南京工業(yè)大學(xué)《過(guò)程安全儀器分析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)南京工業(yè)大學(xué)

《過(guò)程安全儀器分析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)。在使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)操作條件對(duì)反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度2、在化工流體流動(dòng)的研究中，對(duì)于粘性流體在圓形管道中的流動(dòng)，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時(shí)雷諾數(shù)會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/43、在化工安全評(píng)價(jià)中，故障樹(shù)分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹(shù)分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測(cè)系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程4、化工中的攪拌釜傳熱過(guò)程需要強(qiáng)化。對(duì)于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個(gè)措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類(lèi)型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤(pán)管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速5、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過(guò)程。關(guān)于吸收過(guò)程中的氣液平衡關(guān)系，以下說(shuō)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(lèi)影響6、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動(dòng)力投入7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會(huì)如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變8、對(duì)于化工過(guò)程中的萃取過(guò)程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大9、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟(jì)效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素10、化工中的精餾操作可以通過(guò)改變操作條件來(lái)提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時(shí)，以下哪個(gè)操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓11、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類(lèi)型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器12、化工傳遞過(guò)程包括動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個(gè)熱傳導(dǎo)過(guò)程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會(huì)呈現(xiàn)怎樣的特點(diǎn)？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度13、化工過(guò)程中的傳熱問(wèn)題至關(guān)重要。在一個(gè)列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數(shù)量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速14、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計(jì)算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度會(huì)對(duì)反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小15、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見(jiàn)的方法。對(duì)于一個(gè)處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在化工過(guò)程的膜分離系統(tǒng)中，膜組件的清洗和維護(hù)方法。2、（本題5分）分析在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行壓力試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)以確保設(shè)備的密封性。3、（本題5分）簡(jiǎn)述在離子液體在化工中的應(yīng)用研究，包括作為溶劑、催化劑和電解質(zhì)等方面，探討離子液體的特性和優(yōu)勢(shì)以及面臨的挑戰(zhàn)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用濃度為0.03mol/L的吸收劑吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進(jìn)塔氣體中A的分壓為12kPa，出塔氣體中A的分壓為2.4kPa，氣體流量為1000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），吸收劑用量為1500L/h，求吸收率和吸收液中溶質(zhì)A的濃度。2、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行可逆反應(yīng)A?2B，正反應(yīng)速率常數(shù)k1=0.3h^-1，逆反應(yīng)速率常數(shù)k2=0.15h^-1。初始時(shí)刻A的濃度為4mol/L，反應(yīng)進(jìn)行8小時(shí)后，計(jì)算A和B的濃度。3、（本題5分）一個(gè)套管換熱器，內(nèi)管走熱流體，外管走冷流體。熱流體進(jìn)口溫度為180℃，出口溫度為120℃，流量為3000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·℃)。冷流體進(jìn)口溫度為30℃，流量為5000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·℃)?？倐鳠嵯禂?shù)為800W/(m2·℃)，內(nèi)管外徑為50mm，壁厚2.5mm。計(jì)算傳熱面積。4、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)罐來(lái)儲(chǔ)存一種液體化工原料，該液體的密度為800kg/m^3，儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa，設(shè)計(jì)溫度為50°C。每天的進(jìn)料量為50m^3，要求儲(chǔ)罐能夠儲(chǔ)存10天的產(chǎn)量。計(jì)算儲(chǔ)罐的體積和壁厚。5、（本題5分）一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)可逆反應(yīng)A+B?2C，正反應(yīng)速率常數(shù)為4L2/(mol2·h)，逆反應(yīng)速率常數(shù)為1.5L2/(mol2·h)，初始濃度A為3mol/L，B為2mol/L，反應(yīng)時(shí)間為5h，計(jì)算此時(shí)各組分的濃度。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)