山東藝術(shù)學(xué)院《化工節(jié)能原理與技術(shù)》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頁山東藝術(shù)學(xué)院《化工節(jié)能原理與技術(shù)》

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、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法2、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色3、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時，以下哪個操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓4、化工安全是化工生產(chǎn)的首要問題。在處理易燃易爆的化工物料時，以下哪種安全措施是最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的？（）A.安裝防爆電氣設(shè)備B.制定嚴(yán)格的操作規(guī)程C.進(jìn)行靜電消除處理D.配備消防滅火設(shè)備5、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對于反應(yīng)級數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器6、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小7、在化工結(jié)晶設(shè)備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項因素對于結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較小？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設(shè)備的材質(zhì)D.晶種的加入量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(shí)時調(diào)整轉(zhuǎn)速9、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對于一個特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少10、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當(dāng)被控變量受到一個階躍干擾時，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會超過設(shè)定值D.被控變量不會受到干擾的影響11、在化工流體流動中，對于突擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴(kuò)大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小12、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素13、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降14、在化工過程的物料衡算中，若一個連續(xù)生產(chǎn)過程沒有物料的積累，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪種表述是正確的？（）A.輸入物料量一定大于輸出物料量B.輸入物料量一定等于輸出物料量C.輸入物料量一定小于輸出物料量D.輸入物料量與輸出物料量的大小關(guān)系不確定15、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的干燥操作常用于去除物料中的水分。請闡述常見的干燥方法及其適用范圍，并討論如何優(yōu)化干燥過程以提高效率和降低能耗。2、（本題5分）結(jié)合實(shí)際化工生產(chǎn)案例，深入分析膜分離技術(shù)在分離和提純混合物方面的原理、優(yōu)勢以及面臨的挑戰(zhàn)，涵蓋工業(yè)廢水處理和產(chǎn)品純化等領(lǐng)域。3、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，露點(diǎn)和泡點(diǎn)的計算對于氣液平衡的研究非常重要。請解釋露點(diǎn)和泡點(diǎn)的概念，并說明如何通過實(shí)驗數(shù)據(jù)或熱力學(xué)模型計算露點(diǎn)和泡點(diǎn)。4、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的超聲化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計，包括超聲換能器的選擇、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)條件對反應(yīng)效果的影響。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）和一個平推流反應(yīng)器（PFR）并聯(lián)的系統(tǒng)中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)，CSTR的體積為1.5m3，反應(yīng)速率常數(shù)為0.15h?1，進(jìn)料流量為4m3/h，進(jìn)料中反應(yīng)物濃度為0.8mol/L，PFR的體積為2.5m3。求系統(tǒng)的總轉(zhuǎn)化率。2、（本題5分）在一個干燥過程中，濕物料的初始含水量為50%（濕基），干燥后含水量降至5%（濕基），干燥產(chǎn)品量為100kg/h。求絕干物料量和水分蒸發(fā)量。3、（本題5分）某一精餾塔用于分離甲醇（M）和水（W）的混合物，進(jìn)料組成甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料流量為800kmol/h。塔頂餾出液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.95，塔底釜液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05?；亓鞅葹?.5，計算塔頂餾出液和塔底釜液的流量。4、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成為xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂采用全凝器，回流比為3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。求最小回流比和理論塔板數(shù)。5、（本題5分）一個氣固相催化反應(yīng)在填充床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為r=kP2A，其中k=0.01(kPa·s)?1，進(jìn)料中A的分壓為50kPa，空速為2s?1。求反應(yīng)器出口處A的分壓。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)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行質(zhì)量檢測，以確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)。分析質(zhì)量檢測的方法和