北京理工大學《化工制圖與CAD》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學《化工制圖與CAD》

2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、化工生產(chǎn)中的結晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關鍵因素B.攪拌速度對結晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結晶D.冷卻速率會影響結晶形態(tài)2、化工設備的設計需要考慮多種載荷，如風載、地震載等。對于高聳的塔設備，以下哪種載荷通常是設計的控制因素？（）A.風載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重3、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關于保溫層的選擇和計算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計算保溫層的經(jīng)濟厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響4、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度5、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時，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.改變進料位置6、在化工反應工程中，研究反應的動力學方程對于優(yōu)化反應過程非常重要。對于一個復雜的多步反應，以下哪種實驗方法能夠更準確地確定動力學方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結合7、化工過程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。若要通過萃取精餾分離兩種沸點相近的物質(zhì)，選擇萃取劑時需要考慮哪些因素？（）A.溶解性、選擇性和揮發(fā)性B.密度、粘度和表面張力C.毒性、腐蝕性和穩(wěn)定性D.價格、來源和可再生性8、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時間9、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y合水和非結合水。以下關于這兩種水分的特性，哪項說法是不準確的？（）A.結合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結合水的干燥較結合水容易C.結合水與物料的結合力較強D.非結合水的含量與物料的性質(zhì)無關10、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設備。對于一個逆流操作的換熱器，當冷熱流體的進口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定11、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關于共沸精餾的原理和特點，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復雜12、在化工吸收過程中，吸收劑的選擇至關重要。對于一個氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對溶質(zhì)的選擇性13、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關于化工過程模擬軟件的功能和應用，不準確的是（）A.可以預測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設計工藝流程14、在化工結晶過程中，影響晶體生長速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個因素通常對晶體生長速度的影響相對較??？（）A.過飽和度B.攪拌強度C.溶液的pH值D.結晶器的材質(zhì)15、化工中的氣液傳質(zhì)設備有多種類型。對于填料塔和板式塔的比較，以下說法錯誤的是（）A.填料塔的壓降小B.板式塔的操作彈性大C.填料塔的持液量小D.板式塔的分離效率一定高于填料塔16、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17、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢18、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關于反應級數(shù)的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗隨意猜測D.積分法19、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對于一個絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關于壓縮終溫的說法，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.氣體比熱容對終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關系20、化學反應工程是化學工程的重要分支。在一個間歇式攪拌反應器中進行不可逆的一級反應，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應物濃度B.升高反應溫度C.延長反應時間D.加快攪拌速度21、在化工傳熱過程中，換熱器是常見的設備。當需要在高溫、高壓條件下進行高效傳熱時，以下哪種換熱器類型通常是首選？（）A.管殼式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.熱管換熱器22、對于化工過程中的結晶器類型，以下哪種結晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結晶器B.奧斯陸結晶器C.流化床結晶器D.蒸發(fā)結晶器23、在化工設備設計中，材料的選擇需要考慮多種因素。對于一個在高溫高壓下工作的反應器，以下關于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導熱性要差D.材料的韌性要足24、在化工流體流動中，當流體流經(jīng)管道時會產(chǎn)生阻力損失。對于層流和湍流兩種流動狀態(tài)，以下關于阻力損失的特點，哪項描述是不正確的？（）A.層流的阻力損失與流速的一次方成正比B.湍流的阻力損失與流速的平方成正比C.層流的阻力損失通常小于湍流D.湍流的阻力損失與管道粗糙度無關25、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下哪個因素對于催化劑的外擴散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應物的濃度D.反應溫度26、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個單效蒸發(fā)器中，若進料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小27、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較??？（）A.兩相的接觸時間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設備的類型28、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達到飽和，需要進行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生29、在化工熱力學中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能30、在化工生產(chǎn)中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度為-15°C，在冷凝器中的冷凝溫度為45°C，制冷量為12kW，壓縮機的絕熱效率為0.75。計算壓縮機的功耗和冷凝器的熱負荷。2、（本題5分）一個化工廠需要將一種混合氣體進行壓縮，混合氣體的組成為氫氣60%（體積分數(shù)）、氮氣30%、一氧化碳10%。初始壓力為0.8atm，溫度為280K，需要壓縮至8atm。假設壓縮過程為絕熱過程，絕熱指數(shù)為1.3，計算壓縮后的溫度。3、（本題5分）在一個板式塔中進行精餾操作，塔板間距為0.5m，堰高為0.05m，液流強度為20m3/(m·h)，液體密度為800kg/m3，求堰上液層高度和降液管內(nèi)液體停留時間。4、（本題5分）一個精餾塔的塔頂冷凝器需要將塔頂蒸汽全部冷凝，塔頂蒸汽流量為5000kg/h，汽化潛熱為2000kJ/kg，冷卻介質(zhì)為水，進口溫度為20°C，出口溫度不超過40°C。求冷卻水的最小流量。（水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)）5、（本題5分）在一個蒸發(fā)過程中，將10%（質(zhì)量分數(shù)）的某溶液濃縮至50%，進料量為1000kg/h，蒸發(fā)室的壓力為10kPa（絕壓），對應的飽和蒸汽溫度為50°C，溶液的比熱容為3.5kJ/(kg·K)，加熱蒸汽的溫度為120°C，冷凝潛熱為2200kJ/kg，求加熱蒸汽的消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。假設傳熱系數(shù)為1000W/(m2·K)。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述在化工過程的流化床反應器設計中，如何考慮流化狀態(tài)、傳熱傳質(zhì)和反應動力學，確定反應器的結構和操作參數(shù)。2、（本題5分）分析在化工過程的液液萃取過程優(yōu)化中，如何通過實驗設計和模型擬合確定最佳的萃取條件，如萃取劑種類、相比和級數(shù)等。3、（本題5分）闡述在化工安全工程中，如何識別和評估化工過程中的潛在危險，制定相應的安全措施和應急預案，以保障人員和設備的安全。4、（本題5分）在化工分離過程中，分子蒸餾技術在高沸點、熱敏性物質(zhì)的分離方面具有獨特優(yōu)勢，請闡述分子蒸餾的原理和特點，包括操作壓力、蒸發(fā)面溫度和冷凝面溫度等因素