江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院《過程安全儀器分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《過程安全儀器分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、對于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大2、在化工設(shè)計中，需要對管道進(jìn)行選材。對于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼3、對于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性??；轉(zhuǎn)盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質(zhì)效率沒有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)4、化工中的流化床干燥器在運行過程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個參數(shù)對判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比5、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強(qiáng)人員培訓(xùn)6、關(guān)于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進(jìn)式攪拌器7、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱8、化工中的攪拌釜式反應(yīng)器在很多情況下被使用。當(dāng)反應(yīng)物料的粘度隨反應(yīng)進(jìn)程發(fā)生顯著變化時，以下哪種攪拌槳轉(zhuǎn)速的控制策略能夠保證反應(yīng)的均勻性？（）A.恒定轉(zhuǎn)速B.逐漸增加轉(zhuǎn)速C.逐漸降低轉(zhuǎn)速D.根據(jù)物料粘度實時調(diào)整轉(zhuǎn)速9、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度10、在化工過程的物料衡算中，需要準(zhǔn)確確定各種物料的流量和組成。對于一個復(fù)雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經(jīng)驗公式C.忽略次要物料D.增加測量次數(shù)11、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能12、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小13、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進(jìn)行。對于一個氣固相催化反應(yīng)，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響相對較?。浚ǎ〢.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性14、在化工反應(yīng)工程中，對于一個串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(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)時間D.降低反應(yīng)壓力15、在化工設(shè)備的設(shè)計中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計壓力可以超過其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗即可二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工分離過程中的吸附操作中，吸附等溫線是描述吸附劑吸附能力的重要工具。請詳細(xì)介紹常見的吸附等溫線模型，如Langmuir等溫線、Freundlich等溫線等，并分析如何利用這些模型來描述和預(yù)測吸附過程。2、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑對于反應(yīng)速率和選擇性有著顯著影響，請論述催化劑的作用機(jī)理，并說明如何選擇合適的催化劑以提高化學(xué)反應(yīng)的效率。3、（本題5分）結(jié)合化工生產(chǎn)中的環(huán)保要求，深入探討土壤污染修復(fù)中的化學(xué)工程技術(shù)，包括化學(xué)淋洗、固化穩(wěn)定化等方法的原理和應(yīng)用。4、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)第二定律應(yīng)用中，熵產(chǎn)和可用能損失的計算及分析方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個管式換熱器中，用溫度為180°C的熱油將流量為2kg/s的冷水從20°C加熱到80°C。已知熱油的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱面積（假設(shè)傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)）。2、（本題5分）某化工廠使用萃取塔處理含溶質(zhì)A的廢水，萃取劑與廢水的流量比為0.8，平衡分配系數(shù)為4，進(jìn)水溶質(zhì)A濃度為800mg/L。若要求處理后廢水中溶質(zhì)A濃度降至100mg/L，計算所需的理論級數(shù)。3、（本題5分）在一個絕熱填充床反應(yīng)器中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為10L/(mol·s)。進(jìn)料中A的濃度為4mol/L，進(jìn)料流量為2L/s，反應(yīng)器體積為50L。計算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。4、（本題5分）某燃燒爐以天然氣為燃料，天然氣組成（體積分?jǐn)?shù)）為甲烷90%，乙烷5%，丙烷5%。已知甲烷、乙烷、丙烷的燃燒熱分別為890kJ/mol、1560kJ/mol、2220kJ/mol，求天然氣的熱值。5、（本題5分）在一個吸收塔中，用稀硫酸吸收廢氣中的氨氣，進(jìn)塔氣體中氨氣的分壓為20kPa，出塔氣體中氨氣的分壓為2kPa，吸收劑中硫酸的濃度為0.5mol/L，氣液接觸面積為10m^2，傳質(zhì)系數(shù)為0.05kmol/(m^2·h·kPa)。求氨氣的吸收速率。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工廠在進(jìn)行環(huán)保整改時，發(fā)現(xiàn)部分環(huán)保設(shè)施的運行成本過高。請分析環(huán)保設(shè)施運行成本高的原因，并提出降低運行成本的方法。2、（本題10