湖南藝術職業(yè)學院《生化工廠設計》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頁湖南藝術職業(yè)學院《生化工廠設計》

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、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量2、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術能夠有效地提高能源利用效率。以下關于熱集成技術的原理，哪種說法是不準確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現(xiàn)熱量的回收和再利用3、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點技術是一種常用的方法。以下關于夾點技術的主要作用，哪種描述是不準確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡D.直接降低反應的活化能4、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5、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6、化工中的攪拌釜式反應器在很多情況下被使用。當反應物料的粘度隨反應進程發(fā)生顯著變化時，以下哪種攪拌槳轉速的控制策略能夠保證反應的均勻性？（）A.恒定轉速B.逐漸增加轉速C.逐漸降低轉速D.根據(jù)物料粘度實時調整轉速7、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對反應進行催化。對于一個需要高選擇性的催化反應，以下哪種催化劑的制備方法能夠更好地控制催化劑的活性和選擇性？（）A.浸漬法B.沉淀法C.溶膠-凝膠法D.離子交換法8、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對于一個絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關于壓縮終溫的說法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關系9、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關于反應級數(shù)的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗隨意猜測D.積分法10、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應，為了提高反應的轉化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應溫度B.提高反應溫度C.增加反應物濃度D.及時移除反應產(chǎn)物11、在化工生產(chǎn)中，常常需要對物料進行干燥處理。對于一種濕物料，若采用熱風干燥，風的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質D.取決于干燥設備的類型12、在化工傳質過程中，分子擴散和渦流擴散都對物質的傳遞起著重要作用。以下關于這兩種擴散方式的比較，哪項是不正確的？（）A.分子擴散的速率通常小于渦流擴散B.分子擴散與濃度梯度成正比，渦流擴散與濃度梯度無關C.分子擴散發(fā)生在靜止或層流流體中，渦流擴散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴散系數(shù)與流體的溫度無關，渦流擴散系數(shù)與溫度有關13、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞。在對流傳熱過程中，當流體的流速增加時，以下關于對流傳熱系數(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14、在化工生產(chǎn)中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器15、化學反應的速率常數(shù)不僅與溫度有關，還與反應物的濃度有關。對于一個一級反應，當反應物濃度增加一倍時，速率常數(shù)會？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍16、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質17、在化工設備的設計中，換熱器的設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18、化工中的結晶器設計對產(chǎn)品質量有重要影響。對于生產(chǎn)大顆粒晶體的結晶過程，以下哪個結晶器的結構特點最為關鍵？（）A.具有強烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置19、對于化工中的傳熱設備，以下關于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱20、在化學反應器的設計中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應器，以下關于其特點的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應物濃度沿反應器長度逐漸變化C.不同停留時間的物料之間會混合D.反應速率只與反應器內位置有關二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在化學工程領域，全面論述化工過程中的生物膜法廢水處理技術，包括生物膜的形成、特點以及處理工藝和效果。2、（本題5分）論述在化工設計中，如何進行設備布置和管道布置以滿足工藝要求和安全生產(chǎn)。3、（本題5分）結合生物化工的發(fā)展，深入探討生物發(fā)酵過程的優(yōu)化控制，包括培養(yǎng)基配方、發(fā)酵條件、代謝調控等方面對產(chǎn)物產(chǎn)量和質量的影響。4、（本題5分）化工過程中的攪拌操作對于反應和混合具有重要作用，請闡述攪拌器的類型和特點，分析攪拌功率的計算方法和影響攪拌效果的因素。5、（本題5分）化工原理中的干燥過程中的濕空氣性質對于干燥操作的分析和設計具有重要意義，請詳細說明濕空氣的主要性質參數(shù)（如濕度、相對濕度、焓等）的定義和計算方法，并分析它們在干燥過程中的變化規(guī)律。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)采用了一種新的生產(chǎn)工藝，但在實際運行中出現(xiàn)了產(chǎn)品質量不穩(wěn)定的情況。請分析可能的原因并提出解決方案。2、（本題5分）一個化工項目在建設過程中面臨資金緊張、工期延誤等問題。分析造成這些問題的原因，并提出解決辦法以確保項目順利進行。3、（本題5分）在新能源領域，某企業(yè)開發(fā)的生物質能源存在轉化率不高的問題。請分析原因并提出改進策略。4、（本題5分）一個化工項目在建設過程中需要進行安全評價，以確保項目的安全性。請分析安全評價的內容和方法。5、（本題5分）某化工廠的一個反應過程需要提高產(chǎn)物的選擇性。請分析可以采取哪些方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR）中進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進料流量為10L/h，進料中A的濃度為2mol/L。假設反應器體積為50L，計算反應器出口處A和B的濃度。2、（本題10分）一個連續(xù)干燥器在等焓條件下操作，濕物料的初始含水量為0.4kg/kg（干基）