四川民族學院《過程裝備專業(yè)導論》2023-2024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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁四川民族學院

《過程裝備專業(yè)導論》2023-2024學年第一學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、在化工設備的設計中，壓力容器的設計需要遵循嚴格的規(guī)范。對于一個承受內壓的薄壁圓筒形容器，以下關于其壁厚計算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強度B.容器的直徑C.容器內的壓力D.容器的長度2、在化工精餾塔的設計中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對提高分離效率的作用相對較?。浚ǎ〢.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結構D.選擇合適的回流比3、在化學反應動力學中，研究溫度對反應速率的影響時，通常采用阿倫尼烏斯方程。當活化能增大時，以下關于溫度對反應速率影響程度的說法，正確的是：（）A.溫度的影響程度減小B.溫度的影響程度增大C.溫度的影響程度不變D.無法確定溫度的影響程度4、在化工過程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關于相似放大法的優(yōu)點，哪種說法是不準確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預測放大后的性能C.不需要大量的實驗數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程5、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質。對于一種強酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子6、化工過程中的攪拌操作可以強化傳質和傳熱。對于一個攪拌釜式反應器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會如何變化？（）A.增強B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度7、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間8、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質有關。對于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質C.溶解度D.化學親和力9、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質的濃度10、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11、在化工流程模擬中，需要建立準確的數(shù)學模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關于模型建立的步驟，哪一個順序是合理的？（）A.確定模型結構、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計、模型驗證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結構、參數(shù)估計、模型驗證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計、確定模型結構、模型驗證D.確定模型結構、參數(shù)估計、收集數(shù)據(jù)、模型驗證12、在化工過程的控制系統(tǒng)中，反饋控制是常見的控制方式之一。以下關于反饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.能夠克服擾動的影響B(tài).控制作用基于偏差C.可以實現(xiàn)無差控制D.響應速度較慢13、在化學反應器的設計中，需要考慮多種因素以確保反應的高效進行。對于一個氣固相催化反應，以下哪個因素對反應速率的影響相對較小？（）A.催化劑的孔徑大小B.反應物的濃度C.反應容器的材質D.催化劑的活性14、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關鍵參數(shù)。對于一個化工過程模型，以下關于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評估參數(shù)變化對結果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡化模型D.驗證模型的準確性15、在化工過程的模擬計算中，選擇合適的熱力學模型對于結果的準確性至關重要。對于一個含有極性物質的體系，以下關于熱力學模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團貢獻模型二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的液液萃取設備，包括萃取塔、離心萃取器等的結構特點、操作性能以及在不同體系中的應用選擇。2、（本題5分）在化工原理中，液體精餾過程中的塔板效率是衡量精餾塔性能的重要指標。請闡述塔板效率的定義和影響因素，并分析如何提高精餾塔的塔板效率。3、（本題5分）化工熱力學中的逸度和活度系數(shù)是描述溶液非理想性的重要概念。請解釋逸度和活度系數(shù)的含義，并說明它們在相平衡計算中的作用。4、（本題5分）解釋在化工過程的安全風險分析中，如何運用故障樹分析、事件樹分析等方法定量評估事故發(fā)生的概率和后果，制定風險控制策略。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個間歇釜式反應器中進行二級不可逆反應2A→B，初始濃度為4mol/L，反應速率常數(shù)為2L/(mol·h)。反應時間為5h，計算此時反應物A的轉化率和產(chǎn)物B的濃度。2、（本題5分）某精餾塔塔頂采用分凝器，回流液組成為xR=0.8（摩爾分數(shù)），塔頂產(chǎn)品組成為xD=0.95，進料組成為xF=0.5，回流比為3。求精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。3、（本題5分）在一個萃取過程中，用有機溶劑從水溶液中萃取溶質A。已知水相體積為80L，初始溶質A濃度為8g/L，有機相體積為40L，分配系數(shù)為1.8。求一次萃取后水相中溶質A的濃度。4、（本題5分）某精餾塔塔頂蒸汽經(jīng)部分冷凝器冷凝后，一部分作為回流液，回流比為3，另一部分作為產(chǎn)品采出。進料量為80kmol/h，進料中輕組分的摩爾分數(shù)為0.4，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.8，計算塔頂產(chǎn)品的采出量。5、（本題5分）在一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，氣體的表觀流速為1m/s，床層空隙率為0.5，求最小流化速度。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)的生產(chǎn)車間存在安全隱患，如易燃易爆物品管理不善、員工安全意識淡薄等。分析安全隱患產(chǎn)生的原因及應采取的整改措施。2、（本題10分）在新能源領域，某企業(yè)致力于開發(fā)新型的燃料電池。請分析該項目在化學