鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《輕化工程》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頁鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《輕化工程》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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、在化工過程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測過程性能B.指導(dǎo)實驗研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過程的敏感性2、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術(shù)因素。以下哪項不是經(jīng)濟因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設(shè)備投資成本B.原材料價格C.反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格3、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生4、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)5、對于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱6、在化工中的流化床反應(yīng)器，關(guān)于其特點和適用范圍，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強放熱反應(yīng)和要求有均一溫度和濃度的反應(yīng)B.流化床反應(yīng)器的操作簡單，對物料的粒度和密度沒有要求C.流化床反應(yīng)器的氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡單的反應(yīng)D.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度7、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進反應(yīng)。對于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求8、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離9、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常見的方法之一。對于一個長期處于強酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層10、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11、對于化工工藝流程的設(shè)計，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)，哪一個是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運行費用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略12、在化工過程的物料衡算中，若一個連續(xù)生產(chǎn)過程沒有物料的積累，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪種表述是正確的？（）A.輸入物料量一定大于輸出物料量B.輸入物料量一定等于輸出物料量C.輸入物料量一定小于輸出物料量D.輸入物料量與輸出物料量的大小關(guān)系不確定13、在化工傳熱設(shè)備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內(nèi)部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導(dǎo)B.熱對流C.熱輻射D.相變傳熱14、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對于反應(yīng)級數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器15、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（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。2、（本題5分）詳細(xì)說明在化工過程的過濾操作中，如何進行過濾機的選型和過濾面積的計算。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的相律在分析多相平衡系統(tǒng)中具有重要作用，請解釋相律的表達(dá)式和含義，并通過實例說明如何應(yīng)用相律確定系統(tǒng)的自由度和平衡相數(shù)。4、（本題5分）論述在化工過程的吸收操作中，如何根據(jù)氣體組成和處理要求選擇合適的吸收設(shè)備。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計一個換熱器，用熱流體將冷流體從20℃加熱到80℃。熱流體進口溫度為120℃，出口溫度為80℃，冷流體流量為2000kg/h，比熱為4.2kJ/(kg·℃)，總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)，計算所需的換熱面積。2、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，空氣初始狀態(tài)為壓力100kPa，溫度300K，壓縮后壓力為500kPa，已知空氣的比熱容比為1.4，求壓縮后的溫度和壓縮功。3、（本題5分）在一個吸收塔中，用清水吸收混合氣中的氨氣?；旌蠚庵邪睔獾姆謮簽?kPa，總壓為101.3kPa，氣相傳質(zhì)系數(shù)為0.08kmol/(m^2·s·kPa)，液相傳質(zhì)系數(shù)為0.05kmol/(m^2·s·kmol/m^3)，亨利系數(shù)為150kPa。計算吸收過程的傳質(zhì)速率。4、（本題5分）有一精餾塔，進料為含苯40%（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）和甲苯60%的混合物，進料量為100kmol/h。要求塔頂餾出液中苯的含量不低于90%，塔底釜殘液中苯的含量不高于10%。已知相對揮發(fā)度為2.5，求最小回流比和理論板數(shù)。5、（本題5分）一個連續(xù)精餾塔分離乙醇和水的混合物，進料組成乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3，進料量為1000kmol/h，塔頂餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9，塔底釜液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05。回流比為3，求塔頂餾出液和塔底釜液的流量。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進行庫存管理，以確保原材料和產(chǎn)品的合理庫存水平。分析庫存管理的