煙臺大學(xué)《化工原理課程設(shè)計》2022-2023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頁煙臺大學(xué)

《化工原理課程設(shè)計》2022-2023學(xué)年第一學(xué)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　３Ｒ姷倪^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)2、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3、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性4、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的設(shè)計需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)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(nèi)的壓力D.容器的長度5、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對于一個一級反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)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8、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護(hù)是一種常見的方法。對于一個處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護(hù)方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護(hù)結(jié)合D.以上效果相同9、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對于一個由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關(guān)系10、在化工設(shè)計中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對于一個具有多個反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個原則在設(shè)備布局時應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范11、在化工傳熱過程中，當(dāng)熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體時，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速12、在化工設(shè)備設(shè)計中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷13、在化工反應(yīng)工程中，以下哪種反應(yīng)器內(nèi)的物料濃度隨時間和空間變化？（）A.間歇釜式反應(yīng)器B.連續(xù)釜式反應(yīng)器C.平推流反應(yīng)器D.全混流反應(yīng)器14、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小15、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16、在化工流體流動的研究中，對于粘性流體在圓形管道中的流動，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時雷諾數(shù)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?/417、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)18、在化工過程的控制中，自動化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實現(xiàn)精確的過程控制19、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會影響結(jié)晶形態(tài)20、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(dāng)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21、在化工干燥過程中，干燥速率曲線通?？梢苑譃閹讉€階段。以下哪個階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分?jǐn)U散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段22、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對于一種強酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子23、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性24、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關(guān)重要。以下關(guān)于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉(zhuǎn)化C.可以忽略能量損失D.準(zhǔn)確確定能量輸入和輸出項25、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離技術(shù)中，膜的滲透通量和選擇性的影響因素及優(yōu)化方法。2、（本題5分）論述在化工設(shè)備的強度設(shè)計中，如何考慮疲勞失效和進(jìn)行疲勞強度計算。3、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的生物質(zhì)氣化技術(shù)，包括氣化原理、反應(yīng)條件以及氣化產(chǎn)物的利用和凈化處理。4、（本題5分）化工過程中的燃燒反應(yīng)在能源利用和污染物排放方面具有重要影響，請說明燃燒反應(yīng)的基本原理和影響燃燒過程的因素，包括燃料性質(zhì)、氧氣供應(yīng)和溫度等，并分析如何實現(xiàn)高效清潔燃燒。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一項化工工藝改進(jìn)的研究中，新的工藝雖然提高了生產(chǎn)效率，但卻增加了環(huán)境污染。請分析這種情況產(chǎn)生的原因，并提出兼顧效率和環(huán)保的改進(jìn)方案。2、（本題5分）某化工項目在運營過程中，需要進(jìn)行環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新，以提高企業(yè)的環(huán)保水平。請分析環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新的方向和途徑。3、（本題5分）一個化工項目在建設(shè)過程中需要進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試，以確保設(shè)備正常運行。請分析設(shè)備安裝調(diào)試的步驟和注意事項。4、（本題5分）一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要使用特種設(shè)備，特種設(shè)備的管理存在漏洞。請分析特種設(shè)備管理漏洞產(chǎn)生的原因，并提出加強特種設(shè)備管理的措施。5、（本題5分）某化工廠的一個新產(chǎn)品在推向市場后，客戶反饋使用效果不佳。請分析可能導(dǎo)致使用效果差的原因，并提出改進(jìn)產(chǎn)品性能的措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某精餾塔分離二元混合物，進(jìn)料量為120kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.48（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂餾出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.96，塔釜產(chǎn)品組成xW=0.04。求回流比和精餾段操作線方程。2、（本題10分）某化工廠用精餾塔分離苯和甲苯的混合物，進(jìn)料量為1000kmol/h，其中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為