齐齐哈尔大学《轻化工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页齐齐哈尔大学《轻化工程》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在化工传热过程中，对于多层平壁的稳态热传导，各层的热阻和温差之间存在何种关系？（）A.热阻越大，温差越大B.热阻越大，温差越小C.热阻与温差无关D.取决于传热系数2、在化工吸收塔的设计中，液气比是一个重要的参数。当液气比增大时，以下哪种情况不会发生？（）A.吸收剂用量增加B.出塔气体中溶质浓度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的费用增加3、在化工分离过程的设计中，需要考虑分离设备的选型。对于处理量较大的混合物分离，以下哪种分离设备通常不太适用？（）A.板式精馏塔B.填料精馏塔C.离心分离器D.结晶器4、化工生产中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于干燥过程中的热质传递，以下描述不准确的是（）A.热量传递和质量传递同时进行B.干燥速率取决于内部扩散和表面汽化C.湿空气的性质对干燥效果影响不大D.干燥介质的选择很重要5、化工中的萃取操作常用于分离混合物中的溶质。当使用有机溶剂从水溶液中萃取溶质时，以下哪个因素对萃取效率的影响最为显著？（）A.萃取剂的选择B.萃取温度C.相比（有机相和水相的体积比）D.搅拌速度6、在化工热力学中，状态方程对于描述流体的热力学性质起着关键作用。以下关于常见状态方程的适用范围和优缺点，表述不准确的是（）A.范德华方程适用于低压气体B.维里方程在高压下精度高C.立方型状态方程计算复杂D.所有状态方程都能精确计算所有流体7、在化工设备的设计中，对于承受内压的薄壁容器，以下哪个参数是确定容器壁厚的关键因素？（）A.工作压力B.容器直径C.材料的许用应力D.以上因素都很关键8、在化工安全管理中，应急预案的制定是重要环节。以下关于应急预案内容的描述，不正确的是：（）A.应急组织机构和职责B.事故预防措施C.详细的工艺流程图D.应急响应程序9、在化工传递过程中，热传导是常见的传热方式之一。关于热传导的基本定律——傅里叶定律，以下说法错误的是（）A.热流密度与温度梯度成正比B.热导率是物质的固有属性C.热导率不受温度影响D.适用于稳态和非稳态传热10、对于化工过程中的萃取过程，以下哪种情况下萃取剂的用量需要增加？（）A.溶质在原溶剂中的溶解度增大B.溶质在萃取剂中的溶解度减小C.原溶剂与萃取剂的互溶性增强D.萃取相和萃余相的分离难度增大11、化工中的流化床反应器具有良好的传热和传质性能。对于流化床反应器的特点和应用，以下说法不正确的是（）A.适用于气固相反应B.颗粒容易带出C.操作条件容易控制D.对催化剂要求不高12、化学反应工程中的催化反应，催化剂起着关键作用。以下关于催化剂的性能和失活原因，不正确的是（）A.能提高反应速率B.催化剂的活性会永久保持C.中毒和烧结会导致失活D.可以改变反应的选择性13、在化工生产中的流化床燃烧炉中，以下哪种因素不是影响燃烧效率的关键因素？（）A.燃料颗粒大小B.流化速度C.空气过剩系数D.炉膛压力14、化工中的搅拌釜式反应器在很多情况下被使用。当反应物料的粘度随反应进程发生显著变化时，以下哪种搅拌桨转速的控制策略能够保证反应的均匀性？（）A.恒定转速B.逐渐增加转速C.逐渐降低转速D.根据物料粘度实时调整转速15、在化工分离过程中，共沸精馏常用于分离共沸混合物。以下关于共沸精馏的原理和特点，不正确的是（）A.加入共沸剂形成新的共沸物B.共沸剂的选择要考虑其与原混合物的相容性C.共沸精馏一定能实现完全分离D.操作条件较为复杂二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化工分离过程中，电渗析技术在水处理和化工生产中有一定的应用，请阐述电渗析的原理和过程，包括离子交换膜的性能和电渗析器的结构，并分析其应用范围和限制。2、（本题5分）论述在化工反应工程中，如何考虑催化剂的失活和再生对反应过程的影响。3、（本题5分）简述在化工过程的逆流萃取技术中，如何通过合理设计萃取级数和流量比实现高效分离，以及逆流萃取技术与其他萃取技术的结合应用。4、（本题5分）化工原理中的过滤操作中的过滤介质选择对于过滤效果和效率有重要影响，请详细说明常见的过滤介质（如滤布、滤纸、滤网等）的特点和适用范围，并分析如何根据物料性质和过滤要求选择合适的过滤介质。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个吸收塔中，用清水吸收空气中的氨气。进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，气体流量为1000m^3/h（标准状态），吸收剂用量为2000kg/h。已知亨利系数为0.5kPa，求吸收率和塔的传质单元数。2、（本题5分）有一燃烧炉，用含甲烷80%（体积分数）的天然气燃烧来加热空气。天然气的流量为100m^3/h（标准状态），甲烷的燃烧热为890kJ/mol。假设燃烧完全，空气的初始温度为25°C，求加热后空气的温度。（空气的比热容为1.0kJ/(kg·K)）3、（本题5分）在一个列管式换热器中，用饱和蒸汽加热冷流体。蒸汽温度为120℃，冷凝潜热为2200kJ/kg，蒸汽流量为100kg/h。冷流体入口温度为20℃，出口温度为60℃，流量为500kg/h，比热容为4.0kJ/(kg·℃)。计算换热器所需的换热面积。4、（本题5分）一个精馏塔用于分离苯和甲苯的混合物，进料中苯的摩尔分数为0.4，塔顶产品中苯的摩尔分数为0.9，塔底产品中苯的摩尔分数为0.1，进料流量为100kmol/h，回流比为4，求塔顶和塔底产品的流量。5、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥颗粒物料，物料的初始含水量为40%（质量分数），干燥后含水量降至8%，进料量为200kg/h，绝干物料的比热容为1.5kJ/(kg·K)，干燥介质为热空气，进口温度为150°C，出口温度为100°C，湿度为0.02kg/kg干空气，计算所需的干空气流量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业采用了新的萃取技术来提取产品。请分析该技术的优势和应用前景。2、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行成本管理信息化建设，以提高企业的成本管理效率。分