温州大学《制药设备及工程设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《制药设备及工程设计》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20个小题，每小题1分，共20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、在化工过程的自动化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下关于PID控制器参数的调整，哪项说法是不准确的？（）A.增大比例系数可以加快响应速度B.增大积分时间可以消除稳态误差C.增大微分时间可以增强系统的稳定性D.PID参数的调整不依赖于系统的特性2、在化工原理中，研究流体流动时，雷诺数是一个重要的无量纲参数。当雷诺数大于4000时，流体的流动状态通常为：（）A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定3、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4、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5、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6、在化工设计中，工艺流程的选择需要综合考虑多方面因素。以下关于工艺流程选择的依据，不全面的是（）A.原料性质和产品要求B.技术成熟度C.操作人员的喜好D.经济合理性7、在化工设备的设计中，压力容器的强度计算是关键环节。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，若其直径增大一倍，而壁厚不变，容器所能承受的最大压力会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/48、在化学反应器的设计中，需要考虑热稳定性问题。以下关于热稳定性的分析方法和影响因素，不正确的是（）A.可以通过绝热操作线分析B.与反应的放热量和传热速率有关C.反应物浓度对热稳定性没有影响D.可以采取措施提高热稳定性9、在化工过程控制中，关于自动控制系统的组成部分，以下哪种说法是正确的？（）A.自动控制系统由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成，各部分相互独立，没有关联B.自动控制系统中，控制器根据测量变送装置反馈的信号与设定值的偏差进行运算，输出控制信号给执行器C.自动控制系统的测量变送装置只负责测量被控变量，不进行信号转换和传输D.自动控制系统的执行器只能是电动调节阀，其他类型的执行机构不能使用10、在化工反应工程中，对于一个串联反应，如果中间产物是期望产物，以下哪种操作方式有利于提高中间产物的收率？（）A.提高反应温度B.增加反应物浓度C.缩短反应时间D.降低反应压力11、在化学反应工程中，以下哪种类型的反应对反应物浓度的变化最为敏感？（）A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应12、在化学反应动力学中，研究催化剂对反应速率的影响时，以下关于催化剂作用的描述，不正确的是：（）A.降低反应的活化能B.改变反应的平衡常数C.提高反应的选择性D.加快反应速率13、在化工生产中，催化剂的选择和使用对反应过程有着重要影响。对于一个可逆反应，以下哪种类型的催化剂能够同时提高正反应和逆反应的速率？（）A.正催化剂B.负催化剂C.选择性催化剂D.以上催化剂类型都可以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、在化工管道设计中，需要考虑管道的应力和振动问题。对于一个高温高压的化工管道系统，以下哪种管道支撑方式能够有效地减少管道的应力和振动？（）A.固定支架B.滑动支架C.导向支架D.弹簧支架16、在化工原理实验中，测量数据的误差分析是必不可少的。以下关于误差的来源和处理方法，不正确的是（）A.系统误差可以通过校准消除B.随机误差可以通过多次测量平均减小C.粗大误差对结果影响不大，可以忽略D.误差分析可以评估实验结果的可靠性17、在化工过程的物料输送中，压缩气体的功耗与气体的压缩比有关。以下哪种压缩过程的功耗最小？（）A.绝热压缩B.等温压缩C.多变压缩D.等容压缩18、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（）A.结合水比非结合水更难去除B.自由水比结合水更容易去除C.平衡水分可以通过干燥完全去除D.以上说法都不正确19、在化工过程的安全管理中，需要制定应急预案。对于一个可能发生火灾爆炸事故的化工装置，以下哪个方面在应急预案中应重点考虑？（）A.人员疏散B.火灾扑救C.环境监测D.以上都是20、在化工过程的节能优化中，夹点技术是一种常用的方法。以下关于夹点技术的主要作用，哪种描述是不准确的？（）A.确定最小公用工程用量B.识别能量回收的潜力C.优化换热器网络D.直接降低反应的活化能二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释在化工过程系统工程中，如何运用数学模型和模拟方法对复杂的化工系统进行分析和优化，包括流程设计和操作条件的确定。2、（本题5分）阐述在化工产品的质量控制与分析方法中，如何运用现代分析仪器和技术，如色谱、光谱和质谱等，对产品进行定性和定量分析。3、（本题5分）详细说明在化工生产的蒸发结晶联合操作中，工艺参数的优化和控制方法。4、（本题5分）阐述在化工反应过程的强化技术中，如微通道反应、超重力反应等，如何通过创新的设备和工艺手段提高反应速率和选择性。5、（本题5分）阐述在化工过程的流化床反应器设计中，如何考虑流化状态、传热传质和反应动力学，确定反应器的结构和操作参数。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某化学工程研究所在进行一项反应动力学研究时，实验数据与理论模型存在较大偏差。请分析产生偏差的原因，并提出改进实验和理论模型的建议。2、（本题5分）在化工新材料领域，某企业计划开发一种具有特殊光学性能的材料。请分析该项目在化学工程方面的技术难点。3、（本题5分）在化肥生产企业中，某工厂需要改进造粒工艺以提高产品质量。请分析具体的改进方法。4、（本题5分）一个化工项目在建设过程中需要进行项目成本控制，以确保项目在预算范围内完成。请分析项目成本控制的方法和策略。5、（本题5分）某化工厂的一个反应釜在进行反应时，需要防止物料泄漏。请分析原因并提出解决方法。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个流化床干燥器中干燥湿颗粒物料，物料的初始含水量为0.4（质量分数），要求干燥至0.05（质量分数）。干燥器的空气进口温度为120°C，出口温度为80°C，空气湿度为0.01kg水/kg干空气。干燥速率与物料含水量的关系为U=k(X-X)，其中k=0.8，X为物料含水量（kg水/kg绝干物料），X为平衡含水量（假设为0）。计算干燥所需的时间和空气用量。2、（本题10分）某精馏塔的进料热状况为饱和液体，进料量为100kmol/h，塔顶馏出液量为40kmol/h，塔釜采出液量为60