西南民族大学《高效传热传质设备》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《高效传热传质设备》2023-2024学年第一学期期末试卷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、在化工过程的控制系统中，反馈控制是常见的控制方式之一。以下关于反馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.能够克服扰动的影响B.控制作用基于偏差C.可以实现无差控制D.响应速度较慢2、化学反应的动力学方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。以下关于动力学方程的建立方法，不正确的是（）A.通过实验数据拟合B.基于反应机理推导C.凭空想象D.结合实验和理论分析3、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4、在化工反应的动力学研究中，通过实验测定反应速率常数时，以下哪种实验方法的误差通常较大？（）A.间歇反应法B.连续流动法C.示踪法D.静态法5、在化工流体输送过程中，需要考虑管道阻力的影响。当输送高粘度液体时，以下哪种管道材质和内径的组合能够最大程度地减小阻力损失？（）A.不锈钢管道，内径较大B.塑料管道，内径较小C.玻璃管道，内径适中D.铸铁管道，内径较大6、化工生产中的流体输送设备种类繁多。对于离心泵的工作原理和性能特点，以下描述不正确的是（）A.依靠叶轮旋转产生离心力B.流量与扬程存在一定关系C.可以输送高粘度液体D.安装高度有一定限制7、在化工热力学中，对于一个理想气体的绝热膨胀过程，以下关于其温度和压力变化的描述，正确的是：（）A.温度升高，压力降低B.温度降低，压力升高C.温度和压力均不变D.温度降低，压力降低8、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质9、在化工热力学中，对于一个封闭系统经历绝热不可逆过程，其熵值是增加还是减少？（）A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少10、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11、在化工过程的优化中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个生产过程，若要在保证产品质量的前提下降低成本，以下哪种措施通常是首先考虑的？（）A.改进工艺路线B.更换原材料C.增加设备投资D.减少劳动力投入12、在化工热力学中，研究混合物的汽液平衡时，泡点和露点的计算是重要内容。对于一个二元混合物，以下关于泡点和露点的关系，正确的是：（）A.泡点总是低于露点B.泡点总是高于露点C.泡点和露点可能相等D.泡点和露点没有关系13、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14、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15、在化工设备的选型中，需要综合考虑性能、价格和可靠性等因素。对于一个需要长期连续运行的关键设备，以下哪个因素的权重通常最高？（）A.设备的性能B.设备的价格C.设备的可靠性D.设备的维护成本二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工过程中的膜分离技术发展迅速，请阐述常见膜分离过程（如反渗透、超滤、微滤等）的分离原理和应用领域，并分析膜污染的原因及防治措施。2、（本题5分）详细阐述在化工过程的传热计算中，如何确定传热系数以及影响传热系数的因素。3、（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。4、（本题5分）在化工原理中，蒸发设备的类型和特点是重要的知识点。请介绍常见的蒸发设备，如蒸发器、结晶器等，并比较它们的优缺点和适用范围。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）在一个吸收塔中，用清水吸收混合气中的氨气。混合气中氨气的分压为2kPa，总压为101.3kPa，气相传质系数为0.08kmol/(m^2·s·kPa)，液相传质系数为0.05kmol/(m^2·s·kmol/m^3)，亨利系数为150kPa。计算吸收过程的传质速率。3、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒的平均直径为0.1mm，密度为2000kg/m3，流化气体的密度为1.2kg/m3，粘度为0.018Pa·s。计算最小流化速度和带出速度。4、（本题5分）某吸收塔用清水吸收空气中的二氧化硫，进塔气体中二氧化硫的摩尔分数为0.08，出塔气体中二氧化硫的摩尔分数要求降至0.008，气液平衡关系为y=1.5x，液气比为2，求传质单元数。5、（本题5分）某连续干燥器在等焓干燥条件下操作，湿物料处理量为400kg/h，初始湿基含水量为0.18，干燥产品的湿基含水量为0.03。已知绝干物料的比热容为1.0kJ/(kg·℃)，空气进入干燥器的温度为70℃，湿度为0.008kg/kg干空气，离开干燥器的温度为45℃。计算空气的消耗量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家制药企业计划新建一条生产线，以提高某种药物的产量。请分析在设计和建设过程中需要考虑哪些化学工程方面的问题。2、（本题10分）一个化工项目在竣工验收阶段，发现