四川音樂學(xué)院《新型分離技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)四川音樂學(xué)院

《新型分離技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過(guò)程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器2、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)和操作，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過(guò)逐板計(jì)算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對(duì)塔的性能沒有影響D.塔板效率會(huì)影響實(shí)際塔板數(shù)3、在化工生產(chǎn)中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器4、在化工分離過(guò)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(duì)揮發(fā)度接近時(shí)，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5、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對(duì)于一個(gè)以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過(guò)程，以下關(guān)于目標(biāo)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6、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)7、在化工分離過(guò)程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)物理吸附過(guò)程，以下關(guān)于吸附劑再生的方法，不正確的是：（）A.加熱解吸B.降壓解吸C.置換解吸D.化學(xué)方法解吸8、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，對(duì)于一個(gè)一級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是怎樣的？反應(yīng)半衰期又如何隨初始濃度變化？（）A.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成正比，半衰期與初始濃度無(wú)關(guān)B.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無(wú)關(guān)，半衰期與初始濃度成正比C.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無(wú)關(guān)，半衰期與初始濃度無(wú)關(guān)D.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成反比，半衰期與初始濃度成反比9、在化工安全評(píng)價(jià)中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測(cè)系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程10、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要考慮壓力對(duì)設(shè)備強(qiáng)度的要求。對(duì)于一個(gè)承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭11、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性12、在化工過(guò)程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實(shí)現(xiàn)熱量的回收和再利用13、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實(shí)際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實(shí)際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實(shí)際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實(shí)際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差14、在化工分離過(guò)程中，液液萃取的分配系數(shù)是衡量萃取效果的重要參數(shù)。對(duì)于一個(gè)特定的萃取體系，以下關(guān)于分配系數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.萃取劑的種類B.被萃取物質(zhì)的濃度C.溫度D.壓力15、化學(xué)反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會(huì)永久保持C.中毒和燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要處理高粘度流體，請(qǐng)闡述高粘度流體流動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，包括粘度的測(cè)量方法和高粘度流體輸送設(shè)備的選擇。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)性質(zhì)圖表的使用中，如何通過(guò)查圖獲取所需的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。3、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何考慮傳質(zhì)和傳熱對(duì)反應(yīng)過(guò)程的耦合影響。4、（本題5分）分析在化工過(guò)程的蒸餾過(guò)程中的節(jié)能措施中，如何采用熱泵精餾、多效精餾等技術(shù)降低精餾過(guò)程的能耗，提高能源利用效率。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠有一個(gè)列管式換熱器，用飽和水蒸氣將某種液體從20°C加熱到80°C。換熱器由25×2.5mm的鋼管組成，管長(zhǎng)3m，共50根。液體在管內(nèi)流動(dòng)，流速為0.5m/s，其比熱容為2kJ/(kg·K)，密度為900kg/m^3，粘度為0.001Pa·s。水蒸氣在管外冷凝，冷凝溫度為100°C。計(jì)算總傳熱系數(shù)和傳熱面積是否滿足傳熱要求。2、（本題5分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行可逆反應(yīng)2A+B?3C+D，平衡常數(shù)K=3，初始時(shí)A、B的濃度均為3mol/L，反應(yīng)在12L的容器中進(jìn)行，求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。3、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式串聯(lián)反應(yīng)器中，進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.3h^-1。第一個(gè)反應(yīng)器體積為10L，進(jìn)料中A的濃度為5mol/L，進(jìn)料流量為5L/h；第二個(gè)反應(yīng)器體積為15L。計(jì)算第二個(gè)反應(yīng)器出口處A和B的濃度。4、（本題5分）一個(gè)連續(xù)精餾塔分離二元理想混合物，塔頂采用全凝器，進(jìn)料為氣液混合物，氣液比為1:1（摩爾比），進(jìn)料中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，塔頂產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，回流比為2，相對(duì)揮發(fā)度為3。求理論板數(shù)和進(jìn)料位置。5、（本題5分）一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)A→2B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2L/(mol·s)，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，流量為5L/s，求達(dá)到70%轉(zhuǎn)化率時(shí)所需的反應(yīng)器體積。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要確保產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面需要注意哪些問題。2、（本題10分）一家以生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品為主的企業(yè)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面