通化师范学院《轻化工程CAD》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页通化师范学院《轻化工程CAD》

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2分，共30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，当热流体通过间壁将热量传递给冷流体时，若要提高传热效率，可以采取多种措施。以下哪种方法通常不是有效的手段？（）A.增大传热面积B.提高冷热流体的温差C.增加间壁的厚度D.提高流体的流速2、化工中的吸附过程，吸附等温线可以描述吸附剂与吸附质之间的平衡关系。以下关于常见吸附等温线的类型和特点，不准确的是（）A.朗缪尔等温线适用于单分子层吸附B.弗罗因德利希等温线是非线性的C.吸附等温线不受温度影响D.可以用于吸附过程的设计3、在化工过程的模拟计算中，常使用一些商业软件。以下哪个软件不是主要用于化工过程模拟的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS4、在化工分离过程中，以下哪种方法常用于分离分子量差异较大的混合物？（）A.电泳B.超滤C.渗析D.电渗析5、在化工过程的控制系统中，需要选择合适的控制变量和被控变量。对于一个具有多个输入和输出的复杂化工过程，以下哪个方法能够更有效地确定控制变量和被控变量？（）A.经验判断B.灵敏度分析C.统计分析D.模拟计算6、在化工流体流动中，阻力损失是不可避免的。关于直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，不正确的是（）A.直管阻力损失可用范宁公式计算B.局部阻力损失系数只与管件形状有关C.两者都与流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力损失7、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8、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9、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10、化工中的结晶器有多种类型。对于蒸发结晶器和冷却结晶器的特点和适用范围，以下描述不正确的是（）A.蒸发结晶器适用于溶解度随温度变化不大的物质B.冷却结晶器需要控制冷却速度C.两者的操作原理相同D.结晶器的选型要根据具体情况11、在化工原理中，研究液体在填料塔中的流动时，以下关于填料层压降的影响因素，不正确的是：（）A.填料的类型B.液体的流量C.填料的堆积方式D.液体的密度12、在化工过程的优化设计中，以下哪个方面的考虑对于减少环境污染最为重要？（）A.选择清洁的原料B.优化反应条件C.采用高效的分离技术D.设计合理的废物处理方案13、在化工生产中的固体物料输送，以下哪种输送方式适用于长距离输送？（）A.皮带输送机B.螺旋输送机C.斗式提升机D.气力输送14、关于化工生产中的结晶过程，以下哪种因素对晶体的生长速度影响最小？（）A.溶液的过饱和度B.搅拌速度C.溶质的分子量D.冷却速度15、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）随着环保法规的日益严格，详细分析化工废水处理中的生物处理技术原理、工艺流程以及其在去除有机物和氮磷等污染物方面的效果和局限性。2、（本题5分）分析在化工热力学的理想溶液和非理想溶液中，活度系数的概念和作用。3、（本题5分）随着化工行业对高性能催化剂的需求，分析金属有机框架材料作为催化剂的特点、制备方法以及在有机反应中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个逆流操作的吸收塔，用含溶质0.002（摩尔比）的溶剂吸收混合气中的溶质，进口混合气中溶质的摩尔比为0.03，出口混合气中溶质的摩尔比要求降低到0.003，相平衡关系为Y=1.5X，液气比为0.9（摩尔比）。求吸收塔的填料层高度和塔径（假设空塔气速为0.9m/s）。2、（本题5分）一个绝热固定床反应器中进行气固相催化反应，反应方程式为2A+B→3C。已知进料中A、B的摩尔比为2:1，总进料流量为10mol/h，反应温度为500K，反应热为-50kJ/mol。假设反应为拟均相一级反应，速率常数与温度的关系为k=10^5*exp(-5000/T)，计算达到80%转化率时所需的催化剂质量。3、（本题5分）在一个固定床催化反应器中进行一级反应A→B，催化剂颗粒直径为3mm，孔隙率为0.5，反应速率常数为0.8s^(-1)，床层空隙率为0.4，进料中A的浓度为2mol/m^3，体积流量为0.05m^3/s。计算催化剂床层的长度。4、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收空气中的丙酮，进塔气体中丙酮的摩尔分数为0.05，气体流量为800kmol/h，要求吸收率达到80%。液气比为最小液气比的1.5倍，平衡关系为y=1.8x。计算吸收剂的用量和塔底溶液中丙酮的摩尔分数。5、（本题5分）一个结晶过程中，将溶质从饱和溶液中结晶出来，初始溶液浓度为200g/L，结晶温度为10℃，溶解度为100g/L，晶体生长速率与过饱和度成正比，比例系数为0.1mm/h，计算结晶5小时后的晶体平均粒径。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化学工程实验室在进行一项精细化工产品的合成实验时，产