泉州信息工程學(xué)院《精細(xì)化工工藝》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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批閱人一、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、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，以下哪種類型的反應(yīng)器適用于反應(yīng)速率慢且需要長時(shí)間反應(yīng)的情況？（）A.間歇式反應(yīng)器B.連續(xù)式反應(yīng)器C.半連續(xù)式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器2、化工生產(chǎn)中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對于過濾設(shè)備的選擇和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.真空過濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌3、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進(jìn)行分離。對于一個(gè)沸點(diǎn)差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離4、在化工反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中，通過實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)速率常數(shù)時(shí)，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動(dòng)法C.示蹤法D.靜態(tài)法5、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護(hù)是一種常見的方法。對于一個(gè)處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護(hù)方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護(hù)結(jié)合D.以上效果相同6、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(jìn)料溶液的濃度D.降低進(jìn)料溶液的溫度7、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對于一個(gè)以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本8、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同9、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對于設(shè)計(jì)反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對于一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是10、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)11、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥12、在化工傳熱過程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量13、關(guān)于化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最小？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度14、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質(zhì)有關(guān)。對于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質(zhì)C.溶解度D.化學(xué)親和力15、化工過程中的傳熱問題至關(guān)重要。在一個(gè)列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數(shù)量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)的選擇性對于提高原料利用率和產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。請解釋選擇性的概念，并討論在化工生產(chǎn)中如何提高反應(yīng)的選擇性。2、（本題5分）在化工原理中，流化床反應(yīng)器具有獨(dú)特的性能。請論述流化床反應(yīng)器的工作原理和特點(diǎn)，并分析其適用的化學(xué)反應(yīng)類型。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工過程的膜分離技術(shù)中，膜的制備方法和性能評價(jià)指標(biāo)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)蒸汽壓縮制冷循環(huán)，制冷劑在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度為-5°C，在冷凝器中的冷凝溫度為35°C，制冷量為15kW，壓縮機(jī)的絕熱效率為0.75，計(jì)算壓縮機(jī)的功率和冷凝器的熱負(fù)荷。2、（本題5分）在一個(gè)膜分離裝置中，用于分離二氧化碳和氮?dú)獾幕旌蠚怏w。進(jìn)料中二氧化碳和氮?dú)獾哪柗謹(jǐn)?shù)分別為0.3和0.7，膜的選擇性為10，進(jìn)料流量為80mol/min，計(jì)算透過膜的二氧化碳和氮?dú)獾牧髁俊?、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中，顆粒的平均直徑為0.2mm，床層孔隙率為0.35，流體的表觀流速為1.2m/s，計(jì)算顆粒的終端沉降速度。4、（本題5分）在一個(gè)換熱器中，用溫度為100°C的飽和水蒸氣將流量為2000kg/h的某種液體從20°C加熱到80°C。已知液體的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，水蒸氣的冷凝潛熱為2257kJ/kg，求所需的水蒸氣質(zhì)量流量。5、（本題5分）一換熱器用80℃的飽和水蒸氣將流量為1500kg/h的某液體從15℃加熱到65℃。已知液體的比熱容為2.2kJ/(kg·℃)，換熱器的總傳熱系數(shù)為700W/(m2·℃)，換熱面積為8m2。計(jì)算蒸汽的用量（假設(shè)蒸汽冷凝后排出的溫度為80℃）。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要提高橡膠的耐磨性。請分析從化學(xué)工程角度可以