中南大學《物質(zhì)分離原理與技術(shù)》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中南大學

《物質(zhì)分離原理與技術(shù)》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、化工中的膜分離技術(shù)在許多領域得到了廣泛應用。對于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結(jié)構(gòu)的組合最為合適？A.陶瓷膜，對稱結(jié)構(gòu)B.聚合物膜，不對稱結(jié)構(gòu)C.金屬膜，多孔結(jié)構(gòu)D.無機膜，復合結(jié)構(gòu)2、在化工安全評價中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程3、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理4、化工中的干燥設備種類繁多。對于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設備更為適用？A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器5、在化工熱力學中，對于熵的概念，以下哪種說法是不準確的？（）A.熵是狀態(tài)函數(shù)B.熵增原理適用于孤立系統(tǒng)C.熵可以衡量能量的品質(zhì)D.熵的單位與溫度相同6、在化工流體流動中，阻力損失是不可避免的。關(guān)于直管阻力損失和局部阻力損失的計算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關(guān)C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失7、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當空氣量不足時，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快8、在化工熱力學中，以下哪個概念用于描述系統(tǒng)達到平衡時的狀態(tài)？A.熵增原理B.自由能C.相平衡D.熱平衡9、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？A.皮帶輸送機B.螺旋輸送機C.斗式提升機D.氣力輸送10、在化工設計中，以下哪個步驟不是初步設計階段的主要工作？A.工藝流程設計B.設備選型C.車間布置設計D.施工圖紙繪制11、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢12、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。以下關(guān)于膜分離過程的特點，哪種描述是不正確的？（）A.分離效率高B.操作條件溫和C.適用范圍廣D.膜的成本低且易于維護13、對于化工中的干燥過程，以下關(guān)于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個是準確的？A.干燥速率曲線通常分為恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要受表面汽化控制，降速干燥階段主要受內(nèi)部擴散控制。B.干燥速率曲線只有恒速干燥階段，不存在降速干燥階段。C.干燥速率曲線的階段劃分取決于干燥介質(zhì)的溫度和濕度，與物料的性質(zhì)無關(guān)。D.干燥速率曲線的降速干燥階段，干燥速率與物料的含水量成正比。14、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關(guān)于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應物濃度D.升高反應溫度15、在化工設備的設計中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個因素對于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強度D.壁厚16、在化工設備的無損檢測方法中，以下哪種方法適用于檢測內(nèi)部缺陷？A.超聲波檢測B.磁粉檢測C.滲透檢測D.射線檢測17、在化工中的精餾塔設計中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當?shù)?？A.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設備投資。一般來說，增大回流比可以提高分離效果，但會增加能耗和設備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比。B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品。C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設備投資無關(guān)。D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制。18、在化工中的分離設備性能評價中，關(guān)于分離效率的指標，以下哪種表述是準確的？A.分離效率的常用指標包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標組分的含量。B.分離效率只需要用純度一個指標來評價，其他指標不重要。C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設備的性能越差。D.回收率越高，說明分離設備的能耗越高，經(jīng)濟性越差。19、在化學工程中，關(guān)于蒸餾操作的原理，以下哪種說法是準確的？A.蒸餾是利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異，經(jīng)過多次部分汽化和部分冷凝，使混合物分離的操作。B.蒸餾主要依靠混合物中各組分的密度差異來實現(xiàn)分離。C.蒸餾是通過加熱使混合物中的輕組分全部汽化，從而實現(xiàn)分離。D.蒸餾過程中，混合物的組成不會發(fā)生變化。20、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴格限制的組分作為關(guān)鍵組分。B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設計和操作沒有影響。C.多組分精餾中只有一個關(guān)鍵組分，不存在多個關(guān)鍵組分的情況。D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利。二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）解釋在化工過程的蒸發(fā)操作中，如何根據(jù)物料的性質(zhì)和工藝要求選擇合適的蒸發(fā)方式。2、（本題10分）闡述在化工過程的液膜分離技術(shù)中，如何制備穩(wěn)定的液膜并利用其選擇性滲透實現(xiàn)物質(zhì)的分離，以及液膜分離技術(shù)的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題10分）論述在化工設備的強度設計中，如何考慮疲勞失效和進行疲勞強度計算。4、（本題10分）在化學反應工程中，氣固相催化反應中的內(nèi)擴散和外擴散限制會影響反應速率和選擇性。請論述內(nèi)擴散和外擴散限制的產(chǎn)生原因和判斷方法，并分