郑州信息工程职业学院《化工安全与环保》2023-2024学年第一学期期末试卷_第1页
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《化工安全与环保》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、在化工精馏塔的设计中,若要提高塔的分离效率,可以采取多种措施。以下哪种措施对提高分离效率的作用相对较小?()A.增加塔板数B.增大塔径C.优化塔板结构D.选择合适的回流比2、化工原理中涉及到的吸收操作,常用于分离气体混合物。在一个填料吸收塔中,用清水吸收氨气,若要提高氨气的吸收率,以下哪种方法效果不明显?()A.增加吸收剂的用量B.提高吸收塔的操作压力C.降低吸收剂的温度D.减小吸收塔的填料高度3、在化学反应工程中,研究反应速率与反应物浓度、温度等因素的关系至关重要。对于一个复杂的多步反应,以下关于反应速率控制步骤的说法,正确的是:()A.控制步骤的反应速率最快B.控制步骤决定了整个反应的速率C.控制步骤的反应物浓度最高D.控制步骤受温度影响最小4、在化工流体力学中,伯努利方程有着广泛的应用。以下关于伯努利方程的适用条件和局限性,不正确的是()A.适用于理想流体B.忽略了流体的粘性C.对于可压缩流体也适用D.可以精确计算实际流体的能量5、在化工分离过程中,萃取操作常用于分离混合物。当选择萃取剂时,以下哪个因素不是关键的考虑因素?()A.对溶质的溶解能力B.与原溶剂的互溶性C.萃取剂的价格D.萃取剂的挥发性6、在化工流体输送过程中,需要考虑管道阻力的影响。当输送高粘度液体时,以下哪种管道材质和内径的组合能够最大程度地减小阻力损失?()A.不锈钢管道,内径较大B.塑料管道,内径较小C.玻璃管道,内径适中D.铸铁管道,内径较大7、化工中的膜分离过程存在浓差极化现象。对于一个膜分离系统,以下哪个操作条件的改变能够有效地减轻浓差极化?()A.提高进料流速B.降低操作压力C.升高操作温度D.减小膜面积8、在化工传递过程中,热传导是常见的传热方式之一。关于热传导的基本定律——傅里叶定律,以下说法错误的是()A.热流密度与温度梯度成正比B.热导率是物质的固有属性C.热导率不受温度影响D.适用于稳态和非稳态传热9、在化工设备的设计中,对于承受外压的薄壁容器,以下哪个因素对于稳定性的影响最大?()A.容器的直径B.容器的长度C.材料的强度D.壁厚10、在化工中的精馏塔设计中,关于回流比的选择,以下哪种表述是恰当的?()A.回流比是精馏操作的重要参数,它影响着精馏塔的分离效果、能耗和设备投资。一般来说,增大回流比可以提高分离效果,但会增加能耗和设备投资;减小回流比则相反。因此,需要综合考虑各方面因素,选择合适的回流比B.回流比越大越好,能够保证精馏塔得到高纯度的产品C.回流比的选择只取决于塔顶和塔底产品的纯度要求,与能耗和设备投资无关D.回流比的最小值为零,最大值没有限制11、在化工生产中,经常需要对混合物进行干燥处理。对于一个恒速干燥阶段,以下关于干燥速率的主要影响因素,正确的是:()A.物料的含水量B.干燥介质的温度C.干燥介质的流速D.物料的性质12、在化工热力学中,对于真实气体的状态方程,范德华方程在一定条件下能够较好地描述气体的行为。若气体的压力较高,范德华方程的计算结果与实验值相比会如何?()A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.无法确定13、在化学反应工程中,对于一个非均相催化反应,以下关于催化剂外扩散阻力的消除方法,不正确的是:()A.提高搅拌速度B.减小催化剂颗粒尺寸C.增加反应物浓度D.升高反应温度14、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15、在化工精馏塔的操作中,如果塔顶产品的纯度不符合要求,以下哪种调节方法可能不是有效的?()A.增加回流比B.改变进料位置C.提高塔釜温度D.减小塔顶采出量二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)论述在化工过程的吸收塔中,填料的润湿性能对吸收效果的影响及改善措施。2、(本题5分)在化学工程领域,全面论述化工过程中的磁分离技术,包括磁性粒子的制备、分离原理以及在废水处理、生物分离等方面的应用。3、(本题5分)分析在化工生产的干燥过程中,如何利用流化床干燥器实现对颗粒物料的均匀干燥。4、(本题5分)在化学工程领域,全面论述化工热力学的基本原理和应用,包括状态方程、热力学性质计算以及在相平衡、能量分析等方面的应用。三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)一个连续干燥器在等焓条件下操作,湿物料的初始含水量为0.4kg/kg(干基),干燥后含水量降至0.05kg/kg(干基),空气进入干燥器的温度为80°C,相对湿度为20%,离开干燥器的温度为50°C,求空气的消耗量和干燥器的热效率。2、(本题5分)一个精馏塔的塔顶冷凝器需要将塔顶蒸汽全部冷凝,塔顶蒸汽流量为5000kg/h,汽化潜热为2000kJ/kg,冷却介质为水,进口温度为20°C,出口温度不超过40°C。求冷却水的最小流量。(水的比热容为4.2kJ/(kg·K))3、(本题5分)一个连续操作的釜式反应器进行一级不可逆反应,反应速率常数为0.3h^-1,进料浓度为3mol/L,体积流量为10L/h,反应器体积为50L,计算出口浓度。4、(本题5分)在一个萃取精馏塔中,用溶剂S分离混合物A和B,相对挥发度为1.5,溶剂比(溶剂流量与进料流量之比)为2,进料组成中A的摩尔分数为0.4,塔顶产品中A的摩尔分数要求达到0.9。计算最小回流比和实际回流比。5、(本题5分)一个连续釜式搅拌反应器(CSTR)串联一个平推流反应器(PFR)进行三级不可逆反应3A→B,反应速率常数为2L³/(mol³·h)。CSTR体积为20L,PFR体积为30L,进料中A的浓度为4mol/L,进料流量为15L/h,计算出口处A和B的浓度。四、案例分析题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)某化工企业在生产过程中产生了大量的余热,如何有效利用这些余热以降低能源消耗和提高经济效益。2、(

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