馬鞍山學院《高效傳熱傳質設備》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頁馬鞍山學院《高效傳熱傳質設備》

2023-2024學年第一學期期末試卷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1分，共15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、在化工反應工程中，對于一個自催化反應，其反應速率與反應物濃度的關系具有特殊的特點。以下關于自催化反應的描述，哪項是不正確的？（）A.反應初期速率較慢B.存在一個最佳反應物濃度使反應速率最大C.反應后期速率減慢D.反應速率始終隨反應物濃度的增加而增加2、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關？以下哪項因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色3、化工過程中的質量傳遞現象普遍存在。在進行氣體吸收操作時，如果要提高吸收劑對氣體溶質的吸收率，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4、在化工過程的質量控制中，統計過程控制（SPC）方法被廣泛應用。以下關于SPC方法的作用，哪項描述不準確？（）A.預測產品質量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產工藝D.直接提高產品質量5、在化工安全事故的預防和處理中，應急預案起著關鍵作用。以下關于化工應急預案的制定和實施，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)的預案C.要明確應急組織機構和職責D.對應急資源進行合理配置6、對于化工中的干燥過程，以下關于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個是準確的？（）A.干燥速率曲線通常分為恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要受表面汽化控制，降速干燥階段主要受內部擴散控制B.干燥速率曲線只有恒速干燥階段，不存在降速干燥階段C.干燥速率曲線的階段劃分取決于干燥介質的溫度和濕度，與物料的性質無關D.干燥速率曲線的降速干燥階段，干燥速率與物料的含水量成正比7、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性??；轉盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構8、在化工熱力學中，狀態(tài)方程對于描述流體的熱力學性質起著關鍵作用。以下關于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點，表述不準確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計算復雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計算所有流體9、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關鍵參數。對于一個化工過程模型，以下關于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評估參數變化對結果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡化模型D.驗證模型的準確性10、化工過程中的結晶操作常用于分離和提純物質。對于一種溶解度隨溫度變化較大的物質，以下哪種結晶方法能夠獲得更高純度的產品？（）A.冷卻結晶B.蒸發(fā)結晶C.真空結晶D.溶析結晶11、在化工傳遞過程中，熱傳導是常見的傳熱方式之一。關于熱傳導的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導率是物質的固有屬性C.熱導率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱12、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關于反饋控制的特點，哪項描述是不準確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進行調節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統結構相對簡單13、化學反應的平衡常數與反應的溫度和壓力有關。對于一個吸熱反應，升高溫度，平衡常數會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力14、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部水分擴散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預熱階段D.平衡階段15、在化工過程的傳熱強化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實現的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工原理中的傳熱過程在工業(yè)生產中廣泛存在，請論述影響對流傳熱系數的主要因素，并結合實際生產舉例說明如何提高對流傳熱效率。2、（本題5分）化工過程中的傳質設備，如填料塔、板式塔等，其傳質單元高度和傳質單元數的計算對于設備設計和操作具有重要意義。請詳細介紹傳質單元高度和傳質單元數的概念和計算方法，并舉例說明如何應用它們進行傳質設備的設計和性能評估。3、（本題5分）論述在化工設備的無損檢測中，各種檢測方法的原理、適用范圍和優(yōu)缺點。4、（本題5分）解釋在化工過程的液液萃取中，相比的選擇對萃取效果的影響及確定方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個列管式換熱器中，用熱油加熱冷水。熱油進口溫度為180°C，出口溫度為100°C，冷水進口溫度為20°C，出口溫度為60°C。已知熱油的比熱容為2500J/(kg·K)，流量為1kg/s，冷水的比熱容為4200J/(kg·K)，求冷水的流量。2、（本題5分）一個板式換熱器，冷熱流體逆流流動，熱流體進口溫度為180°C，出口溫度為100°C，冷流體進口溫度為30°C，出口溫度為80°C。熱流體的流量為8000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體的流量為6000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積。假設傳熱系數為1200W/(m2·K)。3、（本題5分）在一個流化床干燥器中，對濕物料進行干燥，濕物料初始含水量為35%（濕基），要求干燥至8%（濕基），干燥速率與物料含水量的關系為-dW/dt=k(WC-W)^0.8，其中k=0.4h^-1，WC為平衡含水量，W為物料含水量，計算干燥所需的時間。4、（本題5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，反應速率常數為0.5h^(-1)。進料中A的濃度為2mol/L，進料流量為10L/h。假設反應器體積為50L，求反應器出口處A的濃度和B的生成量。5、（本題5分）在一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為1.8×10^-5Pa·s。計算最小流化速度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進行原材料采購時，原材料價格波動較大，給成本控制帶來挑戰(zhàn)。請分析原材料價格波動的原因，并提出應對價格波動的采購策略。2