福建理工大學(xué)《分離工程》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、在化工生產(chǎn)中的干燥過(guò)程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過(guò)干燥完全去除D.以上說(shuō)法都不正確2、關(guān)于化工過(guò)程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過(guò)程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附3、化工過(guò)程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度4、在化工傳熱過(guò)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(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對(duì)保溫效果的影響5、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6、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過(guò)程。對(duì)于一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程，若壓縮比相同，以下關(guān)于壓縮終溫的說(shuō)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(wú)法確定比熱容與終溫的關(guān)系7、在化工干燥過(guò)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8、對(duì)于化工過(guò)程中的結(jié)晶器類型，以下哪種結(jié)晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結(jié)晶器B.奧斯陸結(jié)晶器C.流化床結(jié)晶器D.蒸發(fā)結(jié)晶器9、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中的一級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)時(shí)間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度10、在化工過(guò)程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對(duì)于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是11、在化工設(shè)備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質(zhì)的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金12、在化工分離過(guò)程中，蒸餾是一種廣泛應(yīng)用的分離方法。對(duì)于一個(gè)二元理想混合物的簡(jiǎn)單蒸餾過(guò)程，以下關(guān)于餾出液組成的變化，正確的是：（）A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低13、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14、關(guān)于化工過(guò)程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能15、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱過(guò)程，以下關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能和熵的變化，哪項(xiàng)說(shuō)法是正確的？（）A.內(nèi)能不變，熵增加B.內(nèi)能增加，熵不變C.內(nèi)能減少，熵不變D.內(nèi)能不變，熵不變16、對(duì)于化工中的膜分離技術(shù)，以下關(guān)于反滲透膜的分離原理，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.反滲透膜是一種半透膜，在壓力作用下，溶劑從高濃度溶液一側(cè)透過(guò)膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實(shí)現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小，與溶液的性質(zhì)和壓力無(wú)關(guān)C.反滲透膜分離過(guò)程中，溶質(zhì)會(huì)在膜表面沉積，導(dǎo)致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對(duì)有機(jī)溶液的分離效果很差17、在化工過(guò)程的物料衡算中，需要準(zhǔn)確確定各種物料的流量和組成。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經(jīng)驗(yàn)公式C.忽略次要物料D.增加測(cè)量次數(shù)18、在化學(xué)吸收過(guò)程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個(gè)具有較高溶解度的氣體時(shí)，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快19、化工中的膜分離技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結(jié)構(gòu)的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對(duì)稱結(jié)構(gòu)B.聚合物膜，不對(duì)稱結(jié)構(gòu)C.金屬膜，多孔結(jié)構(gòu)D.無(wú)機(jī)膜，復(fù)合結(jié)構(gòu)20、關(guān)于化工過(guò)程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點(diǎn)接近且相對(duì)揮發(fā)度小B.兩組分沸點(diǎn)差異大且相對(duì)揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱21、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇需要考慮多種因素。對(duì)于一個(gè)在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強(qiáng)度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足22、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來(lái)源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過(guò)校準(zhǔn)消除B.隨機(jī)誤差可以通過(guò)多次測(cè)量平均減小C.粗大誤差對(duì)結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性23、在化工分離過(guò)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24、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測(cè)過(guò)程性能B.指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過(guò)程的敏感性25、在化工流體流動(dòng)的研究中，對(duì)于粘性流體在圓形管道中的流動(dòng)，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時(shí)雷諾數(shù)會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/4二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)新材料的研發(fā)，分析納米復(fù)合材料的制備技術(shù)、性能特點(diǎn)以及在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）化工過(guò)程中的聚合反應(yīng)釜的傳熱和攪拌設(shè)計(jì)需要綜合考慮多個(gè)因素，請(qǐng)說(shuō)明聚合反應(yīng)釜的傳熱方式和攪拌器的選擇原則，包括夾套傳熱、內(nèi)盤管傳熱和攪拌器的類型和性能，并分析如何實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布和良好的混合效果。3、（本題5分）化工過(guò)程中的燃燒反應(yīng)在能源利用和污染物排放方面具有重要影響，請(qǐng)說(shuō)明燃燒反應(yīng)的基本原理和影響燃燒過(guò)程的因素，包括燃料性質(zhì)、氧氣供應(yīng)和溫度等，并分析如何實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒。4、（本題5分）化工原理中的蒸餾操作是重要的分離方法，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明簡(jiǎn)單蒸餾、平衡蒸餾和精餾的區(qū)別和聯(lián)系，并分析它們?cè)诓煌r下的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，需要進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)，以延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。請(qǐng)分析設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)的方法和周期。2、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理后可以回用嗎？如果可以，需要滿足哪些條件？請(qǐng)分析。3、（本題5分）在一項(xiàng)化工合成工藝中，反應(yīng)收率始終無(wú)法達(dá)到理想水平，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。請(qǐng)剖析影響反應(yīng)收率的各種因素，并提出提高收率的具體策略。4、（本題5分）某化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致污水排放不達(dá)標(biāo)。分析故障原因，并提出修復(fù)方案和預(yù)防措施。5、（本題5分）一個(gè)新的化工產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，需要考慮市場(chǎng)需求、技術(shù)可行性、生產(chǎn)成本等因素。請(qǐng)分析該項(xiàng)目的可行性及研發(fā)過(guò)程中可能遇到的問題。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)反滲透系統(tǒng)處理含鹽量為600ppm的水，反滲透膜的脫鹽率為85%，產(chǎn)水流量為600L/h，計(jì)算濃水的含鹽量和濃水流量。2、（本題10分）在一個(gè)管殼式換熱器中，熱流體入口溫度為150°C，出口溫度為100°C，流量為2kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷流體入口溫度為30°C，流量為3kg/s，比熱容為4kJ/(kg·K)。計(jì)算換熱器的傳熱