毕节职业技术学院《化工设计基础》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页毕节职业技术学院《化工设计基础》

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批阅人一、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、在化工分离过程中，精馏操作是常用的方法之一。当混合物中各组分的相对挥发度接近时，以下哪种措施可以提高分离效果？（）A.增加塔板数B.提高回流比C.降低操作压力D.改变进料位置2、化工过程中的干燥操作，若干燥介质的相对湿度降低，干燥速率会怎样变化？（）A.加快B.减慢C.不变D.先加快后减慢3、对于化工中的萃取精馏过程，以下关于其原理和应用，哪一个是正确的？（）A.萃取精馏是向精馏塔的塔顶加入萃取剂，增大组分间的相对挥发度，从而实现分离沸点接近或形成共沸物的混合物B.萃取精馏只适用于分离芳烃和非芳烃混合物，对其他类型的混合物分离效果不佳C.萃取精馏过程中，萃取剂的加入量越多越好，以提高分离效果D.萃取精馏的操作条件与普通精馏相同，不需要特殊的控制和调节4、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。若输送的液体粘度增大，离心泵的扬程和流量会如何变化？（）A.扬程增大，流量增大B.扬程增大，流量减小C.扬程减小，流量增大D.扬程减小，流量减小5、在化学反应器的设计中，以下哪种类型的反应器适用于反应速率慢且需要长时间反应的情况？（）A.间歇式反应器B.连续式反应器C.半连续式反应器D.流化床反应器6、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常用的方法之一。若要选择一种适用于强酸环境的涂层材料，以下哪种较为合适？（）A.环氧树脂涂层B.聚氨酯涂层C.聚氯乙烯涂层D.钛金属涂层7、在化工过程的控制系统中，前馈控制与反馈控制相结合可以提高控制效果。以下关于前馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.基于扰动进行控制B.能够完全消除扰动的影响C.对测量精度要求高D.通常与反馈控制配合使用8、在化工设备的设计中，需要考虑压力对设备强度的要求。对于一个承受高压的容器，以下哪种封头形式的强度性能更好？（）A.椭圆形封头B.碟形封头C.球冠形封头D.平板封头9、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。对于一个反渗透膜分离过程，以下关于其分离原理的描述，不正确的是：（）A.依靠压力差作为推动力B.利用膜的选择性透过性C.溶质会透过膜进入渗透液D.适用于分离小分子物质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、在化工流体流动中，当流体流经管道时会产生阻力损失。对于层流和湍流两种流动状态，以下关于阻力损失的特点，哪项描述是不正确的？（）A.层流的阻力损失与流速的一次方成正比B.湍流的阻力损失与流速的平方成正比C.层流的阻力损失通常小于湍流D.湍流的阻力损失与管道粗糙度无关12、在化工热力学的研究中，以下哪个热力学定律是判断过程自发方向的依据？（）A.热力学第一定律B.热力学第二定律C.热力学第三定律D.盖斯定律13、化工过程中的过滤操作常用于分离固体和液体混合物。在一个恒压过滤过程中，若过滤介质的阻力可以忽略不计，过滤时间延长一倍，滤液体积会增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.无法确定14、对于化工中的传质过程，以下关于双膜理论的基本假设，哪一项是正确的？（）A.双膜理论认为在气液两相界面处，存在着两层停滞的膜，传质阻力集中在这两层膜内，相内为湍流流动B.双膜理论假设气液两相的浓度在相界面处达到平衡，不存在传质阻力C.双膜理论只适用于低浓度气体的吸收过程，对高浓度气体不适用D.双膜理论认为传质系数与流体的流速和物性无关15、化工传热过程在许多工艺中都有应用。在一个需要快速加热的化工反应中，以下哪种传热方式能够最迅速地将热量传递给反应物料？（）A.对流传热B.热传导C.辐射传热D.以上三种方式结合二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）随着化工行业对产品质量的要求提高，分析质量控制图在化工生产中的应用，包括如何绘制、分析和利用质量控制图来监控生产过程的稳定性和产品质量。2、（本题5分）阐述在化工过程的生物发酵过程中的代谢流分析中，如何利用代谢网络模型和实验数据分析细胞内的代谢流分布，优化发酵过程。3、（本题5分）在化学反应工程中，固定床反应器中的传热和传质过程对反应性能有重要影响。请论述固定床反应器中传热和传质的特点和影响因素，并分析如何优化固定床反应器的结构和操作条件以提高传热和传质效率。4、（本题5分）分析在化工过程的吸收塔设计中，塔径和塔高的计算方法和影响因素。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某二元连续精馏塔，塔顶采用全凝器，塔釜采用间接蒸汽加热。进料组成中轻组分的摩尔分数为0.4，相对挥发度为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2.5。计算精馏段和提馏段的气液相流量。2、（本题5分）一个吸收塔用含溶质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0.05，出口混合气中溶质的摩尔比要求降低到0.005，相平衡关系为Y=1.5X，液气比为1.2（摩尔比）。求填料层高度。3、（本题5分）某理想气体经历绝热可逆压缩过程，初始压力为100kPa，初始温度为300K，压缩后压力为300kPa，已知气体的比热容比为1.4。计算终态温度和压缩功。4、（本题5分）在一个列管式换热器中，用饱和蒸汽加热某种液体。蒸汽走壳程，冷凝温度为120°C，液体走管程，进口温度为20°C，出口温度为80°C。已知蒸汽冷凝给热系数为10000W/(m^2·K)，液体的对流给热系数为2000W/(m^2·K)，换热器的热损失忽略不计，求总传热系数。5、（本题5分）某化工厂有一蒸汽管道，外径为273mm，壁厚为12mm，管道外覆盖一层厚度为120mm的保温材料，保温材料的导热系数为0.08W/(m·K)，管道内蒸汽温度为280°C，环境温度为25°C，求每米管道的热损失（假设管道外表面对环境的对流传热系数为8W/(m²·K)）。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在食品添加剂生产领域，某企业需要开发一种新型的增稠剂。请分析在化学工程方面的设计思路。2、（本题10分）在化肥生产企业中，某工厂需要改进