北京体育职业学院《溶剂萃取与离子交换》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、在化工干燥过程中，干燥速率曲线通常可以分为几个阶段。以下哪个阶段的干燥速率主要受物料内部水分扩散控制？（）A.恒速干燥阶段B.降速干燥阶段C.预热阶段D.平衡阶段2、在化工分离过程中，精馏是常用的方法之一。当处理具有较大相对挥发度的混合物时，以下关于精馏塔所需理论塔板数的说法，正确的是：（）A.相对挥发度越大，理论塔板数越多B.相对挥发度越大，理论塔板数越少C.理论塔板数与相对挥发度无关D.相对挥发度对理论塔板数的影响不确定3、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4、关于化工生产中的搅拌装置，以下哪种搅拌器适用于高粘度液体的搅拌？（）A.桨式搅拌器B.涡轮式搅拌器C.锚式搅拌器D.推进式搅拌器5、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6、在化工设备的设计中，对于承受外压的薄壁容器，以下哪个因素对于稳定性的影响最大？（）A.容器的直径B.容器的长度C.材料的强度D.壁厚7、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8、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9、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10、化学反应器的设计和优化是化工生产的核心问题之一。对于理想间歇反应器和连续搅拌釜式反应器，以下比较错误的是（）A.间歇反应器适合小批量生产B.连续搅拌釜式反应器生产效率一定更高C.两者的反应时间计算方法不同D.物料混合情况有所差异11、在化工过程的优化中，目标函数的建立是关键步骤之一。以下关于目标函数的选择和构建，不正确的是（）A.可以是经济效益最大化B.可以是能耗最小化C.目标函数的构建不考虑约束条件D.要综合考虑多方面因素12、在化工过程的控制中，自动化控制技术发挥着重要作用。以下关于自动化控制系统的组成和工作原理，不正确的是（）A.包括传感器、控制器和执行器B.反馈控制是最常用的控制方式C.控制系统的稳定性不重要D.可以实现精确的过程控制13、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14、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15、在化工生产中的结晶过程，以下哪个因素对于晶体的粒度和纯度影响最大？（）A.冷却速度B.搅拌强度C.过饱和度D.晶种的加入量二、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混合物。请详细描述萃取剂的选择原则，并举例说明在不同体系中如何选择合适的萃取剂。2、（本题5分）结合化工企业的智能化发展，深入探讨智能传感器在化工过程监测中的应用，包括传感器的类型、性能特点和数据处理方法。3、（本题5分）在化学反应工程中，讨论反应器的热稳定性问题，包括放热反应和吸热反应的热稳定性分析方法，并说明如何设计和操作反应器以保证热稳定性。4、（本题5分）请详细阐述化工过程中的乳化现象，包括乳化剂的作用原理、乳液的稳定性以及在食品、化妆品、制药等行业中的应用和制备方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个吸收塔中用稀硫酸吸收空气中的氨气，进气中氨的摩尔分数为0.08，气流量为800mol/h，液气比为1.8，平衡关系为y=0.7x。计算吸收率和尾气中氨的摩尔分数。2、（本题5分）在一个气液传质塔中，进行二氧化碳的吸收，进气中二氧化碳的体积分数为10%，吸收剂为氢氧化钠溶液，液气比为2，传质单元高度为0.5m，要求二氧化碳的去除率达到90%，计算所需的传质单元数和塔高。3、（本题5分）一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）进行一级不可逆反应3A→2B，反应速率常数为0.08h^-1，进料中A的浓度为1.5mol/L，流量为6L/h，求达到75%转化率时所需的反应器体积。4、（本题5分）在一个绝热膨胀过程中，某理想气体从初始压力800kPa、温度450K膨胀到终压200kPa。已知气体的比热容比为1.3，计算膨胀后的气体温度。5、（本题5分）某化工厂需要从含乙醇10%（质量分数）的水溶液中回收乙醇，采用常压精馏操作。进料流量为5000kg/h，塔顶馏出液中乙醇含量为90%（质量分数），塔底馏出液中乙醇含量为0.5%（质量分数）。计算塔顶和塔底的产品流量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工企业的生产设备需要进行节能改造。请分析具体的改造措施。2、（本