大連楓葉職業(yè)技術(shù)學院《PRO-II與化工過程模擬》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《PRO-II與化工過程模擬》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一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度2、在化工流體力學中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對于可壓縮流體也適用D.可以精確計算實際流體的能量3、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4、在化學工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單5、在化工反應(yīng)的動力學研究中，通過實驗測定反應(yīng)速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法6、化工熱力學在化工過程的設(shè)計和分析中起著重要作用。對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負值？（）A.正值B.負值C.零D.無法確定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D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱8、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設(shè)計和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個關(guān)鍵組分，不存在多個關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利9、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟和環(huán)保方面能夠達到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學沉淀法C.膜分離法D.焚燒法10、化工原理中，對于精餾塔的設(shè)計，若要提高塔頂產(chǎn)品的純度，同時保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數(shù)B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進料量11、在化工熱力學中，研究實際氣體的狀態(tài)方程時，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計算精度較高D.形式較為簡單12、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時間13、在化工熱力學研究中，對于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項是不準確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分數(shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分數(shù)計算14、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件15、化工過程中的傳熱強化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件16、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對流傳熱過程中，當流體的流速增加時，以下關(guān)于對流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對流傳熱系數(shù)不變B.對流傳熱系數(shù)減小C.對流傳熱系數(shù)增大D.對流傳熱系數(shù)先增大后減小17、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的強度計算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/418、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進反應(yīng)。對于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求19、在化工熱力學中，以下哪種狀態(tài)方程在計算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時較為準確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程20、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速21、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點，哪項描述是不準確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單22、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量23、關(guān)于化工生產(chǎn)中的噴霧干燥，以下哪種因素對產(chǎn)品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質(zhì)24、在化工分離過程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對于一個物理吸附過程，以下關(guān)于吸附劑再生的方法，不正確的是：（）A.加熱解吸B.降壓解吸C.置換解吸D.化學方法解吸25、化工設(shè)備的設(shè)計需要考慮多種載荷，如風載、地震載等。對于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計的控制因素？（）A.風載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工分離過程中的膜分離技術(shù)中，膜材料的選擇和膜組件的設(shè)計是影響膜性能和成本的重要因素。請詳細介紹常見的膜材料和膜組件的類型，并討論如何根據(jù)分離任務(wù)選擇合適的膜材料和設(shè)計膜組件。2、（本題5分）分析在化工過程的蒸發(fā)操作中，如何選擇合適的蒸發(fā)器類型和操作條件。3、（本題5分）結(jié)合化工工藝的創(chuàng)新需求，深入探討實驗室研究成果向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的過程和關(guān)鍵技術(shù)，包括中試放大、工藝優(yōu)化、設(shè)備選型等方面。4、（本題5分）化工過程中的傳熱操作十分重要，請解釋熱傳導、熱對流和熱輻射三種傳熱方式的基本原理，并舉例說明它們在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進行成本控制績效評估，以衡量企業(yè)成本控制的效果。分析成本控制績效評估的指標和方法。2、（本題5分）某化工項目在運營過程中，需要進行安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案制定和演練，以提高企業(yè)應(yīng)對突發(fā)事件的能力。請分析安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案制定和演練的重點和方法。3、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的純度和收率。請分析可以采取哪些化學工程手段。4、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在包裝過程中容易受潮。請分析原因并提出解決辦法。5、（本題5分）某化工廠的一個車間需要進行節(jié)能減排改造。請分析可以采取哪些化學工程措施來實現(xiàn)這一目標。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個列管式換熱器，管程走熱流體，殼程走冷流體。熱流體進口溫度為150°C，出口溫度為90°C，冷流體進口溫度為20°C，出口溫度為70°C。熱流體流量為5000kg/h，比熱容為2.2kJ/(kg·K)，冷流體流量為6000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積。假設(shè)傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)。2、（本題10分）一個蒸發(fā)器將20%（質(zhì)量分數(shù)）的鹽水溶液濃縮至40%，進料量為2000kg/h，加熱蒸汽壓力為0.3MPa（絕壓），對應(yīng)的飽和溫度為133.3°C，蒸發(fā)器內(nèi)溶液的沸點升高為8°C，傳熱系數(shù)為1500W/(m2·K)。求加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳