北京理工大學(xué)《化工設(shè)備與機(jī)械》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學(xué)《化工設(shè)備與機(jī)械》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在化工傳熱過程中，當(dāng)熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體時，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速2、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計和分析中起著重要作用。對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定3、在化工過程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關(guān)于相似放大法的優(yōu)點，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測放大后的性能C.不需要大量的實驗數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的說法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉(zhuǎn)化率更高B.換熱操作的轉(zhuǎn)化率更高C.轉(zhuǎn)化率相同D.取決于具體的反應(yīng)條件5、在化工設(shè)備的設(shè)計中，換熱器的設(shè)計需要考慮傳熱效率和壓降。對于一個管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降6、在化工安全工程中，火災(zāi)和爆炸是常見的事故類型。對于一個易燃易爆的化工場所，以下關(guān)于預(yù)防火災(zāi)爆炸的措施，不正確的是：（）A.提高操作壓力B.控制火源C.加強(qiáng)通風(fēng)D.采用防爆電氣設(shè)備7、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計，過濾時間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定8、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較?。浚ǎ〢.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間9、在化工中的精餾塔設(shè)計中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?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(shè)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(shè)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(shè)備投資無關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制10、在化工管道設(shè)計中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動問題。對于一個高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動？（）A.固定支架B.滑動支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架11、在化工設(shè)備的設(shè)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(qiáng)度D.壁厚12、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(yù)測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程13、化工中的干燥器有多種類型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類型干燥器的優(yōu)缺點，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素14、在化工設(shè)備的設(shè)計中，對于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵15、在化工流體流動的研究中，對于粘性流體在圓形管道中的流動，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時雷諾數(shù)會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/416、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單17、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(zhǔn)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(kuò)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18、關(guān)于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進(jìn)式攪拌器19、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同20、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。對于光滑管內(nèi)的湍流流動，以下哪個公式常用于計算摩擦系數(shù)？（）A.泊肅葉公式B.范寧公式C.布拉修斯公式D.哈根-泊謖葉公式21、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進(jìn)行加熱。對于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱22、在化工傳遞過程中，關(guān)于對流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.對流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計D.對流傳熱系數(shù)是一個固定值，不受任何外界條件的影響23、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零24、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大25、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的強(qiáng)度計算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/4二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在化工過程的膜分離應(yīng)用中，如何解決膜污染和濃差極化問題。2、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的膜接觸器技術(shù)，包括膜接觸器的類型、工作原理以及在氣體吸收、液液萃取等過程中的應(yīng)用和發(fā)展前景。3、（本題5分）結(jié)合生物化工的發(fā)展，深入探討生物發(fā)酵過程的優(yōu)化控制，包括培養(yǎng)基配方、發(fā)酵條件、代謝調(diào)控等方面對產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。4、（本題5分）解釋在化工反應(yīng)工程中，催化劑的作用機(jī)制和如何選擇合適的催化劑。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在火災(zāi)隱患，需要進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險評估和防范措施制定。分析火災(zāi)風(fēng)險評估的方法和防范措施。2、（本題5分）在一項化工工藝改進(jìn)的研究中，新的工藝雖然提高了生產(chǎn)效率，但卻增加了環(huán)境污染。請分析這種情況產(chǎn)生的原因，并提出兼顧效率和環(huán)保的改進(jìn)方案。3、（本題5分）某化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過程自動化改造時，遇到了系統(tǒng)兼容性和穩(wěn)定性的問題。請分析這些問題產(chǎn)生的原因，并給出提高自動化系統(tǒng)性能的建議。4、（本題5分）一家化妝品生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脫妝現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出解決方案。5、（本題5分）一家化工廠的某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生了大量的噪音，對周邊環(huán)境和員工健康造成影響。請分析噪音產(chǎn)生的原因，并提出降噪的措施和方案。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個流化床反應(yīng)器中，顆粒的平均直徑為0.1mm，床層密度為1000kg/m^3，氣體流速為2m/s，氣體密度為1.2kg/m^3，計算流化數(shù)。2、（本題10分）某換熱器用溫度為150°C的熱油將30°C的冷水加熱到70°