唐山學(xué)院《化工安全設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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)一二三四總分得分批閱人一、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、在化工單元操作中，吸收過(guò)程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時(shí)，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說(shuō)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2、對(duì)于化工中的萃取精餾過(guò)程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個(gè)是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對(duì)揮發(fā)度，從而實(shí)現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對(duì)其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過(guò)程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)3、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)4、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關(guān)于各種蒸發(fā)器的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)5、化工中的流化床干燥器在運(yùn)行過(guò)程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比6、在化工燃燒過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快7、在化工物料衡算中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的化工過(guò)程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項(xiàng)是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量8、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9、化工過(guò)程的模擬和優(yōu)化對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化時(shí)，以下哪個(gè)參數(shù)的優(yōu)化對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設(shè)備的投資D.操作工人的數(shù)量10、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應(yīng)用。在流化床燃燒過(guò)程中，以下哪個(gè)因素對(duì)燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過(guò)?？諝庀禂?shù)11、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個(gè)參數(shù)在臨界狀態(tài)時(shí)沒(méi)有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度12、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13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會(huì)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14、化工生產(chǎn)中的過(guò)濾操作用于分離固體和液體混合物。對(duì)于過(guò)濾設(shè)備的選擇和操作，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.真空過(guò)濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過(guò)濾面積大C.過(guò)濾速度與過(guò)濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌15、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述在化工過(guò)程的流化床反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，如何考慮流化狀態(tài)、傳熱傳質(zhì)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，確定反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)。2、（本題5分）分析在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案以有效地研究影響化學(xué)反應(yīng)或分離過(guò)程的因素，同時(shí)保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器的穩(wěn)定性是需要考慮的重要問(wèn)題。請(qǐng)論述連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器穩(wěn)定性的概念和影響因素，并分析如何提高反應(yīng)器的穩(wěn)定性。4、（本題5分）論述在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，如何考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工作條件，如高溫、高壓、腐蝕等。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)吸附過(guò)程中，用活性炭吸附廢氣中的有機(jī)物，吸附平衡符合Freundlich方程，吸附劑用量為100kg，進(jìn)氣中有機(jī)物濃度為500mg/m3，出口濃度要求低于50mg/m3，計(jì)算吸附時(shí)間。2、（本題5分）一個(gè)化工廠需要將一種混合氣體進(jìn)行壓縮，混合氣體的組成為氮?dú)?0%（體積分?jǐn)?shù)）、氧氣20%、二氧化碳10%。初始?jí)毫?atm，溫度為300K，需要壓縮至10atm。假設(shè)壓縮過(guò)程為絕熱過(guò)程，絕熱指數(shù)為1.4，計(jì)算壓縮后的溫度。3、（本題5分）某精餾塔分離二元混合物，進(jìn)料量為120kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.48（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂餾出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.96，塔釜產(chǎn)品組成xW=0.04。求回流比和精餾段操作線方程。4、（本題5分）在一個(gè)膜分離過(guò)程中，用于分離氫氣和氮?dú)獾幕旌衔铩＿M(jìn)料中氫氣和氮?dú)獾哪柗謹(jǐn)?shù)分別為0.7和0.3，膜的滲透率分別為100和10，進(jìn)料流量為50mol/h，計(jì)算透過(guò)膜的氫氣和氮?dú)獾牧髁俊?、（本題5分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)A→B，催化劑顆粒直徑為5mm，床層孔隙率為0.4，氣體流速為0.5m/s，擴(kuò)散系數(shù)為1×10^-4m2/s。計(jì)算有效擴(kuò)散系數(shù)和Thiele模數(shù)。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家涂料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了附著力不足的問(wèn)題。請(qǐng)分析原因并提出改進(jìn)措施。2、（本題10分）某化工園區(qū)內(nèi)的一家企業(yè)發(fā)生了化學(xué)品泄漏事故，對(duì)周邊