河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工過程控制》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《化工過程控制》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對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.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡單，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??；轉(zhuǎn)盤塔效率高，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傳質(zhì)效率沒有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)2、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）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.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確3、在化工流體流動的研究中，對于粘性流體在圓形管道中的流動，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時雷諾數(shù)會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/44、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計，過濾時間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定5、在化工反應(yīng)的催化劑研究中，催化劑的活性中心結(jié)構(gòu)對反應(yīng)性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學(xué)分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察6、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個投資較大但運(yùn)行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟(jì)性的評價，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟(jì)可行的B.一定是不經(jīng)濟(jì)的C.需要通過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析來確定D.僅根據(jù)投資和運(yùn)行成本無法判斷7、在化工安全評價中，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)測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程8、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小9、化學(xué)反應(yīng)的選擇性對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關(guān)于提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)條件C.隨意改變反應(yīng)物比例D.優(yōu)化反應(yīng)路徑10、在化工中的流化床反應(yīng)器，關(guān)于其特點(diǎn)和適用范圍，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)和要求有均一溫度和濃度的反應(yīng)B.流化床反應(yīng)器的操作簡單，對物料的粒度和密度沒有要求C.流化床反應(yīng)器的氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡單的反應(yīng)D.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度11、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚(yáng)程和流量會如何變化？（）A.揚(yáng)程增大，流量增大B.揚(yáng)程增大，流量減小C.揚(yáng)程減小，流量增大D.揚(yáng)程減小，流量減小12、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13、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，以下哪個指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運(yùn)營成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比14、在化工過程控制中，關(guān)于自動控制系統(tǒng)的組成部分，以下哪種說法是正確的？（）A.自動控制系統(tǒng)由被控對象、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器組成，各部分相互獨(dú)立，沒有關(guān)聯(lián)B.自動控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)測量變送裝置反饋的信號與設(shè)定值的偏差進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號給執(zhí)行器C.自動控制系統(tǒng)的測量變送裝置只負(fù)責(zé)測量被控變量，不進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換和傳輸D.自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行器只能是電動調(diào)節(jié)閥，其他類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能使用15、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險因素的識別和評估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險因素，不包括的是（）A.火災(zāi)和爆炸B.中毒和窒息C.設(shè)備故障D.員工心情好壞16、在化工過程的控制中，自動化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實(shí)現(xiàn)精確的過程控制17、在化工設(shè)備設(shè)計中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷18、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子19、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，以下哪種方法通常基于各組分沸點(diǎn)的差異？（）A.萃取B.蒸餾C.結(jié)晶D.吸附20、化工生產(chǎn)過程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時，以下哪種操作條件的改變對分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述在化工過程的滲透汽化技術(shù)中，如何通過選擇合適的膜材料和操作條件實(shí)現(xiàn)液體混合物的分離，以及該技術(shù)在有機(jī)溶劑脫水等領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）分析在化工反應(yīng)工程中，如何進(jìn)行反應(yīng)過程的優(yōu)化控制以提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。3、（本題5分）論述在化工設(shè)計中，如何進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施的設(shè)計和三廢處理方案的制定。4、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，超額性質(zhì)是描述混合物與理想混合物偏差的重要概念。請解釋超額性質(zhì)的定義和物理意義，并說明如何通過實(shí)驗(yàn)測量或理論計算獲取超額性質(zhì)。5、（本題5分）簡述在化工過程的催化劑研發(fā)中，如何通過活性組分選擇、載體設(shè)計和制備方法優(yōu)化提高催化劑的性能和壽命。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在高溫作業(yè)環(huán)境，可能影響員工健康和生產(chǎn)效率。分析高溫產(chǎn)生的原因及應(yīng)采取的降溫措施。2、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行市場調(diào)研時，發(fā)現(xiàn)競爭對手推出了類似的產(chǎn)品，且價格更具優(yōu)勢。請分析企業(yè)面臨的競爭形勢，并提出應(yīng)對競爭的市場營銷策略。3、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過程優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案在實(shí)際實(shí)施過程中遇到了員工抵制。請分析員工抵制的原因，并提出解決員工抵制問題的措施。4、（本題5分）在一項(xiàng)化工工藝的放大生產(chǎn)中，出現(xiàn)了與小試實(shí)驗(yàn)不同的結(jié)果。請分析放大過程中可能出現(xiàn)問題的原因，并提出解決放大效應(yīng)的方案。5、（本題5分）某化工企業(yè)的某個產(chǎn)品在儲存過程中，容易吸濕結(jié)塊，影響使用。請分析吸濕結(jié)塊的原因，并提出防止吸濕結(jié)塊的儲存方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某精餾塔的操作壓力為120kPa，進(jìn)料為露點(diǎn)進(jìn)料，組成為xF=0.45（輕組分摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品組成為xD=0.95，塔釜產(chǎn)品組成為xW=0.05，相對揮發(fā)度為2.5，求最小回流比和實(shí)際回流比為2.5時的理論塔板數(shù)。2、（本題10分）在一個固定床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的直徑為5mm，床層