上海纽约大学《化工设备基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、在化工分离过程中，超滤膜分离技术常用于分离大分子物质。以下关于超滤膜的特点，哪种描述是不正确的？（）A.截留分子量固定B.操作压力低C.分离精度高D.容易被污染2、在化工过程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下关于相似放大法的优点，哪种说法是不准确的？（）A.基于物理相似原理B.能够较好地预测放大后的性能C.不需要大量的实验数据D.适用于各种类型的化工过程3、在化工吸收过程中，如果吸收剂的用量无限增大，吸收率会如何变化？（）A.吸收率无限增大B.吸收率趋近于1C.吸收率保持不变D.吸收率逐渐减小4、在化工反应的动力学研究中，通过实验测定反应速率常数时，以下哪种实验方法的误差通常较大？（）A.间歇反应法B.连续流动法C.示踪法D.静态法5、化工生产中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于干燥过程中的热质传递，以下描述不准确的是（）A.热量传递和质量传递同时进行B.干燥速率取决于内部扩散和表面汽化C.湿空气的性质对干燥效果影响不大D.干燥介质的选择很重要6、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7、在化工吸附过程中，吸附剂的吸附容量与哪些因素有关？以下哪项因素通常不是主要影响因素？（）A.吸附质的浓度B.吸附剂的比表面积C.吸附温度D.吸附剂的颜色8、在化工流体流动的测量中，以下哪种流量计适用于测量大管径、低流速的流体流量？（）A.涡轮流量计B.电磁流量计C.孔板流量计D.超声波流量计9、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10、化工中的干燥器有多种类型，如厢式干燥器、流化床干燥器等。以下关于不同类型干燥器的优缺点，不准确的是（）A.厢式干燥器操作简单B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的选择只考虑干燥速率D.要综合考虑多种因素11、化工过程中的结晶操作常用于分离和提纯物质。对于一种溶解度随温度变化较大的物质，以下哪种结晶方法能够获得更高纯度的产品？（）A.冷却结晶B.蒸发结晶C.真空结晶D.溶析结晶12、化工生产中的流体输送设备种类繁多。对于离心泵的工作原理和性能特点，以下描述不正确的是（）A.依靠叶轮旋转产生离心力B.流量与扬程存在一定关系C.可以输送高粘度液体D.安装高度有一定限制13、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14、对于化工生产中的节能技术，以下关于夹点技术的描述，哪一项是准确的？（）A.夹点技术是通过分析过程系统中的物流和能流，找出系统用能的“瓶颈”，从而实现节能优化B.夹点技术只能用于热交换网络的优化，对其他化工单元操作的节能没有帮助C.夹点技术的应用需要复杂的计算和专业软件，实际操作难度大，效果不明显D.夹点技术是一种过时的节能技术，已经被新的技术所取代15、化工设备的选材需要考虑多种因素。以下关于化工设备选材的原则，不准确的是（）A.耐腐蚀性B.强度和刚度C.材料价格越低越好D.加工性能二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在化学反应工程中，反应动力学模型的建立是研究反应过程的重要手段。请论述建立反应动力学模型的步骤和方法，并举例说明如何验证和优化模型。2、（本题5分）化工原理中的萃取设备的设计和操作优化需要考虑多个因素，请详细说明萃取设备的设计计算方法，包括萃取级效率的确定和萃取塔直径的计算，并分析如何提高萃取设备的处理能力和分离效率。3、（本题5分）解释在化工过程的蒸发操作中，如何进行蒸发器的防垢和除垢措施的选择和实施。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个吸收塔中，用稀硫酸吸收氨气，进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，吸收剂中硫酸的浓度为0.5mol/L，气液比为2，亨利系数为0.8MPa。计算吸收塔的传质单元数和传质单元高度。2、（本题5分）某吸收塔用纯溶剂吸收混合气中的溶质，进塔气体中溶质的摩尔分数为0.05，吸收率为90%，相平衡关系为y=1.5x，计算出塔液相中溶质的浓度。3、（本题5分）一个吸收塔用含溶质0.002（摩尔比）的溶剂吸收混合气中的溶质，进口混合气中溶质的摩尔比为0.05，出口混合气中溶质的摩尔比要求降低到0.005，相平衡关系为Y=1.5X，液气比为1.2（摩尔比）。求填料层高度。4、（本题5分）在一个换热器中，热流体进口温度为300°C，出口温度为200°C，流量为8kg/s，比热容为1.5kJ/(kg·K)。冷流体进口温度为50°C，出口温度为150°C，流量为12kg/s，比热容为2kJ/(kg·K)。计算换热器的传热面积（假设总传热系数为1200W/(m²·K)）。5、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒直径为0.08mm，密度为1800kg/m³，气体流速为0.9m/s，操作温度为450K，压力为0.9atm。求催化剂的带出速度和最小流化速度。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化学工程实验室在进行