湖南應用技術學院《化工原理D》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《化工原理D》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15個小題，每小題2分，共30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、在化工安全工程中，火災和爆炸是常見的事故類型。對于一個易燃易爆的化工場所，以下關于預防火災爆炸的措施，不正確的是：（）A.提高操作壓力B.控制火源C.加強通風D.采用防爆電氣設備2、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數(shù)的調整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應速度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)的調整不依賴于系統(tǒng)的特性3、在化工設備的設計中，壓力容器的強度計算是關鍵環(huán)節(jié)。對于一個承受內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?/44、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當吸收劑用量增加時，以下關于吸收效果的變化，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5、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設計和操作，以下說法錯誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)6、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.及時移除反應產物7、在化工生產中的干燥過程中，以下哪種干燥介質的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣8、在化學反應動力學的研究中，對于一個二級反應，其反應速率與反應物濃度的平方成正比。若初始反應物濃度增加一倍，反應速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆?？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍9、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對于一個液液萃取體系，當萃取劑與原溶劑的互溶性增加時，以下關于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差10、在化工分離過程中，精餾是常用的方法之一。當處理具有較大相對揮發(fā)度的混合物時，以下關于精餾塔所需理論塔板數(shù)的說法，正確的是：（）A.相對揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越多B.相對揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越少C.理論塔板數(shù)與相對揮發(fā)度無關D.相對揮發(fā)度對理論塔板數(shù)的影響不確定11、化工中的攪拌設備用于混合物料和促進反應。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.要考慮物料性質和工藝要求12、在化工過程的優(yōu)化中，經常需要考慮經濟和環(huán)境因素。對于一個產生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經濟和環(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13、在化工生產中的蒸發(fā)過程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強制循環(huán)蒸發(fā)器14、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應用。對于含有高濃度有機物的廢水，以下哪種膜分離技術的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透15、化工生產中的流體輸送設備種類繁多。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.依靠葉輪旋轉產生離心力B.流量與揚程存在一定關系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析在化工過程的親和色譜分離技術中，如何利用生物分子之間的特異性親和作用實現(xiàn)高效分離，以及該技術在生物制藥和蛋白質純化中的應用。2、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的流化床操作，包括流化床的工作原理、特點以及在催化反應、干燥、燃燒等過程中的應用和優(yōu)化。3、（本題5分）解釋在化工企業(yè)的質量管理中，如何建立質量控制體系，進行原材料和產品的質量檢測和分析，確保產品符合相關標準和客戶需求。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個板式換熱器中，用熱流體將冷流體從30°C加熱到80°C，熱流體的進口溫度為120°C，出口溫度為80°C，冷流體和熱流體的流量相同，比熱容也相同。求換熱器的傳熱平均溫差。2、（本題5分）在一個氣液傳質塔中，進行二氧化碳的吸收，進氣中二氧化碳的體積分數(shù)為10%，吸收劑為氫氧化鈉溶液，液氣比為2，傳質單元高度為0.5m，要求二氧化碳的去除率達到90%，計算所需的傳質單元數(shù)和塔高。3、（本題5分）一個連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR）串聯(lián)一個活塞流反應器（PFR）進行二級反應A→B，反應速率常數(shù)為0.2L/(mol·s)。CSTR的體積為10L，進料中A的濃度為4mol/L，進料流量為5L/s，PFR的體積為20L。計算出口處A的濃度。4、（本題5分）某二元混合物在常壓下進行精餾操作，進料組成含易揮發(fā)組分0.5，泡點進料，塔頂產品組成0.9，塔底產品組成0.1，相對揮發(fā)度為2.5，回流比為4，求理論板數(shù)和進料位置。5、（本題5分）一個化工廠有一個反應釜，釜內進行著一個復雜的化學反應。反應釜的體積為20m3，反應物A的初始濃度為5mol/m3，反應速率方程為r=k*C_A^1.5，其中反應速率常數(shù)k=0.2m3/(mol·s)。反應進行4小時后，計算反應物A的濃度。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的產品在包裝過程中容易受潮。請分析原因并提出解決辦法。2、（本題1