赣西科技职业学院《反应器设计》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页赣西科技职业学院《反应器设计》

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2分，共30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、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2、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质3、在化工热力学中，对于纯物质的临界状态，以下哪个参数在临界状态时没有明确的数值？（）A.温度B.压力C.体积D.密度4、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5、在化工设备的设计中，压力容器的强度计算是关键环节。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，若其直径增大一倍，而壁厚不变，容器所能承受的最大压力会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/46、在化工分离过程中，吸附分离常用于气体和液体的净化。对于一个物理吸附过程，以下关于吸附剂再生的方法，不正确的是：（）A.加热解吸B.降压解吸C.置换解吸D.化学方法解吸7、在化学反应工程中，对于一个自催化反应，以下哪种操作方式可能导致反应失控？（）A.连续进料B.间歇操作C.半间歇操作D.以上操作方式都不会导致失控8、在化工设备的密封形式中，以下哪种密封适用于高温高压且有毒有害介质的场合？（）A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.液封9、化工中的吸收塔设计需要考虑多个因素。当处理高浓度气体时，以下哪种吸收塔的类型更为合适？（）A.填料塔B.板式塔C.喷淋塔D.鼓泡塔10、在化学反应工程中，对于一个复杂反应体系中的平行竞争反应，以下哪种方法可以提高目标产物的选择性？（）A.选择合适的催化剂B.改变反应温度C.调整反应物的浓度D.以上方法都可以11、在化工流体输送系统中，离心泵是常用的设备之一。当输送高黏度液体时，离心泵的性能会发生以下哪种变化？（）A.扬程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不变12、在化工过程控制中，反馈控制是一种常见的控制策略。以下关于反馈控制的特点，哪项描述是不准确的？（）A.能够克服所有干扰B.基于被控变量的测量值进行调节C.可能存在一定的滞后D.系统结构相对简单13、在化学反应工程中，对于一个间歇釜式反应器中的一级反应，以下哪个因素对于反应时间的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应温度C.反应器的体积D.搅拌速度14、化工生产中的膜分离过程除了反渗透，还有超滤、纳滤等。以下关于这些膜分离过程的特点和应用，不正确的是（）A.超滤能截留大分子物质B.纳滤的截留分子量介于超滤和反渗透之间C.膜分离过程不受操作压力影响D.可以用于废水处理和物质分离15、化工中的萃取操作常用于分离混合物中的溶质。当使用有机溶剂从水溶液中萃取溶质时，以下哪个因素对萃取效率的影响最为显著？（）A.萃取剂的选择B.萃取温度C.相比（有机相和水相的体积比）D.搅拌速度二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）请详细阐述化工过程中的萃取操作，包括萃取剂的选择原则、萃取过程的平衡关系以及多级萃取的计算和优化方法。2、（本题5分）化工热力学是化学工程的重要基础，请阐述熵增原理的内容及其在化工过程中的应用，同时分析如何通过控制过程减少熵增。3、（本题5分）解释在化工生产的干燥过程中，如何利用干燥曲线来优化干燥工艺参数。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个板式换热器中，热流体的进出口温度分别为180°C和100°C，冷流体的进出口温度分别为30°C和80°C，热流体和冷流体的比热容分别为2.5kJ/(kg·K)和4.2kJ/(kg·K)，流量分别为1.5kg/s和2kg/s。计算换热器的对数平均温差和传热系数为800W/(m²·K)时的传热面积。2、（本题5分）一个间歇反应釜中进行四级不可逆反应3A+2B→C，反应速率常数为0.3L³/(mol³·h)。初始时A的浓度为3mol/L，B的浓度为2mol/L，反应时间为4h，计算反应结束时C的浓度。3、（本题5分）在一个结晶过程中，溶液初始浓度为50g/L，饱和浓度为30g/L，晶种粒度为0.1mm，成核速率常数为10^8个/(m^3·s)，生长速率为10^(-5)m/s。计算结晶时间和晶体产量。4、（本题5分）在一个吸收塔中，用浓度为0.02mol/L的溶液吸收混合气中的组分A，进塔气体中A的分压为8kPa，出塔气体中A的分压为1.6kPa，气体流量为900m³/h（标准状况），吸收剂用量为1000L/h，求吸收率和吸收液中组分A的浓度。5、（本题5分）一蒸汽管外包有两层厚度相同、材料不同的绝热层，已知内层绝热材料的热导率为外层绝热材料热导率的两倍。若将两层绝热材料互换，其他条件不变，求每米管长的热损失变化情况。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30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抗氧化剂。请分析在化学工程方面的设计思路。2、（本题