内江职业技术学院《化工设备基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工设备基础》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、化工过程中的蒸发操作，若要降低溶液的沸点升高，以下哪种方法可行？（）A.提高操作压力B.降低操作压力C.增加溶质浓度D.减小进料量2、在化工设计中，需要考虑设备的布局和管道的走向。对于一个具有多个反应釜和分离设备的化工厂，以下哪个原则在设备布局时应首先遵循？（）A.流程顺畅B.节省空间C.便于操作和维修D.符合安全规范3、在化工过程的传热强化中，以下哪种方法不是通过增加传热面积来实现的？（）A.使用翅片管B.采用波纹管C.提高流体流速D.安装螺旋隔板4、在化工过程的经济评价中，以下哪个指标能够综合考虑投资和运营成本？（）A.内部收益率B.净现值C.投资回收期D.成本效益比5、在化工安全评价中，故障树分析是一种常用的方法。以下关于故障树分析的目的，不正确的是：（）A.确定系统的可靠性B.找出系统的薄弱环节C.预测系统的故障概率D.优化系统的工艺流程6、在化工热力学中，研究纯物质的饱和蒸汽压与温度的关系时，安托尼方程是常用的经验公式。以下关于安托尼方程参数的获取方法，不正确的是：（）A.实验测定B.理论推导C.经验估算D.数据拟合7、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下关于催化剂外扩散阻力的消除方法，不正确的是：（）A.提高搅拌速度B.减小催化剂颗粒尺寸C.增加反应物浓度D.升高反应温度8、在化工过程的控制系统中，前馈控制与反馈控制相结合可以提高控制效果。以下关于前馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.基于扰动进行控制B.能够完全消除扰动的影响C.对测量精度要求高D.通常与反馈控制配合使用9、对于化工中的液液萃取设备，以下关于萃取塔的类型和特点，哪一项是准确的？（）A.常见的萃取塔有喷洒塔、填料塔、筛板塔和转盘塔等。喷洒塔结构简单，但传质效率低；填料塔传质效率高，但阻力大；筛板塔处理能力大，但操作弹性小；转盘塔效率高，操作弹性大B.萃取塔的类型只有填料塔一种，其他类型的萃取塔很少使用C.萃取塔的传质效率与塔的高度成正比，塔越高，传质效果越好D.萃取塔的操作条件对传质效率没有影响，只需要关注塔的结构10、在化工过程的系统分析中，能量衡算至关重要。以下关于能量衡算的基本原理和方法，不正确的是（）A.遵循能量守恒定律B.考虑各种形式的能量转化C.可以忽略能量损失D.准确确定能量输入和输出项11、在化工过程的优化中，目标函数的选择非常重要。对于一个以最小化生产成本为目标的化工过程，以下关于目标函数的构成，不正确的是：（）A.原材料成本B.设备折旧成本C.产品销售收入D.人工成本12、化工热力学中，对于混合物的汽液平衡计算，活度系数模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性较强，以下哪种活度系数模型可能更准确？（）A.威尔逊模型B.理想溶液模型C.正规溶液模型D.非随机双液模型13、在化工结晶设备的选择中，需要考虑多种因素。以下哪项因素对于结晶产品的粒度分布影响相对较小？（）A.搅拌速度B.冷却速率C.设备的材质D.晶种的加入量14、在化工生产中的结晶过程中，以下哪种操作条件有利于得到大颗粒晶体？（）A.较高的过饱和度B.较低的过饱和度C.较快的降温速度D.强烈的搅拌15、化学反应工程是化学工程的重要分支。对于一个可逆放热反应，为了提高反应的转化率，以下哪种操作策略通常是最为有效的？（）A.降低反应温度B.提高反应温度C.增加反应物浓度D.及时移除反应产物二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述在化工过程的结晶过程控制中，如何通过控制温度、浓度和搅拌等条件实现晶体的粒度分布和形态控制，提高产品质量。2、（本题5分）结合资源回收利用的需求，深入探讨化工过程中的固体废弃物处理和资源化利用技术，包括焚烧、填埋、材料回收等方法的优缺点和应用范围。3、（本题5分）论述在化工过程的膜分离技术中，如何进行膜组件的清洗和消毒以保证膜的性能和卫生要求。4、（本题5分）详细阐述在化工热力学的热力学性质图表的使用中，如何通过查图获取所需的热力学数据。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个传热过程中，热流体的温度从350°C降至250°C，冷流体的温度从150°C升至200°C，热流体的热导率为20W/(m·K)，冷流体的热导率为10W/(m·K)，两流体的对流传热系数均为100W/(m^2·K)，管壁厚度为5mm，热导率为40W/(m·K)，计算总传热系数。2、（本题5分）进行一个化学反应A+B→C，反应速率方程为-rA=k[A][B]，在等温间歇反应器中进行实验，初始浓度[A]₀=2mol/L，[B]₀=3mol/L，反应3小时后，A的浓度为1mol/L。计算反应速率常数k。3、（本题5分）一个吸收塔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1000m³/h（标准状况），吸收剂用量为2000kg/h，求吸收率和吸收液中氨的浓度。4、（本题5分）某化工厂有一个精馏塔，用于分离苯（A）和甲苯（B）的混合物。进料组成中苯的摩尔分数为0.4，进料流量为100kmol/h，塔顶馏出液中苯的摩尔分数要求达到0.9，塔釜液中苯的摩尔分数为0.1。已知相对挥发度α=2.5，回流比为3。计算塔顶和塔釜的产品流量。5、（本题5分）一个双组分精馏塔，进料中轻组分的摩尔分数为0.4，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数要求达到0.9，塔釜液中轻组分的摩尔分数为0.1。进料为饱和液体，回流比为3，求最小回流比和理论塔板数。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业的废水处理系统需要实现自动化控制。请分析具体的实施方案。2、（本题10分）在日用化学品生产领域，某企业需要开