太原工业学院《精细化工反应设备与计算》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页太原工业学院《精细化工反应设备与计算》

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，吸附分离常用于气体和液体的净化。对于一个物理吸附过程，以下关于吸附剂再生的方法，不正确的是：（）A.加热解吸B.降压解吸C.置换解吸D.化学方法解吸2、在化工原理中，研究流体流动时，雷诺数是一个重要的无量纲参数。当雷诺数大于4000时，流体的流动状态通常为：（）A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定3、对于化工过程中的气体净化，以下哪种方法适用于去除微量有害气体？（）A.吸收法B.吸附法C.燃烧法D.冷凝法4、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5、在化工生产中的干燥器选择中，以下哪种干燥器适用于干燥热敏性且易氧化的物料？（）A.厢式干燥器B.喷雾干燥器C.真空干燥器D.气流干燥器6、在化工热力学中，对于纯物质的临界状态，以下哪个参数在临界状态时没有明确的数值？（）A.温度B.压力C.体积D.密度7、在化工分离过程中，以下哪种方法常用于分离分子量差异较大的混合物？（）A.电泳B.超滤C.渗析D.电渗析8、在化工设备的设计中，换热器的设计需要考虑传热效率和压降。对于一个管壳式换热器，以下关于折流板的作用，不正确的是：（）A.增加传热面积B.提高流速C.支撑管束D.减小压降9、化工生产中的过滤操作，过滤介质的选择对过滤效果有重要影响。以下关于过滤介质的性能和选择原则，不正确的是（）A.要有足够的机械强度B.过滤阻力要小C.过滤介质的选择不考虑价格D.要适应过滤物料的性质10、在化学反应工程中，对于一个气固相催化反应，以下关于催化剂颗粒内扩散阻力的影响因素，不正确的是：（）A.催化剂的孔径B.反应气体的浓度C.反应温度D.催化剂的形状11、在化工生产中的结晶过程，以下哪个因素对于晶体的粒度和纯度影响最大？（）A.冷却速度B.搅拌强度C.过饱和度D.晶种的加入量12、在化工过滤操作中，过滤速率与过滤压差之间存在一定的关系。当过滤压差增大时，以下哪种情况不太可能发生？（）A.过滤速率加快B.滤饼厚度增加C.滤液的澄清度提高D.过滤介质的阻力增大13、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质14、化学反应的速率常数不仅与温度有关，还与反应物的浓度有关。对于一个一级反应，当反应物浓度增加一倍时，速率常数会？（）A.增加一倍B.不变C.减小一半D.增加两倍15、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.气力输送二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）化工热力学中的混合规则在状态方程的应用中起着关键作用，请解释混合规则的概念和常见的混合规则（如vanderWaals混合规则、RK混合规则等），并分析它们的适用范围和准确性。2、（本题5分）结合化工企业的可持续发展目标，深入探讨水资源管理策略在化工生产中的应用，包括节水措施、废水回用技术和水网络优化。3、（本题5分）化工过程中的干燥操作中，干燥器的类型和特点对于选择合适的干燥设备具有重要意义。请详细介绍常见的干燥器类型，如厢式干燥器、喷雾干燥器、流化床干燥器等，并分析它们的优缺点和适用场合。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个绝热固定床反应器中进行气固相催化反应，反应方程式为2A+B→3C。已知进料中A、B的摩尔比为2:1，入口温度为500K，反应热为-100kJ/mol，比热容分别为CpA=80J/(mol·K)，CpB=100J/(mol·K)，CpC=120J/(mol·K)。假设反应达到平衡时，转化率为80%，计算出口温度。2、（本题5分）一个精馏塔用于分离苯和甲苯的混合物，进料中苯的摩尔分数为0.4，塔顶产品中苯的摩尔分数为0.9，塔底产品中苯的摩尔分数为0.1，进料流量为100kmol/h，回流比为4，求塔顶和塔底产品的流量。3、（本题5分）某化工厂使用板式精馏塔分离三元混合物A、B和C，相对挥发度分别为1.8、1.3和1.0，进料组成（摩尔分数）分别为0.2、0.5和0.3，进料流量为120kmol/h，塔顶馏出液采出率为0.3，回流比为2.5，理论板数为18，计算塔顶和塔底产品的组成。4、（本题5分）在一个连续搅拌釜式串联反应器中，进行一级不可逆反应A→B，反应速率常数为0.25h^-1。第一个反应器体积为8L，进料中A的浓度为4mol/L，进料流量为4L/h；第二个反应器体积为12L。计算第二个反应器出口处A和B的浓度。5、（本题5分）一个连续干燥器在等焓条件下操作，湿物料的处理量为2000kg/h，初含水量为0.4（湿基），终含水量为0.05（湿基），干燥介质为热空气，进口温度为120°C，湿度为0.01kg/kg干气，出口温度为80°C，湿度为0.05kg/kg干气。求干燥介质的消耗量和预热器的加热量。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家橡胶生产企业需要提高橡胶的性能和质量。请分析从化学工程角度可以采取哪些方法。2、（本题10分）某化