赣南医学院《化工分离过程》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工分离过程》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，结晶是一种常用的分离方法。对于一个溶液结晶过程，以下关于影响晶体生长速度的因素，不正确的是：（）A.溶液的过饱和度B.搅拌速度C.晶体的粒度D.溶液的温度2、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3、化工生产中的过滤操作用于分离固体和液体混合物。对于过滤设备的选择和操作，以下说法错误的是（）A.真空过滤机适用于粘性大的物料B.板框压滤机过滤面积大C.过滤速度与过滤压差成正比D.可以不考虑滤饼的洗涤4、化学反应工程中，对于一个串联反应，若中间产物是目标产物，以下哪种操作条件有利于提高中间产物的选择性？（）A.提高反应温度B.降低反应温度C.增加反应物浓度D.减少反应物浓度5、化学反应工程中，对于一个平行反应，若主反应的活化能大于副反应的活化能，升高温度对主反应的选择性会产生怎样的影响？（）A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低6、对于化工过程中的流体流动，以下关于雷诺数的含义和作用，哪一个是正确的？（）A.雷诺数是用来判断流体流动类型（层流或湍流）的无量纲数，其大小反映了流体的惯性力与黏性力的相对大小B.雷诺数只与流体的流速有关，与流体的性质和管道直径无关C.雷诺数越大，流体的流动阻力越小，能量损失越少D.雷诺数对流体流动的研究没有实际意义，只是一个理论概念7、化工中的膜分离过程在废水处理中有广泛应用。对于含有高浓度有机物的废水，以下哪种膜分离技术的处理效果更好？（）A.微滤B.超滤C.纳滤D.反渗透8、对于化工中的干燥过程，以下关于干燥速率曲线的阶段划分，哪一个是准确的？（）A.干燥速率曲线通常分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段，恒速干燥阶段主要受表面汽化控制，降速干燥阶段主要受内部扩散控制B.干燥速率曲线只有恒速干燥阶段，不存在降速干燥阶段C.干燥速率曲线的阶段划分取决于干燥介质的温度和湿度，与物料的性质无关D.干燥速率曲线的降速干燥阶段，干燥速率与物料的含水量成正比9、在化学反应动力学中，研究反应级数的确定方法时，以下关于初始速率法的特点，不正确的是：（）A.只需要测量反应初始阶段的速率B.可以消除产物的影响C.适用于复杂反应D.实验操作简单10、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11、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（）A.结合水比非结合水更难去除B.自由水比结合水更容易去除C.平衡水分可以通过干燥完全去除D.以上说法都不正确12、化学反应工程中，对于复杂反应体系的动力学分析，以下方法不正确的是（）A.简化假设B.实验测定C.忽略次要反应D.主观猜测13、在化工中的结晶过程，关于影响结晶产品粒度分布的因素，以下哪种说法是正确的？（）A.结晶产品的粒度分布主要受溶液的过饱和度、搅拌强度、冷却速率和晶种的加入等因素的影响B.结晶过程中，溶液的过饱和度越低，结晶产品的粒度越大C.搅拌强度对结晶产品的粒度分布没有影响，只影响结晶的速率D.晶种的加入会使结晶产品的粒度变小，不利于得到大颗粒的结晶产品14、在化工分离过程中，超滤膜分离技术常用于分离大分子物质。以下关于超滤膜的特点，哪种描述是不正确的？（）A.截留分子量固定B.操作压力低C.分离精度高D.容易被污染15、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.电渗析二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化工设计中，设备选型是关键步骤之一。请论述设备选型的原则和方法，并结合具体案例分析如何根据工艺要求选择合适的设备。2、（本题5分）阐述在超临界流体技术在化学工程中的应用，如超临界萃取、超临界反应等，分析其优势和应用范围，并探讨相关的技术难题。3、（本题5分）解释在化工过程的萃取精馏中，如何根据原料组成和分离要求确定溶剂的种类和用量。4、（本题5分）解释在化工过程的超临界水氧化技术中的反应动力学研究中，如何确定超临界水氧化反应的速率常数和反应级数，优化工艺条件。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个套管换热器中，热流体走内管，进口温度为220°C，出口温度为180°C，冷流体走环隙，进口温度为80°C，出口温度为120°C。若热流体的热容量流率为3000W/K，冷流体的热容量流率为2000W/K，计算对数平均温差修正系数。2、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，氮气初始状态为压力120kPa，温度280K，压缩后压力为600kPa，已知氮气的比热容比为1.4，求压缩后的温度和压缩功。3、（本题5分）在一个吸收塔中，用浓度为0.03mol/L的吸收剂吸收混合气中的溶质A，进塔气体中A的分压为12kPa，出塔气体中A的分压为2.4kPa，气体流量为1000m³/h（标准状况），吸收剂用量为1500L/h，求吸收率和吸收液中溶质A的浓度。4、（本题5分）在一个萃取精馏塔中，用萃取剂分离乙醇和水的混合物。进料中乙醇的摩尔分数为0.8，流量为100kmol/h，萃取剂的流量为200kmol/h，相对挥发度为1.2，计算塔顶和塔釜产品中乙醇的摩尔分数。5、（本题5分）用离心泵将密度为1200kg/m^3的液体从敞口贮槽输送到高位槽，两槽液面高度差为10m，输送管路直径为50mm，长度为80m（包括所有局部阻力的当量长度），摩擦系数λ=0.02，泵的效率为60%，求泵的轴功率。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家涂料生产企业的产品出现了附着力不足的问题。请分析原因并提出改进措施。2、（本题10分）一家化妆