馬鞍山學(xué)院《高效傳熱傳質(zhì)設(shè)備》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)馬鞍山學(xué)院《高效傳熱傳質(zhì)設(shè)備》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點(diǎn)。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個(gè)最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加2、在化工吸附過(guò)程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項(xiàng)因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色3、化工過(guò)程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時(shí)，如果要提高吸收劑對(duì)氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個(gè)措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速4、在化工過(guò)程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項(xiàng)描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過(guò)程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量5、在化工安全事故的預(yù)防和處理中，應(yīng)急預(yù)案起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于化工應(yīng)急預(yù)案的制定和實(shí)施，不正確的是（）A.要定期進(jìn)行演練B.可以不考慮實(shí)際情況，照搬其他企業(yè)的預(yù)案C.要明確應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)D.對(duì)應(yīng)急資源進(jìn)行合理配置6、對(duì)于化工中的干燥過(guò)程，以下關(guān)于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.干燥速率曲線通常分為恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要受表面汽化控制，降速干燥階段主要受內(nèi)部擴(kuò)散控制B.干燥速率曲線只有恒速干燥階段，不存在降速干燥階段C.干燥速率曲線的階段劃分取決于干燥介質(zhì)的溫度和濕度，與物料的性質(zhì)無(wú)關(guān)D.干燥速率曲線的降速干燥階段，干燥速率與物料的含水量成正比7、對(duì)于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.常見(jiàn)的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤(pán)塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性小；轉(zhuǎn)盤(pán)塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對(duì)傳質(zhì)效率沒(méi)有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)8、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對(duì)于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見(jiàn)狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計(jì)算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計(jì)算所有流體9、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于一個(gè)化工過(guò)程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評(píng)估參數(shù)變化對(duì)結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡(jiǎn)化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性10、化工過(guò)程中的結(jié)晶操作常用于分離和提純物質(zhì)。對(duì)于一種溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)，以下哪種結(jié)晶方法能夠獲得更高純度的產(chǎn)品？（）A.冷卻結(jié)晶B.蒸發(fā)結(jié)晶C.真空結(jié)晶D.溶析結(jié)晶11、在化工傳遞過(guò)程中，熱傳導(dǎo)是常見(jiàn)的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱12、在化工過(guò)程控制中，反饋控制是一種常見(jiàn)的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點(diǎn)，哪項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測(cè)量值進(jìn)行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單13、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(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力14、在化工干燥過(guò)程中，干燥速率曲線通常可以分為幾個(gè)階段。以下哪個(gè)階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分?jǐn)U散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段15、在化工過(guò)程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過(guò)增加傳熱面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工原理中的傳熱過(guò)程在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在，請(qǐng)論述影響對(duì)流傳熱系數(shù)的主要因素，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)舉例說(shuō)明如何提高對(duì)流傳熱效率。2、（本題5分）化工過(guò)程中的傳質(zhì)設(shè)備，如填料塔、板式塔等，其傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算對(duì)于設(shè)備設(shè)計(jì)和操作具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的概念和計(jì)算方法，并舉例說(shuō)明如何應(yīng)用它們進(jìn)行傳質(zhì)設(shè)備的設(shè)計(jì)和性能評(píng)估。3、（本題5分）論述在化工設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)中，各種檢測(cè)方法的原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。4、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的液液萃取中，相比的選擇對(duì)萃取效果的影響及確定方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)列管式換熱器中，用熱油加熱冷水。熱油進(jìn)口溫度為180°C，出口溫度為100°C，冷水進(jìn)口溫度為20°C，出口溫度為60°C。已知熱油的比熱容為2500J/(kg·K)，流量為1kg/s，冷水的比熱容為4200J/(kg·K)，求冷水的流量。2、（本題5分）一個(gè)板式換熱器，冷熱流體逆流流動(dòng)，熱流體進(jìn)口溫度為180°C，出口溫度為100°C，冷流體進(jìn)口溫度為30°C，出口溫度為80°C。熱流體的流量為8000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體的流量為6000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積。假設(shè)傳熱系數(shù)為1200W/(m2·K)。3、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中，對(duì)濕物料進(jìn)行干燥，濕物料初始含水量為35%（濕基），要求干燥至8%（濕基），干燥速率與物料含水量的關(guān)系為-dW/dt=k(WC-W)^0.8，其中k=0.4h^-1，WC為平衡含水量，W為物料含水量，計(jì)算干燥所需的時(shí)間。4、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流量為10L/h。假設(shè)反應(yīng)器體積為50L，求反應(yīng)器出口處A的濃度和B的生成量。5、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為1.8×10^-5Pa·s。計(jì)算最小流化速度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行原材料采購(gòu)時(shí)，原材料價(jià)格波動(dòng)較大，給成本控制帶來(lái)挑戰(zhàn)。請(qǐng)分析原材料價(jià)格波動(dòng)的原因，并提出應(yīng)對(duì)價(jià)格波動(dòng)的采購(gòu)策略。2