南京工業(yè)大學(xué)《過(guò)程系統(tǒng)原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)南京工業(yè)大學(xué)

《過(guò)程系統(tǒng)原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、化工過(guò)程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個(gè)單效蒸發(fā)器中，若進(jìn)料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變3、在化工分離過(guò)程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點(diǎn)，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染4、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應(yīng)氣體的濃度C.反應(yīng)溫度D.催化劑的形狀6、對(duì)于化工原理中的吸收操作，以下關(guān)于吸收劑的選擇原則，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.吸收劑應(yīng)具有良好的選擇性、溶解度大、揮發(fā)性小、腐蝕性小、黏度低等特點(diǎn)B.吸收劑的價(jià)格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發(fā)性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對(duì)吸收過(guò)程沒(méi)有影響，不需要考慮7、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)物料進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一種濕物料，若采用熱風(fēng)干燥，風(fēng)的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質(zhì)D.取決于干燥設(shè)備的類(lèi)型8、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時(shí)，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對(duì)于一個(gè)二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒(méi)有關(guān)系9、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過(guò)程中，以下哪種因素對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較小？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類(lèi)型10、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機(jī)誤差C.可以通過(guò)作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)估11、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，局部阻力的計(jì)算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準(zhǔn)確？（）A.經(jīng)驗(yàn)公式法B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法C.理論分析法D.以上方法效果相同12、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過(guò)程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.相間傳質(zhì)會(huì)影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會(huì)受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)非均相反應(yīng)沒(méi)有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會(huì)促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮13、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見(jiàn)的設(shè)備。對(duì)于一個(gè)逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時(shí)，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無(wú)法確定14、在化工流體流動(dòng)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(jì)算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計(jì)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15、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要考慮壓力對(duì)設(shè)備強(qiáng)度的要求。對(duì)于一個(gè)承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，精餾塔的操作壓力對(duì)分離效果和能耗有著重要影響。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述操作壓力的選擇原則，并分析其對(duì)精餾過(guò)程的具體影響。2、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，討論氣固相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)，包括內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響，以及如何確定反應(yīng)的控制步驟。3、（本題5分）闡述在化工過(guò)程的液液萃取過(guò)程中的萃取劑篩選方法中，如何綜合考慮萃取劑的物理化學(xué)性質(zhì)、選擇性和回收難度等因素，選擇合適的萃取劑。4、（本題5分）論述在化工設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行廠房的布局和車(chē)間的通風(fēng)設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足安全生產(chǎn)和職業(yè)衛(wèi)生要求。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠有一管道輸送20°C的水，流量為0.05m3/s，管道直徑為0.1m，摩擦系數(shù)為0.02。已知水的密度為1000kg/m3，計(jì)算管道的壓降。2、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用乙醇胺溶液吸收二氧化碳，進(jìn)塔氣體中二氧化碳的分壓為10kPa，出塔氣體中二氧化碳的分壓為1kPa，乙醇胺溶液的濃度為0.5mol/L，氣液接觸面積為20m^2，傳質(zhì)系數(shù)為0.08kmol/(m^2·h·kPa)，求二氧化碳的吸收速率。3、（本題5分）在一個(gè)蒸發(fā)過(guò)程中，將某溶液從濃度10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）濃縮至30%，進(jìn)料流量為5000kg/h，蒸發(fā)室的操作壓力下溶液的沸點(diǎn)升高為5°C，汽化潛熱為2200kJ/kg。加熱蒸汽的溫度為120°C，冷凝液在飽和溫度下排出。計(jì)算加熱蒸汽的消耗量。4、（本題5分）在一個(gè)板式塔中進(jìn)行精餾操作，塔板間距為0.5m，堰高為0.05m，液流強(qiáng)度為20m3/(m·h)，液體密度為800kg/m3，求堰上液層高度和降液管內(nèi)液體停留時(shí)間。5、（本題5分）一個(gè)氣固相催化反應(yīng)在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為r=kP3A，其中k=0.008(kPa·s)?1，進(jìn)料中A的分壓為40kPa，空速為1.5s?1。求反應(yīng)器出口處A的分壓。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家化工廠的某個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生了大量的噪音，對(duì)周邊環(huán)境和員工健康造成影響。請(qǐng)分析噪音產(chǎn)生的原因，并提出降噪的措施和方案。2、