安徽水利水电职业技术学院《化工生产仿真实验和操作实训》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页安徽水利水电职业技术学院《化工生产仿真实验和操作实训》

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、在化工原理的学习中，吸收操作是重要的传质过程。关于吸收过程中的气液平衡关系，以下说法不正确的是（）A.溶解度随温度升高而降低B.压力增大，溶解度增大C.亨利定律只适用于稀溶液D.气液平衡关系不受溶质种类影响3、化工中的精馏操作是分离液体混合物的重要方法。对于精馏塔的设计和操作，以下说法错误的是（）A.理论塔板数可以通过逐板计算法求得B.回流比越大，分离效果越好C.进料位置对塔的性能没有影响D.塔板效率会影响实际塔板数4、在化工设备的设计中，换热器的设计需要考虑传热效率和压降。对于一个管壳式换热器，以下关于折流板的作用，不正确的是：（）A.增加传热面积B.提高流速C.支撑管束D.减小压降5、在化工过程的模拟计算中，需要选择合适的热力学模型。对于一个包含极性物质和非极性物质的混合物体系，以下哪种热力学模型的适用性更好？（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.以上都不是6、化工过程中的质量传递现象普遍存在。在进行气体吸收操作时，如果要提高吸收剂对气体溶质的吸收率，以下哪个措施最为可行？（）A.增加吸收剂的流量B.降低吸收温度C.减小吸收塔的高度D.增大气体流速7、在化工过程的优化中，数学模型的建立是重要的一步。以下关于数学模型的作用，哪种表述是不全面的？（）A.预测过程性能B.指导实验研究C.直接确定最优操作条件D.分析过程的敏感性8、在化工安全管理中，应急预案的制定是重要环节。以下关于应急预案内容的描述，不正确的是：（）A.应急组织机构和职责B.事故预防措施C.详细的工艺流程图D.应急响应程序9、化工热力学中，对于混合物的汽液平衡计算，活度系数模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性较强，以下哪种活度系数模型可能更准确？（）A.威尔逊模型B.理想溶液模型C.正规溶液模型D.非随机双液模型10、在化工吸收过程中，如果吸收剂的用量无限增大，吸收率会如何变化？（）A.吸收率无限增大B.吸收率趋近于1C.吸收率保持不变D.吸收率逐渐减小11、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。以下哪项不是经济因素的主要考虑内容？（）A.设备投资成本B.原材料价格C.反应动力学参数D.产品市场价格12、在化工反应工程中，对于一个自催化反应，其反应速率与反应物浓度的关系具有特殊的特点。以下关于自催化反应的描述，哪项是不正确的？（）A.反应初期速率较慢B.存在一个最佳反应物浓度使反应速率最大C.反应后期速率减慢D.反应速率始终随反应物浓度的增加而增加13、在化学反应工程中，对于一个可逆放热反应，随着反应的进行，温度升高会导致平衡常数如何变化？同时，对反应速率又会产生怎样的影响？（）A.平衡常数增大，反应速率加快B.平衡常数减小，反应速率加快C.平衡常数减小，反应速率减慢D.平衡常数增大，反应速率减慢14、在化工过程的优化中，常常需要对多个目标进行权衡。以下哪项不是常见的优化目标？（）A.最大化产量B.最小化能耗C.最大化设备投资D.最小化环境污染15、化工原理中，对于吸收塔的设计，若气体的流量增大，而其他条件不变，为了保持相同的吸收率，以下哪种措施需要采取？（）A.增大吸收剂的流量B.减小吸收剂的流量C.增加塔板数D.减少塔板数二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）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溶剂中的分配，请说明萃取过程的基本原理，包括萃取剂的选择和萃取相平衡的计算方法。2、（本题5分）详细阐述在化工生产的结晶过程中，如何利用多级结晶实现产品的高纯度和高收率。3、（本题5分）化工原理中的吸收塔的填料层高度计算是设计中的重要环节，请详细说明填料层高度的计算方法，包括传质单元数和传质单元高度的确定，并分析影响填料层高度的因素。4、（本题5分）解释在化工流体流动中，如何利用伯努利方程来分析和解决实际问题，包括其应用场景和限制条件。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某吸收塔用纯溶剂吸收混合气中的溶质，进塔气体中溶质的摩尔分数为0.06，吸收率为92%，相平衡关系为y=0.7x，求最小液气比和实际液气比为1.6倍最小液气比时的传质单元高度。2、（本题5分）某化工厂使用板式精馏塔分离三元混合物A、B和C，相对挥发度分别为1.8、1.3和1.0，进料组成（摩尔分数）分别为0.2、0.5和0.3，进料流量为120kmol/h，塔顶馏出液采出率为0.3，回流比为2.5，理论板数为18，计算塔顶和塔底产品的组成。3、（本题5分）一个间歇反应釜中进行如下反应：A+B→C，反应速率方程为r=k[A][B]，其中k=2L/(mol·s)，初始时A和B的浓度分别为2mol/L和3mol/L，反应3小时后，计算C的生成量。4、（本题5分）一个多级压缩过程，将压力为100kPa的气体压缩至1000kPa，采用三级压缩，中间冷却。各级压缩比相同，求各级压缩比和中间冷却器的出口温度。假设气体为理想气体，绝热指数为1.4。5、（本题5分）某精馏塔的进料为泡点进料，进料组成中轻组分的摩尔分数为0.3，塔顶产品中轻组分的摩尔分数为0.9，塔釜产品中轻组分的摩尔分数为0.05，回流比为4。计算精馏段和提馏段的操作线方程。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业在进行工艺优化时，发现新的工艺流程在实际运行中存在诸多问题。请对这些问题进行详细分析，并提出改进工艺流程的具体方法。2、（本题10分）某化工企业的废气处理设施在运行过程中出现故障，导致废气排放超标