南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工原理D2》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工原理D2》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在化學(xué)工程實驗中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計B.差壓變送器C.彈簧管壓力計D.膜片壓力計2、化工生產(chǎn)中的流體輸送設(shè)備種類繁多。對于離心泵的工作原理和性能特點，以下描述不正確的是（）A.依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力B.流量與揚程存在一定關(guān)系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制3、化工中的萃取塔設(shè)計需要考慮萃取劑的分散和聚并。對于一個需要高效萃取的過程，以下哪個萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤D.攪拌器4、化工中的結(jié)晶器有多種類型。對于蒸發(fā)結(jié)晶器和冷卻結(jié)晶器的特點和適用范圍，以下描述不正確的是（）A.蒸發(fā)結(jié)晶器適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)B.冷卻結(jié)晶器需要控制冷卻速度C.兩者的操作原理相同D.結(jié)晶器的選型要根據(jù)具體情況5、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(yán)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6、在化工原理中，研究流體流動時，雷諾數(shù)是一個重要的無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時，流體的流動狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定7、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對于一個以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本8、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9、化工熱力學(xué)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(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定10、在化工安全事故的預(yù)防和處理中，應(yīng)急預(yù)案起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于化工應(yīng)急預(yù)案的制定和實施，不正確的是（）A.要定期進行演練B.可以不考慮實際情況，照搬其他企業(yè)的預(yù)案C.要明確應(yīng)急組織機構(gòu)和職責(zé)D.對應(yīng)急資源進行合理配置11、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積12、在化工中的過濾操作，關(guān)于過濾介質(zhì)的選擇和過濾機的類型，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.過濾介質(zhì)應(yīng)具有足夠的機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性和適當(dāng)?shù)目紫洞笮?。常見的過濾介質(zhì)有織物介質(zhì)、多孔固體介質(zhì)和堆積介質(zhì)等。過濾機有板框壓濾機、葉濾機、轉(zhuǎn)筒真空過濾機等，不同類型的過濾機適用于不同的過濾任務(wù)B.過濾介質(zhì)的孔隙越小越好，能夠提高過濾精度C.所有的過濾機都采用相同的過濾原理和操作方式，只是結(jié)構(gòu)不同D.過濾機的處理能力只取決于過濾面積，與過濾介質(zhì)和操作條件無關(guān)13、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常見的方法之一。對于一個長期處于強酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層14、在化工設(shè)備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質(zhì)的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金15、對于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低16、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動力學(xué)方程對于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實驗方法能夠更準(zhǔn)確地確定動力學(xué)方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結(jié)合17、在化工過程控制中，比例積分微分（PID）控制器是常用的控制器類型。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的方法，不正確的是：（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.理論計算法18、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣液反應(yīng)，若反應(yīng)主要在液相中進行，提高反應(yīng)速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應(yīng)物濃度B.增大液相反應(yīng)物濃度C.提高反應(yīng)溫度D.增大氣液接觸面積19、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強人員培訓(xùn)20、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(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述在化工過程的聚合反應(yīng)工程中，如何控制聚合反應(yīng)的動力學(xué)和熱力學(xué)條件，實現(xiàn)聚合物分子量和分子量分布的調(diào)控。2、（本題5分）隨著化工過程強化技術(shù)的發(fā)展，分析微通道反應(yīng)器在化學(xué)反應(yīng)中的優(yōu)勢和應(yīng)用前景，包括提高傳熱傳質(zhì)效率、縮短反應(yīng)時間等方面。3、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要控制反應(yīng)溫度，請闡述常見的加熱和冷卻方法（如蒸汽加熱、熱水冷卻等）的原理和適用范圍，并分析如何實現(xiàn)精確的溫度控制。4、（本題5分）結(jié)合化工過程的節(jié)能需求，深入探討熱泵技術(shù)在化工中的應(yīng)用原理、系統(tǒng)組成以及在精餾、干燥等單元操作中的節(jié)能效果。5、（本題5分）詳細(xì)說明在化工自動化控制中，常見的控制算法有哪些，以及它們在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一項化工分離工藝中，分離劑的消耗過大，增加了生產(chǎn)成本。請分析分離劑消耗大的原因，并提出降低分離劑消耗的方法。2、（本題5分）一家以生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制質(zhì)量。分析如何建立有效的質(zhì)量控制體系。3、（本題5分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要降低生產(chǎn)成本。請分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。4、（本題5分）一個化工項目在建設(shè)過程中需要進行項目團隊建設(shè)，以提高項目團隊的凝聚力和執(zhí)行力。請分析項目團隊建設(shè)的方法和策略。5、（本題5分）某化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致污水排放不達標(biāo)。分析故障原因，并提出修復(fù)方案和預(yù)防措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個流化床干燥器中對濕物料進行干燥，物料初始濕含量為0.3kg水/kg干物料，干燥后濕含量為0.05kg水/kg干物料。干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為150°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg水/kg干空氣。計算干空氣的消耗量和干燥時間。2、（本題10分）在一個膜分離過程中，處理含有溶