通化師范學院《輕化工程CAD》2023-2024學年第一學期期末試卷

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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、在化工傳熱過程中，當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2、化工中的吸附過程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質之間的平衡關系。以下關于常見吸附等溫線的類型和特點，不準確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過程的設計3、在化工過程的模擬計算中，常使用一些商業(yè)軟件。以下哪個軟件不是主要用于化工過程模擬的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS4、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析5、在化工過程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對于一個具有多個輸入和輸出的復雜化工過程，以下哪個方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經驗判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計分析D.模擬計算6、在化工流體流動中，阻力損失是不可避免的。關于直管阻力損失和局部阻力損失的計算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失7、在化工反應設備中，流化床反應器具有良好的傳熱和傳質性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度8、在化工熱力學中，對于一個絕熱可逆膨脹過程，系統(tǒng)的溫度和壓力會如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變9、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間10、化工中的結晶器有多種類型。對于蒸發(fā)結晶器和冷卻結晶器的特點和適用范圍，以下描述不正確的是（）A.蒸發(fā)結晶器適用于溶解度隨溫度變化不大的物質B.冷卻結晶器需要控制冷卻速度C.兩者的操作原理相同D.結晶器的選型要根據(jù)具體情況11、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關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12、在化工過程的優(yōu)化設計中，以下哪個方面的考慮對于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應條件C.采用高效的分離技術D.設計合理的廢物處理方案13、在化工生產中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機B.螺旋輸送機C.斗式提升機D.氣力輸送14、關于化工生產中的結晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最??？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質的分子量D.冷卻速度15、對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.溶質在原溶劑中的溶解度增大B.溶質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D.萃取相和萃余相的分離難度增大二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，詳細分析化工廢水處理中的生物處理技術原理、工藝流程以及其在去除有機物和氮磷等污染物方面的效果和局限性。2、（本題5分）分析在化工熱力學的理想溶液和非理想溶液中，活度系數(shù)的概念和作用。3、（本題5分）隨著化工行業(yè)對高性能催化劑的需求，分析金屬有機框架材料作為催化劑的特點、制備方法以及在有機反應中的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個逆流操作的吸收塔，用含溶質0.002（摩爾比）的溶劑吸收混合氣中的溶質，進口混合氣中溶質的摩爾比為0.03，出口混合氣中溶質的摩爾比要求降低到0.003，相平衡關系為Y=1.5X，液氣比為0.9（摩爾比）。求吸收塔的填料層高度和塔徑（假設空塔氣速為0.9m/s）。2、（本題5分）一個絕熱固定床反應器中進行氣固相催化反應，反應方程式為2A+B→3C。已知進料中A、B的摩爾比為2:1，總進料流量為10mol/h，反應溫度為500K，反應熱為-50kJ/mol。假設反應為擬均相一級反應，速率常數(shù)與溫度的關系為k=10^5*exp(-5000/T)，計算達到80%轉化率時所需的催化劑質量。3、（本題5分）在一個固定床催化反應器中進行一級反應A→B，催化劑顆粒直徑為3mm，孔隙率為0.5，反應速率常數(shù)為0.8s^(-1)，床層空隙率為0.4，進料中A的濃度為2mol/m^3，體積流量為0.05m^3/s。計算催化劑床層的長度。4、（本題5分）一個吸收塔用清水吸收空氣中的丙酮，進塔氣體中丙酮的摩爾分數(shù)為0.05，氣體流量為800kmol/h，要求吸收率達到80%。液氣比為最小液氣比的1.5倍，平衡關系為y=1.8x。計算吸收劑的用量和塔底溶液中丙酮的摩爾分數(shù)。5、（本題5分）一個結晶過程中，將溶質從飽和溶液中結晶出來，初始溶液濃度為200g/L，結晶溫度為10℃，溶解度為100g/L，晶體生長速率與過飽和度成正比，比例系數(shù)為0.1mm/h，計算結晶5小時后的晶體平均粒徑。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化學工程實驗室在進行一項精細化工產品的合成實驗時，產