太原學(xué)院《化工流程模擬與優(yōu)化》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁太原學(xué)院

《化工流程模擬與優(yōu)化》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對(duì)于一個(gè)特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會(huì)如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少2、對(duì)于化工過程中的萃取過程，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3、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)反應(yīng)進(jìn)行催化。對(duì)于一個(gè)需要高選擇性的催化反應(yīng)，以下哪種催化劑的制備方法能夠更好地控制催化劑的活性和選擇性？（）A.浸漬法B.沉淀法C.溶膠-凝膠法D.離子交換法4、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度6、在化工吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對(duì)溶質(zhì)的選擇性7、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(xiàng)8、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對(duì)于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計(jì)的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重9、在化工流體流動(dòng)領(lǐng)域，對(duì)于非牛頓流體的流動(dòng)特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動(dòng)阻力計(jì)算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動(dòng)行為受剪切速率影響10、對(duì)于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.夾點(diǎn)技術(shù)是通過分析過程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點(diǎn)技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對(duì)其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計(jì)算和專業(yè)軟件，實(shí)際操作難度大，效果不明顯D.夾點(diǎn)技術(shù)是一種過時(shí)的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代11、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個(gè)順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證12、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點(diǎn)升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質(zhì)濃度D.減小進(jìn)料量13、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對(duì)揮發(fā)度接近時(shí)，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置14、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強(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.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速15、化工中的結(jié)晶過程受到多種因素的影響。對(duì)于一個(gè)結(jié)晶體系，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量16、在化工過程的安全評(píng)估中，需要分析各種潛在的危險(xiǎn)因素。對(duì)于一個(gè)涉及高壓氣體儲(chǔ)存的化工裝置，以下哪個(gè)危險(xiǎn)因素最容易引發(fā)嚴(yán)重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤17、在化工分離過程中，精餾是常用的方法之一。當(dāng)處理具有較大相對(duì)揮發(fā)度的混合物時(shí)，以下關(guān)于精餾塔所需理論塔板數(shù)的說法，正確的是：（）A.相對(duì)揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越多B.相對(duì)揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越少C.理論塔板數(shù)與相對(duì)揮發(fā)度無關(guān)D.相對(duì)揮發(fā)度對(duì)理論塔板數(shù)的影響不確定18、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對(duì)于一個(gè)節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件19、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可20、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的吸附操作，包括吸附劑的性能評(píng)價(jià)、吸附等溫線的測(cè)定以及吸附過程的動(dòng)力學(xué)分析和應(yīng)用實(shí)例。2、（本題5分）化工熱力學(xué)中的熱力學(xué)第二定律對(duì)于判斷過程的方向性和可行性具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容和表達(dá)方式，并舉例說明其在化工過程中的應(yīng)用。3、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過程中的生物膜法廢水處理技術(shù)，包括生物膜的形成、特點(diǎn)以及處理工藝和效果。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的情況，可能是由于原料、工藝、設(shè)備等方面的問題。請(qǐng)分析可能的原因并提出改進(jìn)措施。2、（本題5分）某化工廠在進(jìn)行工藝優(yōu)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的工藝對(duì)設(shè)備的要求提高，現(xiàn)有設(shè)備無法滿足。請(qǐng)分析設(shè)備無法滿足工藝要求的原因，并提出設(shè)備更新或改造的建議。3、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中發(fā)生了泄漏。請(qǐng)分析泄漏的原因并提出預(yù)防措施。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行成本核算和分析，以優(yōu)化企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)。分析成本核算和分析的方法和步驟。5、（本題5分）在一項(xiàng)化工合成工藝中，原料的轉(zhuǎn)化率較低，造成了原料的浪費(fèi)和成本的增加。請(qǐng)分析影響原料轉(zhuǎn)化率的因素，并提出提高轉(zhuǎn)化率的技術(shù)方案。四、計(jì)算題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一個(gè)板式塔中進(jìn)行苯和甲苯的分離，進(jìn)料組成中