广东行政职业学院《化工节能原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工节能原理与技术》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2、在化工中的气固相催化反应过程，关于催化剂的中毒和失活，以下哪种说法是正确的？（）A.催化剂的中毒是指少量杂质使催化剂的活性和选择性显著下降，且这种中毒通常是不可逆的。催化剂的失活则包括中毒、烧结、积炭等多种原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化剂的中毒和失活都是由于反应物浓度过高导致的，降低反应物浓度可以避免C.催化剂一旦中毒或失活，就无法恢复其活性，必须更换新的催化剂D.催化剂的中毒和失活对反应速率和选择性没有影响，不需要关注3、化工中的结晶器有多种类型。对于蒸发结晶器和冷却结晶器的特点和适用范围，以下描述不正确的是（）A.蒸发结晶器适用于溶解度随温度变化不大的物质B.冷却结晶器需要控制冷却速度C.两者的操作原理相同D.结晶器的选型要根据具体情况4、化学反应的平衡常数与反应的温度和压力有关。对于一个吸热反应，升高温度，平衡常数会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.取决于压力5、在化工生产中的流化床燃烧炉中，以下哪种因素不是影响燃烧效率的关键因素？（）A.燃料颗粒大小B.流化速度C.空气过剩系数D.炉膛压力6、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7、化工中的吸附分离过程常用于气体和液体的净化。对于一种具有较大吸附容量的吸附剂，以下哪个因素对吸附剂的再生效率影响最大？（）A.再生温度B.再生压力C.再生气体的流速D.再生时间8、化工原理中，对于吸收塔的设计，若气体的流量增大，而其他条件不变，为了保持相同的吸收率，以下哪种措施需要采取？（）A.增大吸收剂的流量B.减小吸收剂的流量C.增加塔板数D.减少塔板数9、在化工设计中，需要对管道进行选材。对于输送强腐蚀性介质的管道，以下哪种材料通常不适合？（）A.不锈钢B.碳钢C.聚四氟乙烯D.玻璃钢10、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11、化工中的干燥设备种类繁多。对于干燥一种含水量较高且易结块的物料，以下哪种干燥设备更为适用？（）A.流化床干燥器B.厢式干燥器C.喷雾干燥器D.回转圆筒干燥器12、在化工生产中的固体物料输送，以下哪种输送方式适用于长距离输送？（）A.皮带输送机B.螺旋输送机C.斗式提升机D.气力输送13、在化工热力学的相平衡计算中，以下哪个定律用于确定气液平衡时的组成关系？（）A.拉乌尔定律B.亨利定律C.道尔顿分压定律D.吉布斯相律14、在化工分离过程中，离子交换树脂常用于分离离子型物质。对于一种强酸性阳离子交换树脂，以下哪种离子更容易被交换？（）A.钠离子B.钙离子C.氢离子D.镁离子15、化工中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在多效蒸发过程中，以下哪个因素对蒸发器的总传热系数影响最大？（）A.加热蒸汽的温度B.溶液的沸点升高C.蒸发器的结垢D.效间的温差损失二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在化工反应工程中，反应器的热稳定性分析的方法和意义。2、（本题5分）详细阐述在化工生产的结晶过程中，杂质对晶体质量的影响及去除方法。3、（本题5分）解释在化工过程的液液萃取中，相比的选择对萃取效果的影响及确定方法。4、（本题5分）分析在化学反应器的设计中，如何根据反应类型和反应条件选择合适的反应器类型，如间歇式、连续式等。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某精馏塔的进料为泡点进料，进料组成中轻组分的摩尔分数为0.3，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4。计算精馏段和提馏段的操作线方程。2、（本题5分）一个间歇反应釜进行二级反应A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)，初始浓度为4mol/L，反应3小时后，求反应物A的浓度。3、（本题5分）某蒸馏塔分离丙酮（A）和乙醇（B）的混合物，进料组成中丙酮的摩尔分数为0.4，进料热状态参数q=1.3，塔顶馏出液中丙酮的摩尔分数为0.85，塔釜液中丙酮的摩尔分数为0.08。回流比为4.5，相对挥发度为5。计算理论塔板数。4、（本题5分）在一个喷雾干燥器中，将浓度为18%（质量分数）的溶液干燥成含水量为2%（质量分数）的粉末产品，进料量为400kg/h，干燥介质为热空气，进口温度为160°C，出口温度为100°C，湿度为0.008kg/kg干气。求干燥介质的消耗量和干燥器的蒸发水量。5、（本题5分）用离心泵将密度为1000kg/m^3的液体从低位槽输送到高位槽，低位槽液面距离心泵入口中心线的垂直距离为2m，高位槽液面距离心泵出口中心线的垂直距离为25m，管路总阻力损失为30J/kg，离心泵的效率为65%，求所需离心泵的扬程和轴功率。已知液体的流量为30m^3/h。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行节能减排技术改造，以提高企业的节能减排水平。分析节能减排技术改造的方向和重点。2、（本题10分）