红河学院《化工单元仿真实训》2023-2024学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页红河学院《化工单元仿真实训》

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2、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3、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于一种热敏性物料，以下哪种干燥方法能够最大程度地保持物料的性质不发生改变？（）A.热风干燥B.冷冻干燥C.真空干燥D.喷雾干燥4、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5、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6、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在一个热传导过程中，若两种材料的热导率相差较大，界面处的温度分布会呈现怎样的特点？（）A.温度分布均匀B.温度在界面处发生突变C.温度在界面附近有较大的梯度D.温度在远离界面处有较大的梯度7、在化工过程的安全管理中，风险评估是重要的环节。以下关于风险评估的方法，哪一种通常不用于化工过程？（）A.故障树分析B.层次分析法C.民意调查D.事件树分析8、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9、在化工过程的优化中，目标函数的建立是关键步骤之一。以下关于目标函数的选择和构建，不正确的是（）A.可以是经济效益最大化B.可以是能耗最小化C.目标函数的构建不考虑约束条件D.要综合考虑多方面因素10、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同11、在化学反应工程中，以下哪种类型的反应对反应物浓度的变化最为敏感？（）A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应12、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13、在化工流体流动领域，对于非牛顿流体的流动特性，以下哪种描述是不准确的？（）A.其黏度不是常数B.流动阻力计算方法与牛顿流体相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化现象D.其流动行为受剪切速率影响14、在化学反应工程中，对于一个平行反应，如果主反应的级数高于副反应，以下哪种操作条件有利于提高主反应的选择性？（）A.提高反应物浓度B.降低反应温度C.增加反应时间D.以上操作条件都不利15、在化工传质过程中，分子扩散和涡流扩散都对物质的传递起着重要作用。以下关于这两种扩散方式的比较，哪项是不正确的？（）A.分子扩散的速率通常小于涡流扩散B.分子扩散与浓度梯度成正比，涡流扩散与浓度梯度无关C.分子扩散发生在静止或层流流体中，涡流扩散发生在湍流流体中D.分子扩散系数与流体的温度无关，涡流扩散系数与温度有关二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化学工程领域，全面论述化工过程中的流化床燃烧技术，包括流化床燃烧器的工作原理、污染物排放控制以及在能源利用中的应用。2、（本题5分）论述在化工过程的吸收塔操作中，液气比的优化和对吸收效果的影响。3、（本题5分）解释在化工热力学的热功转换过程中，不可逆损失的计算和分析方法。4、（本题5分）论述在化工过程的流化床操作中，如何控制流化床的流化质量和避免异常现象的发生。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个化工厂用膜分离器分离两种气体混合物，其中一种气体的渗透率为5×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面积为10m2，两侧压差为200kPa。计算该气体的渗透流量。2、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥某种颗粒物料，物料的初始含水量为30%（湿基），要求干燥至含水量为5%（湿基）。干燥器的生产能力为200kg/h干物料，空气的进口温度为150℃，出口温度为70℃，物料的比热容为1.5kJ/(kg·K)，干燥过程中的热损失为5%。计算空气的消耗量。3、（本题5分）某燃烧炉中进行甲烷的燃烧反应CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O，进料中甲烷和氧气的摩尔比为1:2，甲烷的流量为10mol/s，反应转化率为80%，计算生成二氧化碳的流量。4、（本题5分）某精馏塔分离正庚烷-正辛烷混合物，进料组成（正庚烷摩尔分数）为0.4，进料量为100kmol/h，塔顶馏出液中正庚烷含量为0.9，塔底釜液中正庚烷含量为0.1，相对挥发度为2.7，回流比为4。计算塔顶和塔底的产品流量以及再沸器的热负荷（假设进料为饱和液体）。5、（本题5分）某换热器采用逆流操作，热流体的进出口温度分别为200°C和120°C，冷流体的进出口温度分别为40°C和100°C，热流体的比热容为2kJ/(kg·K)，冷流体的比热容为4kJ/(kg·K)，求传热温差和传热系数为500W/(m²·K)时的传热面积。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业计划进行技术改造，以提高生产效率、降低能耗和减少污染。请分析可行的技术改造方向及可能面临的挑战。2、（本题10分）某化工企业在生产过程中需要进行环保设施建设和运行管理