哈爾濱石油學(xué)院《現(xiàn)代分離技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁哈爾濱石油學(xué)院

《現(xiàn)代分離技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、化工過程中的分離操作廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。對于萃取分離過程，以下關(guān)于萃取劑選擇的原則，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價格越低越好，無需考慮其他因素D.易于回收和再生2、對于化工原理中的吸收操作，以下關(guān)于吸收劑的選擇原則，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸收劑應(yīng)具有良好的選擇性、溶解度大、揮發(fā)性小、腐蝕性小、黏度低等特點B.吸收劑的價格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發(fā)性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對吸收過程沒有影響，不需要考慮3、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌4、在化工熱力學(xué)中，對于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個參數(shù)在臨界狀態(tài)時沒有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度5、化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)方程描述了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以下關(guān)于動力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實驗數(shù)據(jù)擬合B.基于反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)C.憑空想象D.結(jié)合實驗和理論分析6、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個投資較大但運(yùn)行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟(jì)性的評價，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟(jì)可行的B.一定是不經(jīng)濟(jì)的C.需要通過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析來確定D.僅根據(jù)投資和運(yùn)行成本無法判斷7、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小8、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)模浚ǎ〢.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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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9、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量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、在化工熱力學(xué)中，對于真實氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計算結(jié)果與實驗值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定12、對于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點技術(shù)的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.夾點技術(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”，從而實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計算和專業(yè)軟件，實際操作難度大，效果不明顯D.夾點技術(shù)是一種過時的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代13、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時，以下哪個因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價格D.萃取劑的揮發(fā)性14、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器15、在化工流體力學(xué)中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對于可壓縮流體也適用D.可以精確計算實際流體的能量16、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?dú)釩.水蒸氣D.煙道氣17、化工熱力學(xué)在化學(xué)工程中具有重要地位，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，以下關(guān)于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變?yōu)榱鉈.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負(fù)無法確定18、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)19、在化學(xué)工程實驗中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計B.差壓變送器C.彈簧管壓力計D.膜片壓力計20、在化工過程的節(jié)能分析中，夾點技術(shù)是一種有效的方法。對于一個具有多個熱流和冷流的系統(tǒng)，以下關(guān)于夾點位置的確定，正確的是：（）A.夾點位于熱流和冷流溫差最小處B.夾點位于熱流和冷流溫差最大處C.夾點的位置與熱流和冷流的溫差無關(guān)D.無法確定夾點的位置21、關(guān)于化工生產(chǎn)中的噴霧干燥，以下哪種因素對產(chǎn)品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進(jìn)料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質(zhì)22、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23、化工過程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件24、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮。對于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，以下關(guān)于其節(jié)能原理和特點，描述錯誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數(shù)越多，節(jié)能效果越好C.設(shè)備投資增加D.操作復(fù)雜25、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個復(fù)雜反應(yīng)體系中的平行競爭反應(yīng)，以下哪種方法可以提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性？（）A.選擇合適的催化劑B.改變反應(yīng)溫度C.調(diào)整反應(yīng)物的濃度D.以上方法都可以26、化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受溫度的影響。關(guān)于溫度對反應(yīng)速率的影響，以下表述不準(zhǔn)確的是（）A.溫度升高，反應(yīng)速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個最佳反應(yīng)溫度D.不同反應(yīng)對溫度的敏感程度不同27、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)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(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度28、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量29、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.間歇式反應(yīng)器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高B.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的組成和溫度等參數(shù)隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應(yīng)器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻30、在化工反應(yīng)工程中，對于一個串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時間D.降低反應(yīng)壓力二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個管式反應(yīng)器中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)3A→2B，反應(yīng)速率常數(shù)為8L/(mol·s)。進(jìn)料中A的濃度為5mol/L，進(jìn)料流量為3L/s，反應(yīng)器管長為15m，管徑為0.08m。計算反應(yīng)在管內(nèi)的轉(zhuǎn)化率。2、（本題5分）一個精餾塔用于分離苯（B）和甲苯（T）的混合物，進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料流量為100kmol/h，塔頂餾出液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9，塔底釜液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)要求為0.1。回流比為3，相對揮發(fā)度為2.5。計算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。3、（本題5分）某精餾塔操作時，塔頂壓力為105kPa，塔釜壓力為115kPa，塔板間距為0.45m，平均相對揮發(fā)度為2.2，進(jìn)料位置在第12塊板（從塔頂往下數(shù)），計算進(jìn)料板的壓力。4、（本題5分）在一個板式換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180°C和120°C，冷流體的進(jìn)出口溫度分別為80°C和110°C。若熱流體的熱容量流率為2000W/K，冷流體的熱容量流率為1500W/K，計算對數(shù)平均溫差。5、（本題5分）某精餾塔塔頂采用分凝器，回流液組成為xR=0.8（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品組成為xD=0.95，進(jìn)料組成為xF=0.5，回流比為3。求精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的乳化現(xiàn)象，包括乳化劑的作用原理、乳液的穩(wěn)定性以及在食品、化妝品、制藥等行業(yè)中的應(yīng)用和制備方法。2、（本題5分）隨著化工行業(yè)對可持續(xù)發(fā)展的重視，詳細(xì)闡述綠色化學(xué)原理在化學(xué)工程設(shè)計中的應(yīng)用，包括如何減少廢物產(chǎn)生、降低能源消耗和使用環(huán)境友好型原料。3、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的相平衡計算中，如何利用活度系數(shù)模型計算汽液平衡組成。4、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，攪拌器的選擇和設(shè)計對于反應(yīng)和混合過程至關(guān)重要。請論述攪拌器的類型和工作原理，并分析如何根據(jù)不同的工藝要求選擇合適的攪拌器。5、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，熱化學(xué)定