北京理工大學(xué)《過程技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(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頁北京理工大學(xué)《過程技術(shù)基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第二學(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1分，共15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、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設(shè)計和操作，以下說法錯誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)2、在化工流程模擬中，建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵。對于一個復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡化的原則，不正確的是：（）A.忽略對結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細(xì)節(jié)C.保證模型的準(zhǔn)確性和可靠性D.根據(jù)實際情況進(jìn)行合理的假設(shè)3、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會導(dǎo)致以下哪種情況？（）A.相對揮發(fā)度增大B.相對揮發(fā)度減小C.塔板效率提高D.塔板數(shù)增加4、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快5、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響6、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)行機構(gòu)不能使用7、在化工安全管理中，應(yīng)急預(yù)案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應(yīng)急組織機構(gòu)和職責(zé)B.事故預(yù)防措施C.詳細(xì)的工藝流程圖D.應(yīng)急響應(yīng)程序8、在化工傳熱過程中，當(dāng)熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體時，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速9、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高10、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點，哪項描述是不準(zhǔn)確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進(jìn)行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單11、在化工熱力學(xué)中，對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低12、在化工設(shè)備的選型中，需要綜合考慮性能、價格和可靠性等因素。對于一個需要長期連續(xù)運行的關(guān)鍵設(shè)備，以下哪個因素的權(quán)重通常最高？（）A.設(shè)備的性能B.設(shè)備的價格C.設(shè)備的可靠性D.設(shè)備的維護(hù)成本13、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性14、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大15、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化工原理中，流化床反應(yīng)器具有獨特的性能。請論述流化床反應(yīng)器的工作原理和特點，并分析其適用的化學(xué)反應(yīng)類型。2、（本題5分）簡述在化工過程的泡沫分離技術(shù)中，如何利用泡沫的表面吸附特性實現(xiàn)溶液中目標(biāo)物質(zhì)的分離和富集，以及該技術(shù)的適用范圍和操作要點。3、（本題5分）論述化學(xué)反應(yīng)工程中，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些，以及如何通過控制這些因素來優(yōu)化反應(yīng)過程。4、（本題5分）分析在化工分離過程中，如精餾、萃取、吸附等操作，如何根據(jù)混合物的性質(zhì)和分離要求選擇合適的分離方法，并說明其原理。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5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5分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級反應(yīng)A→B，催化劑顆粒直徑為5mm，床層孔隙率為0.4，氣體流速為0.5m/s，擴散系數(shù)為1×10^-4m2/s。計算有效擴散系數(shù)和Thiele模數(shù)。3、（本題5分）某吸收塔中，用含溶質(zhì)A濃度為0.008mol/L的吸收劑吸收混合氣中的A，進(jìn)塔氣體中A的分壓為15kPa，平衡分壓與液相濃度關(guān)系為p=8000c（kPa），氣相傳質(zhì)系數(shù)為0.1kmol/(m^2·s·kPa)，液相傳質(zhì)系數(shù)為0.06m/s，計算傳質(zhì)單元數(shù)。4、（本題5分）某化工廠要設(shè)計一個旋風(fēng)分離器來分離含塵氣體中的固體顆粒，氣體流量為1000m3/h，進(jìn)口氣體含塵濃度為10g/m3，要求分離效率達(dá)到90%。已知固體顆粒的密度為2000kg/m3，旋風(fēng)分離器的直徑為0.5m。計算出口氣體的含塵濃度。5、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5L/(mol·min)，進(jìn)料中A的濃度為3mol/L，進(jìn)料流速為15L/min，反應(yīng)器體積為80L。計算反應(yīng)器出口處A的濃度和B的生成量。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在職業(yè)健康防護(hù)設(shè)施不完善的問題，可能影響員工健康。分析職業(yè)健康防護(hù)設(shè)施不完善的原因及應(yīng)采取的改進(jìn)措施。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)