川南幼兒師范高等專科學(xué)校《生化工廠設(shè)計(jì)》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效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁川南幼兒師范高等專科學(xué)?！渡S設(shè)計(jì)》

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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工過程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出的復(fù)雜化工過程，以下哪個(gè)方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算2、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.對(duì)溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價(jià)格越便宜越好3、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)分析，以下方法不正確的是（）A.簡(jiǎn)化假設(shè)B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定C.忽略次要反應(yīng)D.主觀猜測(cè)4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時(shí)間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時(shí)間分布較寬B.存在返混C.停留時(shí)間均一D.適用于慢反應(yīng)5、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最??？（）A.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同7、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動(dòng)模式。對(duì)于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長(zhǎng)度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會(huì)混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)8、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級(jí)數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時(shí)間D.以上操作條件都不利9、化工生產(chǎn)中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對(duì)于過濾設(shè)備的選擇和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.真空過濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌10、化工中的干燥器有多種類型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類型干燥器的優(yōu)缺點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡(jiǎn)單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)于優(yōu)化反應(yīng)過程至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的連串反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是所需產(chǎn)物，以下哪種操作條件通常有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時(shí)間D.降低反應(yīng)壓力12、在化工熱力學(xué)研究中，對(duì)于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算13、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強(qiáng)化。對(duì)于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個(gè)措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速14、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對(duì)于一個(gè)絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關(guān)于壓縮終溫的說法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對(duì)終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關(guān)系15、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，以下哪種方法通常需要較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型16、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時(shí)，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對(duì)于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢(shì)，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變17、在化工干燥過程中，干燥速率曲線通?？梢苑譃閹讉€(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18、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較??？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型19、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于理想溶液，其混合過程的焓變和體積變化通常是怎樣的？（）A.焓變和體積變化均為零B.焓變?yōu)榱?，體積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零20、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，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計(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)21、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對(duì)于一個(gè)逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時(shí)，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定22、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質(zhì)有關(guān)。對(duì)于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質(zhì)C.溶解度D.化學(xué)親和力23、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對(duì)于高溫廢氣的余熱回收，以下哪種換熱器較為適用？（）A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器24、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理25、在化工吸附過程中，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.吸附劑的顏色二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述在化工設(shè)備的故障診斷中，常用的診斷方法和技術(shù)及其應(yīng)用。2、（本題5分）解釋在化工設(shè)備的選材中，如何根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性選擇合適的金屬材料和非金屬材料。3、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工過程的結(jié)晶器設(shè)計(jì)與操作中，如何考慮溶液的過飽和度、晶體生長(zhǎng)速率和流體力學(xué)特性，設(shè)計(jì)高效的結(jié)晶器。4、（本題5分）化工分離過程中的離子交換操作常用于分離和提純離子化合物。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹離子交換的原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并討論離子交換樹脂的性能和再生方法。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化妝品生產(chǎn)企業(yè)計(jì)劃開發(fā)一種新的護(hù)膚品，需要考慮化學(xué)工程中的哪些因素來保證產(chǎn)品的效果和安全性。2、（本題5分）在一個(gè)化工生產(chǎn)車間，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度過大，工作效率低下。請(qǐng)分析造成勞動(dòng)強(qiáng)度大的原因，并提出優(yōu)化工作流程和提高勞動(dòng)效率的方案。3、（本題5分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)計(jì)劃開發(fā)一種自修復(fù)材料。請(qǐng)分析該項(xiàng)目在化學(xué)工程方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。4、（本題5分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要開發(fā)一種天然的防腐劑。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的研究方向。5、（本題5分）在一項(xiàng)化工合成工藝中，原料的轉(zhuǎn)化率較低，造成了原料的浪費(fèi)和成本的增加。請(qǐng)分析影響原料轉(zhuǎn)化率的因素，并提出提高轉(zhuǎn)化率的技術(shù)方案。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某精餾塔分離苯-氯苯混合物，進(jìn)料量為80kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.3（苯的摩爾分?jǐn)?shù)），要求塔頂產(chǎn)品中苯的含量xD不低于0.85，塔底產(chǎn)品中苯的含量xW不高于0.05。已知相對(duì)揮發(fā)度α=2.2，回流比為3.5。計(jì)算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。2、（本題10分）一個(gè)連續(xù)釜式攪拌反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個(gè)平推流反應(yīng)器（PFR）進(jìn)行三級(jí)不可逆反應(yīng)3A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為2L3/(mol3·h)。CSTR體積為20L，PFR體