湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工過程開發(fā)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工過程開發(fā)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對(duì)分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會(huì)導(dǎo)致以下哪種情況？（）A.相對(duì)揮發(fā)度增大B.相對(duì)揮發(fā)度減小C.塔板效率提高D.塔板數(shù)增加2、在化工過程的節(jié)能減排措施中，能量集成技術(shù)發(fā)揮著重要作用。對(duì)于一個(gè)包含多個(gè)熱交換過程的化工系統(tǒng)，以下哪種能量集成方法能夠最大程度地提高能源利用效率？（）A.熱交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化B.熱泵技術(shù)應(yīng)用C.余熱鍋爐利用D.以上都是3、化工中的流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。對(duì)于流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下說法不正確的是（）A.適用于氣固相反應(yīng)B.顆粒容易帶出C.操作條件容易控制D.對(duì)催化劑要求不高4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的管式反應(yīng)器中的二級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度5、對(duì)于化工過程中的流體流動(dòng)，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個(gè)是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動(dòng)類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對(duì)大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動(dòng)阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對(duì)流體流動(dòng)的研究沒有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念6、對(duì)于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法7、在化工精餾過程中，進(jìn)料熱狀態(tài)會(huì)影響精餾塔的操作。以下哪種進(jìn)料熱狀態(tài)會(huì)使精餾段的塔板數(shù)增加，提餾段的塔板數(shù)減少？（）A.過熱蒸汽進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.氣液混合物進(jìn)料D.冷液進(jìn)料8、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散影響，以下描述不正確的是（）A.會(huì)降低反應(yīng)速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對(duì)所有反應(yīng)的影響程度相同D.與反應(yīng)物的分子大小有關(guān)9、在化工傳熱計(jì)算中，當(dāng)冷熱流體進(jìn)行并流換熱和逆流換熱時(shí)，在相同的進(jìn)出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)10、在化工分離過程中，吸附分離常用于分離微量雜質(zhì)。以下關(guān)于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生11、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥12、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度13、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14、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度15、在化學(xué)工程中，對(duì)于均相混合物的分離，以下哪種方法通?；诟鹘M分沸點(diǎn)的差異？（）A.萃取B.蒸餾C.結(jié)晶D.吸附16、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對(duì)于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設(shè)備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器17、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時(shí)，以下哪個(gè)因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對(duì)溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價(jià)格D.萃取劑的揮發(fā)性18、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對(duì)于設(shè)計(jì)反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對(duì)于一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是19、在化工分離過程中，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20、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)算二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工設(shè)備的無損檢測中，如何根據(jù)檢測對(duì)象的特點(diǎn)選擇合適的檢測方法和時(shí)機(jī)。2、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，非均相催化反應(yīng)占有重要地位。請(qǐng)闡述非均相催化反應(yīng)的步驟，并分析如何提高非均相催化反應(yīng)的效率。3、（本題5分）化工原理中的吸收塔的填料層高度計(jì)算是設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明填料層高度的計(jì)算方法，包括傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度的確定，并分析影響填料層高度的因素。4、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的實(shí)際氣體混合物性質(zhì)計(jì)算中，混合規(guī)則的選擇和應(yīng)用。5、（本題5分）化工熱力學(xué)中的相平衡知識(shí)對(duì)于分離和提純過程具有重要指導(dǎo)意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述氣液平衡和液液平衡的概念，并舉例說明其在化工生產(chǎn)中的應(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）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在火災(zāi)隱患，需要進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防范措施制定。分析火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和防范措施。2、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在市場上競爭力不足。請(qǐng)分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些措施來提高競爭力。3、（本題5分）某化工企業(yè)在進(jìn)行供應(yīng)鏈管理時(shí)，發(fā)現(xiàn)原材料供應(yīng)不穩(wěn)定，影響了生產(chǎn)進(jìn)度。請(qǐng)分析原材料供應(yīng)不穩(wěn)定的原因，并提出優(yōu)化供應(yīng)鏈的策略。4、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企業(yè)發(fā)展的制約因素。分析企業(yè)應(yīng)如何節(jié)約用水和提高水資源利用效率。5、（本題5分）某化學(xué)工程研究所在進(jìn)行一項(xiàng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型存在較大偏差。請(qǐng)分析產(chǎn)生偏差的原因，并提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)和理論模型的建議。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某吸收塔用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進(jìn)口混合氣中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.04，出口混合氣中A的摩爾分?jǐn)?shù)要求降低到0.004，平衡關(guān)系為y=0.65x，氣液比為1.2。求所需的填料層高度和塔徑（假設(shè)空塔氣速為1.1m/s）。2、（本題10分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)為A+2B→2C，反應(yīng)速率方程為r=kC_AC_B2，其中k=0.2mol2/(L2·s)。進(jìn)料中A、B的濃度分別為1.5mol/L和2mol/L，氣體流速為4L/s，反應(yīng)器體積為40L，計(jì)算出口處各組分的濃度。3、（本題10分）某化工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品，需要經(jīng)過反應(yīng)、分離和提純等步驟。反應(yīng)過程中，反應(yīng)物