山东艺术学院《化工节能原理与技术》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页山东艺术学院《化工节能原理与技术》

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、对于化工过程中的气体净化，以下哪种方法适用于去除微量有害气体？（）A.吸收法B.吸附法C.燃烧法D.冷凝法2、在化工吸附过程中，吸附剂的吸附容量与哪些因素有关？以下哪项因素通常不是主要影响因素？（）A.吸附质的浓度B.吸附剂的比表面积C.吸附温度D.吸附剂的颜色3、化工中的精馏操作可以通过改变操作条件来提高分离效果。当塔顶产品的纯度要求较高时，以下哪个操作条件的调整最为有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜温度C.增加塔顶采出量D.降低塔压4、化工安全是化工生产的首要问题。在处理易燃易爆的化工物料时，以下哪种安全措施是最为基础和关键的？（）A.安装防爆电气设备B.制定严格的操作规程C.进行静电消除处理D.配备消防灭火设备5、在化学反应器的选型中，对于反应级数较高的反应，以下哪种反应器类型通常更合适？（）A.间歇反应器B.连续搅拌釜式反应器C.管式反应器D.流化床反应器6、在化工生产中的蒸发操作，以下关于蒸发器类型的选择，哪种因素的影响最为关键？（）A.溶液的性质B.处理量C.加热蒸汽的压力D.厂房的空间大小7、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8、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9、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶的溶剂中的分配。对于一个特定的萃取体系，若萃取剂的用量增加，萃取相和萃余相的组成会如何变化？（）A.萃取相中溶质浓度增加，萃余相中溶质浓度减少B.萃取相中溶质浓度减少，萃余相中溶质浓度增加C.萃取相和萃余相中溶质浓度均增加D.萃取相和萃余相中溶质浓度均减少10、在化工过程控制中，反馈控制是常用的控制策略之一。当被控变量受到一个阶跃干扰时，以下关于反馈控制系统的响应，正确的是：（）A.被控变量立即回到设定值B.被控变量逐渐回到设定值C.被控变量会超过设定值D.被控变量不会受到干扰的影响11、在化工流体流动中，对于突扩管的局部阻力系数，主要取决于管径的变化比例。若管径突然扩大两倍，局部阻力系数会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小12、在化工生产的安全管理中，对于易燃易爆物质的储存和运输，需要采取严格的防护措施。若一种气体的爆炸极限范围较宽，说明这种气体的爆炸危险性是高还是低？（）A.高B.低C.无法确定D.取决于其他因素13、在化学工程中，吸附操作常用于气体或液体的净化和分离。以下关于吸附剂的选择和再生，不准确的是（）A.吸附剂要有大的比表面积B.吸附剂的再生方法多样C.吸附剂的选择不考虑成本D.吸附剂的吸附性能会随使用次数下降14、在化工过程的物料衡算中，若一个连续生产过程没有物料的积累，以下关于输入和输出物料量的关系，哪种表述是正确的？（）A.输入物料量一定大于输出物料量B.输入物料量一定等于输出物料量C.输入物料量一定小于输出物料量D.输入物料量与输出物料量的大小关系不确定15、在化工反应设备中，流化床反应器具有良好的传热和传质性能。若要使流化床中的固体颗粒保持良好的流化状态，以下哪种操作条件最为关键？（）A.气体流速B.床层高度C.颗粒大小D.温度二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工过程中的干燥操作常用于去除物料中的水分。请阐述常见的干燥方法及其适用范围，并讨论如何优化干燥过程以提高效率和降低能耗。2、（本题5分）结合实际化工生产案例，深入分析膜分离技术在分离和提纯混合物方面的原理、优势以及面临的挑战，涵盖工业废水处理和产品纯化等领域。3、（本题5分）在化工热力学中，露点和泡点的计算对于气液平衡的研究非常重要。请解释露点和泡点的概念，并说明如何通过实验数据或热力学模型计算露点和泡点。4、（本题5分）请详细阐述化工过程中的超声化学反应器设计，包括超声换能器的选择、反应器结构以及反应条件对反应效果的影响。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）和一个平推流反应器（PFR）并联的系统中进行一级不可逆反应，CSTR的体积为1.5m³，反应速率常数为0.15h⁻¹，进料流量为4m³/h，进料中反应物浓度为0.8mol/L，PFR的体积为2.5m³。求系统的总转化率。2、（本题5分）在一个干燥过程中，湿物料的初始含水量为50%（湿基），干燥后含水量降至5%（湿基），干燥产品量为100kg/h。求绝干物料量和水分蒸发量。3、（本题5分）某一精馏塔用于分离甲醇（M）和水（W）的混合物，进料组成甲醇的摩尔分数为0.4，进料流量为800kmol/h。塔顶馏出液中甲醇的摩尔分数要求达到0.95，塔底釜液中甲醇的摩尔分数为0.05。回流比为2.5，计算塔顶馏出液和塔底釜液的流量。4、（本题5分）某二元理想溶液在101.3kPa下进行精馏操作，进料组成为xF=0.4（摩尔分数），塔顶采用全凝器，回流比为3，塔顶产品组成xD=0.9。求最小回流比和理论塔板数。5、（本题5分）一个气固相催化反应在填充床反应器中进行，反应速率方程为r=kP²A，其中k=0.01(kPa·s)⁻¹，进料中A的分压为50kPa，空速为2s⁻¹。求反应器出口处A的分压。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业在生产过程中需要进行质量检测，以确保产品符合标准。分析质量检测的方法和