安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工生產(chǎn)仿真實驗和操作實訓(xùn)》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頁安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工生產(chǎn)仿真實驗和操作實訓(xùn)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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、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(guān)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(yīng)速度較慢2、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)系，以下說法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類影響3、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設(shè)計和操作，以下說法錯誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)4、在化工設(shè)備的設(shè)計中，換熱器的設(shè)計需要考慮傳熱效率和壓降。對于一個管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降5、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對于一個包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是6、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速7、在化工過程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測過程性能B.指導(dǎo)實驗研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過程的敏感性8、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9、化工熱力學(xué)中，對于混合物的汽液平衡計算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機雙液模型10、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小11、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術(shù)因素。以下哪項不是經(jīng)濟因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設(shè)備投資成本B.原材料價格C.反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格12、在化工反應(yīng)工程中，對于一個自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時，對反應(yīng)速率又會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率加快B.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率加快C.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率減慢D.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率減慢14、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對多個目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。以下哪項不是常見的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染15、化工原理中，對于吸收塔的設(shè)計，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采??？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶溶劑中的分配，請說明萃取過程的基本原理，包括萃取劑的選擇和萃取相平衡的計算方法。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過程中，如何利用多級結(jié)晶實現(xiàn)產(chǎn)品的高純度和高收率。3、（本題5分）化工原理中的吸收塔的填料層高度計算是設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，請詳細(xì)說明填料層高度的計算方法，包括傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度的確定，并分析影響填料層高度的因素。4、（本題5分）解釋在化工流體流動中，如何利用伯努利方程來分析和解決實際問題，包括其應(yīng)用場景和限制條件。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某吸收塔用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，進(jìn)塔氣體中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為0.06，吸收率為92%，相平衡關(guān)系為y=0.7x，求最小液氣比和實際液氣比為1.6倍最小液氣比時的傳質(zhì)單元高度。2、（本題5分）某化工廠使用板式精餾塔分離三元混合物A、B和C，相對揮發(fā)度分別為1.8、1.3和1.0，進(jìn)料組成（摩爾分?jǐn)?shù)）分別為0.2、0.5和0.3，進(jìn)料流量為120kmol/h，塔頂餾出液采出率為0.3，回流比為2.5，理論板數(shù)為18，計算塔頂和塔底產(chǎn)品的組成。3、（本題5分）一個間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行如下反應(yīng)：A+B→C，反應(yīng)速率方程為r=k[A][B]，其中k=2L/(mol·s)，初始時A和B的濃度分別為2mol/L和3mol/L，反應(yīng)3小時后，計算C的生成量。4、（本題5分）一個多級壓縮過程，將壓力為100kPa的氣體壓縮至1000kPa，采用三級壓縮，中間冷卻。各級壓縮比相同，求各級壓縮比和中間冷卻器的出口溫度。假設(shè)氣體為理想氣體，絕熱指數(shù)為1.4。5、（本題5分）某精餾塔的進(jìn)料為泡點進(jìn)料，進(jìn)料組成中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3，塔頂產(chǎn)品中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，回流比為4。計算精餾段和提餾段的操作線方程。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)在進(jìn)行工藝優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)新的工藝流程在實際運行中存在諸多問題。請對這些問題進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出改進(jìn)工藝流程的具體方法。2、（本題10分）某化工企業(yè)的廢氣處理設(shè)施在運行過程中出現(xiàn)故障，導(dǎo)致廢氣排放超標(biāo)