内蒙古大学《工艺安全管理与HAZOP技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《工艺安全管理与HAZOP技术》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、化工生产中的萃取精馏常用于分离沸点相近的混合物。对于萃取精馏的原理和操作要点，以下说法不准确的是（）A.加入萃取剂改变相对挥发度B.萃取剂的选择至关重要C.操作压力对分离效果影响不大D.要控制好萃取剂的流量2、在化工过程的物料衡算中，以下哪种情况通常可以假设系统处于稳态？（）A.间歇操作B.连续操作且操作条件稳定C.半连续操作D.以上情况均不可以3、在化学反应动力学中，研究温度对反应速率的影响时，通常采用阿伦尼乌斯方程。当活化能增大时，以下关于温度对反应速率影响程度的说法，正确的是：（）A.温度的影响程度减小B.温度的影响程度增大C.温度的影响程度不变D.无法确定温度的影响程度4、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同5、在化工中的流化床反应器，关于其特点和适用范围，以下哪种表述是准确的？（）A.流化床反应器内固体颗粒处于流化状态，传热传质效率高，适用于强放热反应和要求有均一温度和浓度的反应B.流化床反应器的操作简单，对物料的粒度和密度没有要求C.流化床反应器的气体返混严重，转化率低，只适用于一些简单的反应D.流化床反应器内固体颗粒容易磨损和带出，增加了后续分离和回收的难度6、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7、在化工过程控制中，PID控制器被广泛应用。对于一个具有较大滞后特性的化工过程，以下哪种PID参数的调整方法能够更好地提高控制效果？（）A.增大比例系数B.增大积分时间C.增大微分时间D.同时增大比例系数和积分时间8、化工中的搅拌釜传热过程需要强化。对于提高搅拌釜的传热系数，以下哪个措施最为有效？（）A.增加搅拌桨的数量B.改变搅拌桨的类型C.在釜内安装内盘管D.提高搅拌转速9、在化学吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。当吸收一个具有较高溶解度的气体时，以下关于吸收剂性能的要求，不正确的是：（）A.吸收剂的化学稳定性要高B.吸收剂的挥发性要低C.吸收剂的粘度要大D.吸收剂与被吸收气体的反应速率要快10、对于化工工艺流程的设计，以下关于工艺流程优化的目标，哪一个是恰当的？（）A.工艺流程优化的目标是在满足产品质量和产量要求的前提下，最大限度地降低投资成本和运行费用，提高生产效率和经济效益B.工艺流程优化只需要考虑技术上的可行性，不需要考虑经济和环境因素C.工艺流程优化的重点是增加生产环节，以提高产品的附加值D.工艺流程优化主要是为了满足环保要求，对生产效率和成本的影响可以忽略11、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（）A.原材料的消耗B.产品的产量C.设备的投资D.操作工人的数量12、在化工过程的能量分析中，需要考虑各种能量的输入和输出。对于一个绝热反应过程，以下哪个能量项的变化对反应结果的影响可以忽略不计？（）A.内能的变化B.焓的变化C.熵的变化D.自由能的变化13、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于一种热敏性物料，以下哪种干燥方法能够最大程度地保持物料的性质不发生改变？（）A.热风干燥B.冷冻干燥C.真空干燥D.喷雾干燥14、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15、在化工热力学中，对于一个绝热可逆膨胀过程，系统的温度和压力会如何变化？（）A.温度降低，压力降低B.温度升高，压力升高C.温度不变，压力降低D.温度降低，压力不变二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明在化工生产的干燥过程中，如何利用喷雾干燥技术制备微细颗粒产品。2、（本题5分）分析在化工过程的放大设计中，如何解决从实验室小试到工业规模生产过程中出现的问题，如传热传质差异、混合不均匀等。3、（本题5分）分析在化工热力学的热力学循环分析中，卡诺循环和实际循环的差异及改进方向。4、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程的自动化控制原理和系统组成，探讨如何通过先进控制策略实现化工生产过程的稳定运行和优化控制。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个管式换热器，管内走冷流体，管外走热流体。冷流体进口温度为30°C，出口温度为70°C，热流体进口温度为180°C，出口温度为120°C。已知冷流体的质量流量为4000kg/h，比热容为2.1kJ/(kg·K)，热流体的质量流量为3000kg/h，比热容为1.8kJ/(kg·K)，求换热器的传热面积。假设传热系数为1000W/(m²·K)。2、（本题5分）用离心泵将密度为1000kg/m^3的液体从低位槽输送到高位槽，低位槽液面距离心泵入口中心线的垂直距离为2m，高位槽液面距离心泵出口中心线的垂直距离为25m，管路总阻力损失为30J/kg，离心泵的效率为65%，求所需离心泵的扬程和轴功率。已知液体的流量为30m^3/h。3、（本题5分）一个换热器用蒸汽加热某种液体，蒸汽进口温度为150°C，冷凝为饱和水后出口温度为100°C。液体进口温度为20°C，出口温度为80°C，流量为1000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·K)。求蒸汽的消耗量（假设蒸汽潜热为2250kJ/kg）和换热器的传热面积（假设总传热系数为800W/(m²·K)）。4、（本题5分）在一个绝热恒容的容器中，发生如下反应：A+3B→2C，初始时A、B的浓度分别为2mol/L、4mol/L，反应进行一段时间后，A的浓度变为1mol/L，求体系的温度变化。假设反应的焓变ΔH=-50kJ/mol。5、（本题5分）在一个吸收塔中，用稀硫酸吸收氨气，进塔气体中氨的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨的摩尔分数为0.01，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，平衡关系为y=0.9x。求吸收率和填料层高度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在农药生产企业中，某工厂需要减少对环境的污染。请分析可以采取哪些化学工程手段。2、（本题10分）某化工企业在生产过程中产生了噪声污染，对周边