四川科技職業(yè)學院《化工原理D2》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁四川科技職業(yè)學院

《化工原理D2》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥2、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進行干燥處理。對于一個恒速干燥階段，以下關(guān)于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)3、在化工設備的設計中，對于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應力D.以上因素都很關(guān)鍵4、在化工流體力學中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當雷諾數(shù)在2000到4000之間時，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定5、化工傳熱過程在許多工藝中都有應用。在一個需要快速加熱的化工反應中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合6、化工中的吸收塔設計需要考慮多個因素。當處理高濃度氣體時，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔7、對于化工中的液液萃取設備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）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)8、在化工過程的經(jīng)濟評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標之一。當NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟上可行D.項目的收益等于成本9、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導熱油10、關(guān)于化工過程中的膜分離應用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附11、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對于一個溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度12、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣13、在化學反應動力學中，研究反應級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復雜反應D.實驗操作簡單14、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當雷諾數(shù)增加時，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大15、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.安裝防爆電氣設備B.制定嚴格的操作規(guī)程C.進行靜電消除處理D.配備消防滅火設備二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的蒸發(fā)操作中，多效蒸發(fā)是提高能源利用效率的重要手段。請詳細介紹多效蒸發(fā)的原理和流程，并討論如何確定多效蒸發(fā)的效數(shù)和優(yōu)化操作條件。2、（本題5分）在化工原理中，流體流動的阻力損失可以通過當量長度法和阻力系數(shù)法進行計算。請闡述這兩種方法的原理和適用范圍，并舉例說明如何應用它們計算流體流動的阻力損失。3、（本題5分）化工過程中的攪拌釜式反應器的放大設計是一個關(guān)鍵問題，請說明攪拌釜式反應器放大的原則和方法，包括幾何相似、動力相似和傳熱相似等，并分析放大過程中可能出現(xiàn)的問題和解決措施。4、（本題5分）簡述在化工過程的優(yōu)化中，如何運用多目標優(yōu)化算法同時考慮經(jīng)濟指標、環(huán)境影響和產(chǎn)品質(zhì)量等因素，找到最優(yōu)的操作條件和工藝流程。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔的進料熱狀況為飽和液體，進料量為100kmol/h，塔頂餾出液量為40kmol/h，塔釜采出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.1。求進料組成。2、（本題5分）一個逆流操作的吸收塔，用含溶質(zhì)0.001（摩爾比）的溶劑吸收混合氣中的溶質(zhì)，進口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比為0.02，出口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比要求降低到0.002，相平衡關(guān)系為Y=1.2X，液氣比為0.8（摩爾比）。求吸收塔的填料層高度和塔徑（假設空塔氣速為0.8m/s）。3、（本題5分）某吸收塔中用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的摩爾分數(shù)為0.1，出塔氣體中A的摩爾分數(shù)為0.02，吸收劑用量為最小用量的1.5倍，相平衡關(guān)系為y=2x，計算吸收率和出塔液相中A的濃度。4、（本題5分）一個連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR）串聯(lián)一個活塞流反應器（PFR）進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.3h^-1。CSTR的體積為10L，進料中A的濃度為3mol/L，流量為5L/h，PFR的體積為20L，求最終出口處A的濃度。5、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷一個多變過程，從初始狀態(tài)（壓力2MPa，溫度400K）變化到終態(tài)（壓力0.5MPa，溫度300K），多變指數(shù)為1.2，計算氣體對外所做的功。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)的產(chǎn)品在包裝過程中需要注意哪些問題以確保產(chǎn)品質(zhì)量。2、（本題10分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要優(yōu)化生產(chǎn)流程以提高生產(chǎn)效率。請分析具體的優(yōu)化措施。3、（本題