熱油的出口溫度。2、（本題5分）某化工廠的管道中輸送過熱蒸汽，蒸汽壓力為3MPa，溫度為350°C，管道內(nèi)徑為0.25m，長度為60m，絕熱層厚度為0.12m，絕熱材料的導熱系數(shù)為0.18W/(m·K)，環(huán)境溫度為25°C，計算每小時的熱損失。3、（本題5分）在一個流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為50%（質(zhì)量分數(shù)），干燥后含水量降至5%，進料量為100kg/h，絕干物料的比熱容為1.2kJ/(kg·K)，干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為120°C，出口溫度為80°C，濕度為0.01kg/kg干空氣，計算所需的干空氣流量。4、（本題5分）在一個萃取過程中，用有機溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)A。水相初始濃度為100g/L，有機相初始濃度為0。相比（有機相流量與水相流量之比）為1:2，分配系數(shù)為5。經(jīng)過三級錯流萃取后，計算水相中溶質(zhì)A的剩余濃度。5、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股廢氣，其中含有硫化氫（H2S）的體積分數(shù)為0.2%，流量為5000m^3/h（標準狀態(tài)）?，F(xiàn)采用碳酸鈉溶液吸收法進行處理，反應方程式為H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3。若要使H2S的去除率達到80%，求需要的碳酸鈉溶液量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）化工熱力學中的熱力學第二定律對于判斷過程的方向性和可行性具有重要意義。請詳細闡述熱力學第二定律的內(nèi)容和表達方式，并舉例說明其在化工過程中的應用。2、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)過程中，如何進行有效的過程控制，包括控制策略的選擇、控制器的參數(shù)整定以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性評估。3、（本題5分）隨著化工行業(yè)對高性能催化劑的需求，分析金屬有機框架材料作為催