长沙师范学院《反应器原理与过程控制》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《反应器原理与过程控制》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20个小题，每小题1分，共20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、在化学反应工程中，对于一个均相催化反应，催化剂的浓度增加，反应速率会如何变化？（）A.线性增加B.先增加后趋于平稳C.指数增加D.不变2、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3、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（）A.原材料的消耗B.产品的产量C.设备的投资D.操作工人的数量4、在化工原理中，研究液体在填料塔中的流动时，以下关于填料层压降的影响因素，不正确的是：（）A.填料的类型B.液体的流量C.填料的堆积方式D.液体的密度5、在化工生产中，常常需要对混合物进行分离和提纯。对于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分馏的方法进行分离，以下哪种因素对分离效果的影响最为关键？（）A.混合物的组成比例B.分馏柱的高度和填充材料C.加热温度和速度D.冷却介质的温度6、化工分离过程中的吸附操作常用于气体和液体的净化。对于一个固定床吸附器，若吸附剂的吸附容量达到饱和，需要进行再生。以下哪种再生方法通常能耗较低？（）A.加热再生B.降压再生C.置换再生D.吹扫再生7、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。若输送的液体粘度增大，离心泵的扬程和流量会如何变化？（）A.扬程增大，流量增大B.扬程增大，流量减小C.扬程减小，流量增大D.扬程减小，流量减小8、在化工热力学中，对于一个封闭系统经历绝热过程，以下关于系统内能和熵的变化，哪项说法是正确的？（）A.内能不变，熵增加B.内能增加，熵不变C.内能减少，熵不变D.内能不变，熵不变9、在化工过程的安全管理中，对于易燃易爆物质的储存和运输，以下哪种措施是最为关键的？（）A.采用密封容器B.控制温度和压力C.安装防爆设备D.加强人员培训10、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（）A.桨式搅拌器适用于低粘度液体B.涡轮式搅拌器搅拌强度大C.搅拌器的选型只考虑搅拌效果D.要考虑物料性质和工艺要求11、关于化工生产中的喷雾干燥，以下哪种因素对产品颗粒大小的影响最为显著？（）A.进料速度B.喷雾压力C.干燥温度D.物料性质12、化工过程中的过滤操作常用于分离固体和液体混合物。在一个恒压过滤过程中，若过滤介质的阻力可以忽略不计，过滤时间延长一倍，滤液体积会增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.无法确定13、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。当离心泵的安装高度过高时，可能会出现什么问题？（）A.流量增大B.扬程降低C.发生气蚀现象D.效率提高14、化工中的流化床反应器具有良好的传热和传质性能。对于流化床反应器的特点和应用，以下说法不正确的是（）A.适用于气固相反应B.颗粒容易带出C.操作条件容易控制D.对催化剂要求不高15、在化工过程的模拟计算中，需要选择合适的热力学模型。对于一个包含极性物质和非极性物质的混合物体系，以下哪种热力学模型的适用性更好？（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.以上都不是16、在化工过程控制中，比例积分微分（PID）控制器是常用的控制器类型。以下关于PID控制器参数整定的方法，不正确的是：（）A.试凑法B.临界比例度法C.衰减曲线法D.理论计算法17、在化学反应动力学中，研究温度对反应速率的影响时，通常采用阿伦尼乌斯方程。当活化能增大时，以下关于温度对反应速率影响程度的说法，正确的是：（）A.温度的影响程度减小B.温度的影响程度增大C.温度的影响程度不变D.无法确定温度的影响程度18、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常用的方法之一。以下哪种涂层材料的耐腐蚀性通常较好？（）A.环氧树脂涂层B.聚乙烯涂层C.油漆涂层D.镀锌涂层19、在化工热力学中，研究混合物的汽液平衡时，泡点和露点的计算是重要内容。对于一个二元混合物，以下关于泡点和露点的关系，正确的是：（）A.泡点总是低于露点B.泡点总是高于露点C.泡点和露点可能相等D.泡点和露点没有关系20、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.使用高效传热元件二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）化工过程中的传热设备，如换热器、加热炉等，其性能评估和优化对于提高能源利用效率具有重要意义。请详细介绍传热设备性能评估的指标和方法，并讨论如何通过设备结构的改进和操作条件的优化来提高传热效率。2、（本题5分）化工原理中的过滤设备的选型需要考虑多个因素，请详细说明过滤设备选型的依据和方法，包括处理量、物料性质和过滤要求等，并分析不同类型过滤设备的优缺点。3、（本题5分）论述在化工生产的蒸发操作中，如何提高蒸发器的传热效率和减少结垢现象。4、（本题5分）论述在化工设备的无损检测中，各种检测方法的原理、适用范围和优缺点。5、（本题5分）在化工原理中，液体精馏过程中的塔板效率是衡量精馏塔性能的重要指标。请阐述塔板效率的定义和影响因素，并分析如何提高精馏塔的塔板效率。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家化妆品生产企业的产品出现了稳定性问题。请分析可能的原因并提出解决方案。2、（本题5分）在食品添加剂生产领域，某企业需要开发一种新型的甜味剂。请分析在化学工程方面的设计思路。3、（本题5分）一个化工项目在建设过程中需要进行项目风险管理，以降低项目风险。请分析项目风险管理的流程和方法。4、（本题5分）在农药生产企业中，某工厂需要优化生产工艺以降低成本和提高产品质量。请分析具体的改进措施。5、（本题5分）某化工企业采用了新的萃取技术来提取产品。请分析该技术的优势和应用前景。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一换热器用100℃的饱和水蒸气将流量为2000kg/h的某液体从20℃加热到80℃。已知液体的比热容为2.5kJ/(kg·℃)，换热器的总传热系数为800W/(m²·℃)，换热面积为10m²。计算蒸汽的用量（假设蒸汽冷凝后排出的温度为100℃）。2、（本题10分）用板式塔分离