重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工設(shè)計基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工設(shè)計基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)系，以下說法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類影響2、對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，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.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)透過膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實現(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)和壓力無關(guān)C.反滲透膜分離過程中，溶質(zhì)會在膜表面沉積，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，對有機(jī)溶液的分離效果很差3、在化工設(shè)備的設(shè)計中，需要考慮壓力對設(shè)備強(qiáng)度的要求。對于一個承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭4、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速5、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，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6、在化工分離過程中，液液萃取的分配系數(shù)是衡量萃取效果的重要參數(shù)。對于一個特定的萃取體系，以下關(guān)于分配系數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.萃取劑的種類B.被萃取物質(zhì)的濃度C.溫度D.壓力7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個復(fù)雜反應(yīng)體系中的平行競爭反應(yīng)，以下哪種方法可以提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性？（）A.選擇合適的催化劑B.改變反應(yīng)溫度C.調(diào)整反應(yīng)物的濃度D.以上方法都可以8、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）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9、在化工過程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計過程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量10、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層11、對于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低12、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積13、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性14、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系時，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關(guān)于這些模型的特點，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計算精度相同C.考慮因素不同D.表達(dá)形式不同15、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的輻射加工技術(shù)，包括輻射源的類型、輻射作用原理以及在高分子材料改性、食品保鮮等領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要控制反應(yīng)溫度，請闡述常見的加熱和冷卻方法（如蒸汽加熱、熱水冷卻等）的原理和適用范圍，并分析如何實現(xiàn)精確的溫度控制。3、（本題5分）在化工分離過程中，膜蒸餾技術(shù)是一種新興的分離方法，請闡述膜蒸餾的原理和類型，包括直接接觸式膜蒸餾、氣隙式膜蒸餾等，并分析其在海水淡化和溶液濃縮等領(lǐng)域的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h^-1。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流速為10L/h，反應(yīng)器體積為50L。計算反應(yīng)器出口處A的濃度。2、（本題5分）在一個萃取塔中，用有機(jī)溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)A。進(jìn)料水溶液中A的濃度為0.1mol/L，流量為100L/h，有機(jī)溶劑流量為80L/h，分配系數(shù)為5，計算萃余相和萃取相出口中A的濃度。3、（本題5分）一個管式加熱爐用于加熱某種油品，油品進(jìn)口溫度為300K，出口溫度為500K，流量為2000kg/h，油品的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，加熱爐的熱效率為70%，燃料的發(fā)熱值為40000kJ/kg。計算所需燃料的質(zhì)量流量。4、（本題5分）一個反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行可逆反應(yīng)A+B?C+D，反應(yīng)平衡常數(shù)K=2。進(jìn)料中A和B的摩爾比為1:1，進(jìn)料流量為100mol/h，塔頂餾出物中C的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。求塔底產(chǎn)品中A的摩爾分?jǐn)?shù)。5、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為1.8×10^-5Pa·s。計算最小流化速度。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一家制藥企業(yè)的一種藥物在