成都工业职业技术学院《过程流体机械》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《过程流体机械》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、化工过程中的传热强化技术可以提高能源利用效率。以下关于传热强化的方法，不正确的是（）A.增大传热面积B.提高传热温差C.降低流体流速D.使用高效传热元件2、在化工过程的传热强化中，以下哪种方法不是通过增加传热面积来实现的？（）A.使用翅片管B.采用波纹管C.提高流体流速D.安装螺旋隔板3、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4、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5、关于化工过程中的膜分离应用，以下哪种膜分离过程不是用于分离气体混合物？（）A.反渗透B.气体渗透C.膜基吸收D.变压吸附6、在化工原理中，研究流体在管道中的流动阻力时，摩擦系数与雷诺数和管道粗糙度有关。对于光滑管道，当雷诺数增加时，以下关于摩擦系数的变化，正确的是：（）A.摩擦系数增大B.摩擦系数减小C.摩擦系数不变D.摩擦系数先减小后增大7、在化工物料衡算中，对于一个连续稳定的化工过程，以下关于输入和输出物料量的关系，哪项是必然成立的？（）A.输入物料的质量等于输出物料的质量B.输入物料的体积等于输出物料的体积C.输入物料的摩尔数等于输出物料的摩尔数D.输入物料的总能量等于输出物料的总能量8、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在对流传热过程中，当流体的流速增加时，以下关于对流传热系数的变化，正确的是：（）A.对流传热系数不变B.对流传热系数减小C.对流传热系数增大D.对流传热系数先增大后减小9、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10、在化工反应工程中，研究反应的动力学方程对于优化反应过程非常重要。对于一个复杂的多步反应，以下哪种实验方法能够更准确地确定动力学方程？（）A.间歇实验B.连续实验C.半连续实验D.以上方法结合11、在化工生产中的蒸发操作，以下关于蒸发器类型的选择，哪种因素的影响最为关键？（）A.溶液的性质B.处理量C.加热蒸汽的压力D.厂房的空间大小12、在化工设备的防腐措施中，涂层防腐是一种常见的方法。对于一个处于腐蚀性环境中的设备，以下关于涂层选择的考虑因素，不正确的是：（）A.涂层的颜色B.涂层的耐腐蚀性C.涂层与基体的结合力D.涂层的施工性能13、在化工中的多组分精馏过程，关于关键组分的定义和选择，以下哪种表述是正确的？（）A.关键组分是指在混合物分离过程中对分离要求起关键作用的组分。通常选择在塔顶和塔底产品中浓度有严格限制的组分作为关键组分B.关键组分的选择是随意的，对精馏塔的设计和操作没有影响C.多组分精馏中只有一个关键组分，不存在多个关键组分的情况D.关键组分的浓度越高，越容易分离，对精馏过程越有利14、在化工过程控制中，PID控制器被广泛应用。对于一个具有较大滞后特性的化工过程，以下哪种PID参数的调整方法能够更好地提高控制效果？（）A.增大比例系数B.增大积分时间C.增大微分时间D.同时增大比例系数和积分时间15、在化工生产的安全管理中，危险因素的识别和评估至关重要。以下关于化工生产中的危险因素，不包括的是（）A.火灾和爆炸B.中毒和窒息C.设备故障D.员工心情好坏二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（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。2、（本题5分）论述在化工设备的故障诊断中，常用的诊断方法和技术及其应用。3、（本题5分）化工过程中的干燥操作中，湿空气的性质和状态参数对于干燥过程的分析和设计至关重要。请详细介绍湿空气的性质和状态参数，如湿度、焓、露点等，并说明它们在干燥过程中的作用。4、（本题5分）结合现代化学工程的发展，全面论述纳米技术在化工领域的应用，包括纳米材料的制备、性能以及在催化、药物传递等方面的潜在价值。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个间歇釜式反应器中进行二级不可逆反应2A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)。初始时A的浓度为4mol/L，反应时间为5h，求反应结束时A的浓度和B的生成量。2、（本题5分）一个连续精馏塔分离二元理想混合物，塔顶采用部分冷凝器，进料为饱和蒸汽，进料中易挥发组分的摩尔分数为0.6，塔顶产品的摩尔分数为0.98，塔釜产品的摩尔分数为0.02，回流比为4，相对挥发度为2.5。求理论板数和进料位置。3、（本题5分）某化工厂有一个精馏塔，用于分离苯（A）和甲苯（B）的混合物。进料组成中苯的摩尔分数为0.4，进料流量为100kmol/h，塔顶馏出液中苯的摩尔分数要求达到0.9，塔釜液中苯的摩尔分数为0.1。已知相对挥发度α=2.5，回流比为3。计算塔顶和塔釜的产品流量。4、（本题5分）有一反应釜进行零级不可逆反应A→B，反应速率常数为2mol/(L·s)，初始浓度为6mol/L，反应进行4s后，求反应物A的浓度。5、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥颗粒物料，物料的初始含水量为40%（质量分数），干燥后含水量降至8%，进料量为200kg/h，绝干物料的比热容为1.5kJ/(kg·K)，干燥介质为热空气，进口温度为150°C，出口温度为100°C，湿度为0.02kg/kg干空气，计算所需的干空气流量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工厂的一个反应釜在进行反应时，需要防止物料粘壁。请分析原因并提出解决方法。2、（本题10分）某化工厂的一个生产装置在运行一段时间后，出现了严重的腐蚀现象，影响了