四川科技職業(yè)學(xué)院《化工原理D2》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁四川科技職業(yè)學(xué)院

《化工原理D2》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥2、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進行干燥處理。對于一個恒速干燥階段，以下關(guān)于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)3、在化工設(shè)備的設(shè)計中，對于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵4、在化工流體力學(xué)中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)雷諾數(shù)在2000到4000之間時，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定5、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合6、化工中的吸收塔設(shè)計需要考慮多個因素。當(dāng)處理高濃度氣體時，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔7、對于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性小；轉(zhuǎn)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(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質(zhì)效率沒有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)8、在化工過程的經(jīng)濟評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟上可行D.項目的收益等于成本9、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油10、關(guān)于化工過程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附11、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對于一個溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度12、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣13、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實驗操作簡單14、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大15、化工安全是化工生產(chǎn)的首要問題。在處理易燃易爆的化工物料時，以下哪種安全措施是最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的？（）A.安裝防爆電氣設(shè)備B.制定嚴格的操作規(guī)程C.進行靜電消除處理D.配備消防滅火設(shè)備二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的蒸發(fā)操作中，多效蒸發(fā)是提高能源利用效率的重要手段。請詳細介紹多效蒸發(fā)的原理和流程，并討論如何確定多效蒸發(fā)的效數(shù)和優(yōu)化操作條件。2、（本題5分）在化工原理中，流體流動的阻力損失可以通過當(dāng)量長度法和阻力系數(shù)法進行計算。請闡述這兩種方法的原理和適用范圍，并舉例說明如何應(yīng)用它們計算流體流動的阻力損失。3、（本題5分）化工過程中的攪拌釜式反應(yīng)器的放大設(shè)計是一個關(guān)鍵問題，請說明攪拌釜式反應(yīng)器放大的原則和方法，包括幾何相似、動力相似和傳熱相似等，并分析放大過程中可能出現(xiàn)的問題和解決措施。4、（本題5分）簡述在化工過程的優(yōu)化中，如何運用多目標(biāo)優(yōu)化算法同時考慮經(jīng)濟指標(biāo)、環(huán)境影響和產(chǎn)品質(zhì)量等因素，找到最優(yōu)的操作條件和工藝流程。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔的進料熱狀況為飽和液體，進料量為100kmol/h，塔頂餾出液量為40kmol/h，塔釜采出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.1。求進料組成。2、（本題5分）一個逆流操作的吸收塔，用含溶質(zhì)0.001（摩爾比）的溶劑吸收混合氣中的溶質(zhì)，進口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比為0.02，出口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比要求降低到0.002，相平衡關(guān)系為Y=1.2X，液氣比為0.8（摩爾比）。求吸收塔的填料層高度和塔徑（假設(shè)空塔氣速為0.8m/s）。3、（本題5分）某吸收塔中用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的摩爾分數(shù)為0.1，出塔氣體中A的摩爾分數(shù)為0.02，吸收劑用量為最小用量的1.5倍，相平衡關(guān)系為y=2x，計算吸收率和出塔液相中A的濃度。4、（本題5分）一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個活塞流反應(yīng)器（PFR）進行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.3h^-1。CSTR的體積為10L，進料中A的濃度為3mol/L，流量為5L/h，PFR的體積為20L，求最終出口處A的濃度。5、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷一個多變過程，從初始狀態(tài)（壓力2MPa，溫度400K）變化到終態(tài)（壓力0.5MPa，溫度300K），多變指數(shù)為1.2，計算氣體對外所做的功。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在包裝過程中需要注意哪些問題以確保產(chǎn)品質(zhì)量。2、（本題10分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要優(yōu)化生產(chǎn)流程以提高生產(chǎn)效率。請分析具體的優(yōu)化措施。3、（本題