中國農(nóng)業(yè)大學(xué)《新型煤化工工藝學(xué)》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)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱2、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時(shí)，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個(gè)措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速3、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關(guān)于各種蒸發(fā)器的特點(diǎn)和適用場合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)4、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加5、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個(gè)絕熱反應(yīng)過程，以下哪個(gè)能量項(xiàng)的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化6、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個(gè)需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合7、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最??？（）A.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮8、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9、化工設(shè)備的選材需要考慮多種因素。以下關(guān)于化工設(shè)備選材的原則，不準(zhǔn)確的是（）A.耐腐蝕性B.強(qiáng)度和剛度C.材料價(jià)格越低越好D.加工性能10、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修11、化工中的膜分離技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結(jié)構(gòu)的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對稱結(jié)構(gòu)B.聚合物膜，不對稱結(jié)構(gòu)C.金屬膜，多孔結(jié)構(gòu)D.無機(jī)膜，復(fù)合結(jié)構(gòu)12、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13、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點(diǎn)，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(shí)間變化，操作靈活，但輔助時(shí)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14、在化工中的分離設(shè)備性能評價(jià)中，關(guān)于分離效率的指標(biāo)，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.分離效率的常用指標(biāo)包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標(biāo)組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標(biāo)組分的含量B.分離效率只需要用純度一個(gè)指標(biāo)來評價(jià)，其他指標(biāo)不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟(jì)性越差15、在化工生產(chǎn)中，常常需要對混合物進(jìn)行分離和提純。對于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進(jìn)行分離，以下哪種因素對分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進(jìn)行結(jié)晶分離，請?jiān)敿?xì)解釋結(jié)晶過程的基本原理，包括過飽和度的產(chǎn)生和控制方法，以及影響晶體生長的因素。2、（本題5分）化工過程中的膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，請闡述常見膜分離過程（如反滲透、超濾、微濾等）的分離原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并分析膜污染的原因及防治措施。3、（本題5分）結(jié)合化工生產(chǎn)中的安全管理，深入探討靜電危害的形成原因、防范措施以及在化工物料輸送、混合等過程中的靜電控制。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)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(jì)算對數(shù)平均溫差。2、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的密度為1500kg/m^3，平均直徑為0.08mm，床層空隙率為0.45，氣體的粘度為0.018Pa·s，表觀氣速為0.6m/s。計(jì)算臨界流化速度和帶出速度。3、（本題5分）一個(gè)傳熱過程中，熱流體的溫度從350°C降至250°C，冷流體的溫度從150°C升至200°C，熱流體的熱導(dǎo)率為20W/(m·K)，冷流體的熱導(dǎo)率為10W/(m·K)，兩流體的對流傳熱系數(shù)均為100W/(m^2·K)，管壁厚度為5mm，熱導(dǎo)率為40W/(m·K)，計(jì)算總傳熱系數(shù)。4、（本題5分）某二元混合物進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，相對揮發(fā)度為2.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9，回流比為3。計(jì)算最小回流比和理論塔板數(shù)。5、（本題5分）一個(gè)板式換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180°C和100°C，冷流體的進(jìn)出口溫度分別為30°C和80°C，熱流體和冷流體的比熱容分別為2.5kJ/(kg·K)和4.2kJ/(kg·K)，流量分別為1.5kg/s和2kg/s。計(jì)算換熱器的對數(shù)平均溫差和傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)時(shí)的傳熱面積。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過程優(yōu)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案在實(shí)際實(shí)施過程中遇到了員工抵制。請分析員