南京師范大學(xué)泰州學(xué)院《化工工藝設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京師范大學(xué)泰州學(xué)院

《化工工藝設(shè)計(jì)》2021-2022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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，以下哪個(gè)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2、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(jī)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3、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對(duì)于一個(gè)一級(jí)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時(shí)，速率常數(shù)會(huì)？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍4、關(guān)于化工過程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能5、在化工分離過程中，反滲透膜分離技術(shù)在水處理中應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于反滲透的驅(qū)動(dòng)力，哪種說法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差6、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架7、化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受溫度的影響。關(guān)于溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，以下表述不準(zhǔn)確的是（）A.溫度升高，反應(yīng)速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個(gè)最佳反應(yīng)溫度D.不同反應(yīng)對(duì)溫度的敏感程度不同8、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對(duì)保溫效果的影響9、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動(dòng)的阻力計(jì)算是基礎(chǔ)內(nèi)容之一。以下關(guān)于摩擦系數(shù)的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算C.與管道粗糙度無關(guān)D.與流體的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)10、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11、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12、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13、關(guān)于化工生產(chǎn)中的噴霧干燥，以下哪種因素對(duì)產(chǎn)品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進(jìn)料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質(zhì)14、在化工過程控制中，串級(jí)控制系統(tǒng)可以提高控制品質(zhì)。以下關(guān)于串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調(diào)試簡單D.適用于容量滯后較大的過程15、對(duì)于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動(dòng)B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對(duì)高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述在化工設(shè)備的安裝和調(diào)試中，需要注意的事項(xiàng)和常見問題的解決方法。2、（本題5分）分析在化工過程的蒸餾過程中的節(jié)能措施中，如何采用熱泵精餾、多效精餾等技術(shù)降低精餾過程的能耗，提高能源利用效率。3、（本題5分）分析在化工過程的蒸發(fā)操作中，如何選擇合適的蒸發(fā)器類型和操作條件。4、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程的自動(dòng)化控制原理和系統(tǒng)組成，探討如何通過先進(jìn)控制策略實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化控制。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠用板式塔分離二元混合物，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.98，塔釜液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，相對(duì)揮發(fā)度為3.0，回流比為4.0，計(jì)算理論塔板數(shù)。2、（本題5分）對(duì)一固體進(jìn)行熱分解反應(yīng)，反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，在500°C時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)為0.01s^(-1)，若將該固體在500°C下加熱10分鐘，求固體的分解率。3、（本題5分）在一個(gè)管殼式換熱器中，熱流體入口溫度為200°C，出口溫度為120°C，流量為3kg/s，比熱容為2.2kJ/(kg·K)。冷流體入口溫度為40°C，流量為4kg/s，比熱容為4.0kJ/(kg·K)。計(jì)算換熱器的傳熱面積，假設(shè)總傳熱系數(shù)為400W/(m2·K)。4、（本題5分）某精餾塔分離二元混合物，進(jìn)料量為120kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.48（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂餾出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.96，塔釜產(chǎn)品組成xW=0.04。求回流比和精餾段操作線方程。5、（本題5分）某反應(yīng)在400°C時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)為0.02s^(-1)，反應(yīng)的活化能為80kJ/mol，求500°C時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)計(jì)劃開發(fā)一種具有特殊光學(xué)性能的材料。請(qǐng)分析該項(xiàng)目在化學(xué)工程方面的技術(shù)難點(diǎn)。2、（本題10分）某化工企業(yè)在進(jìn)行工藝優(yōu)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)新的工藝流程在實(shí)際運(yùn)行中存在諸多問題。請(qǐng)對(duì)這些問題進(jìn)