延邊大學(xué)《高材化工設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、化工中的結(jié)晶器設(shè)計對產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過程，以下哪個結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點最為關(guān)鍵？（）A.具有強烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置2、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計和分析中起著重要作用。對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定3、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動的阻力計算是基礎(chǔ)內(nèi)容之一。以下關(guān)于摩擦系數(shù)的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實驗測定B.可以根據(jù)經(jīng)驗公式計算C.與管道粗糙度無關(guān)D.與流體的流動狀態(tài)有關(guān)4、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設(shè)計和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個關(guān)鍵組分，不存在多個關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利5、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物6、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確7、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較??？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間8、在化工原理實驗中，測量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過校準(zhǔn)消除B.隨機誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評估實驗結(jié)果的可靠性9、對于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低10、在化工分離過程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染11、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點。在使用流化床反應(yīng)器進行反應(yīng)時，以下哪個操作條件對反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度12、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色13、化工過程中的膜分離技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度14、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，以下關(guān)于反應(yīng)級數(shù)的確定方法，不準(zhǔn)確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗隨意猜測D.積分法15、在化工結(jié)晶設(shè)備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項因素對于結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較??？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設(shè)備的材質(zhì)D.晶種的加入量16、化工生產(chǎn)過程中常常需要進行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點相近的有機化合物時，以下哪種操作條件的改變對分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進料量D.升高操作壓力17、化工熱力學(xué)中，對于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差18、關(guān)于化工過程中的干燥速率曲線，以下哪個階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能19、在化工結(jié)晶過程中，影響晶體生長速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個因素通常對晶體生長速度的影響相對較??？（）A.過飽和度B.攪拌強度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)20、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強度C.過飽和度D.晶種的加入量二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工過程的結(jié)晶過程中的晶體生長動力學(xué)研究中，如何通過實驗和理論分析確定晶體生長速率與過飽和度等因素的關(guān)系。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程的自動化控制原理和系統(tǒng)組成，探討如何通過先進控制策略實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運行和優(yōu)化控制。3、（本題5分）簡述在化工過程的管式反應(yīng)器設(shè)計與優(yōu)化中，如何考慮反應(yīng)動力學(xué)、管徑和管長等因素，提高管式反應(yīng)器的性能。4、（本題5分）在化工設(shè)計中，需要進行物料衡算和能量衡算，請分別說明物料衡算和能量衡算的基本原理和步驟，并舉例說明它們在化工過程設(shè)計中的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過程中，如何通過添加晶習(xí)改變劑來控制晶體的外形和生長習(xí)性。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工園區(qū)內(nèi)的一家企業(yè)發(fā)生了化學(xué)品泄漏事故，對周邊環(huán)境造成了一定影響。請分析事故原因及應(yīng)采取的應(yīng)急處理措施和后續(xù)防范措施。2、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進行質(zhì)量管理體系認(rèn)證，以提高企業(yè)的質(zhì)量管理水平。分析質(zhì)量管理體系認(rèn)證的流程和意義。3、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進行節(jié)能減排技術(shù)改造，以提高企業(yè)的節(jié)能減排水平。分析節(jié)能減排技術(shù)改造的方向和重點。4、（本題5分）某化工項目在運營過程中，需要進行安全生產(chǎn)隱患排查和治理，以消除安全隱患。請分析安全生產(chǎn)隱患排查和治理的重點和方法。5、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在包裝過程中需要進行防偽設(shè)計。請分析具體的設(shè)計思路和方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10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(shè)傳熱系數(shù)為1200W/(m2·K)。2、（本題10分）在一個流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為40%（濕基），干燥產(chǎn)品的含水量要求為5%（濕基），處理量為500kg/h。已知干燥介質(zhì)（熱空氣）的進口溫度為120°C，出口溫度為