江蘇航空職業(yè)技術學院《過程安全儀器分析》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《過程安全儀器分析》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、對于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質在原溶劑中的溶解度增大B.溶質在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強D.萃取相和萃余相的分離難度增大2、在化工設計中，需要對管道進行選材。對于輸送強腐蝕性介質的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼3、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性??；轉盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構4、化工中的流化床干燥器在運行過程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個參數(shù)對判斷流化狀態(tài)的好壞最為關鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比5、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設備D.加強人員培訓6、關于化工生產中的攪拌裝置，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.推進式攪拌器7、關于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱8、化工中的攪拌釜式反應器在很多情況下被使用。當反應物料的粘度隨反應進程發(fā)生顯著變化時，以下哪種攪拌槳轉速的控制策略能夠保證反應的均勻性？（）A.恒定轉速B.逐漸增加轉速C.逐漸降低轉速D.根據物料粘度實時調整轉速9、化工過程中的結晶器設計，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強的攪拌強度10、在化工過程的物料衡算中，需要準確確定各種物料的流量和組成。對于一個復雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經驗公式C.忽略次要物料D.增加測量次數(shù)11、在化工設備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環(huán)境中的設備，以下關于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結合力D.涂層的施工性能12、在化工反應的熱效應計算中，需要考慮反應的焓變。對于一個吸熱反應，升高溫度會對反應的平衡常數(shù)產生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小13、在化學反應器的設計中，需要考慮多種因素以確保反應的高效進行。對于一個氣固相催化反應，以下哪個因素對反應速率的影響相對較??？（）A.催化劑的孔徑大小B.反應物的濃度C.反應容器的材質D.催化劑的活性14、在化工反應工程中，對于一個串聯(lián)反應，如果中間產物是期望產物，以下哪種操作方式有利于提高中間產物的收率？（）A.提高反應溫度B.增加反應物濃度C.縮短反應時間D.降低反應壓力15、在化工設備的設計中，關于壓力容器的設計準則，以下哪種表述是恰當?shù)?？（）A.壓力容器的設計應遵循強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設計只需要考慮強度失效準則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設計可以采用低于標準的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設計壓力可以超過其標注的最高工作壓力，只要定期檢驗即可二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工分離過程中的吸附操作中，吸附等溫線是描述吸附劑吸附能力的重要工具。請詳細介紹常見的吸附等溫線模型，如Langmuir等溫線、Freundlich等溫線等，并分析如何利用這些模型來描述和預測吸附過程。2、（本題5分）化學反應工程中，催化劑對于反應速率和選擇性有著顯著影響，請論述催化劑的作用機理，并說明如何選擇合適的催化劑以提高化學反應的效率。3、（本題5分）結合化工生產中的環(huán)保要求，深入探討土壤污染修復中的化學工程技術，包括化學淋洗、固化穩(wěn)定化等方法的原理和應用。4、（本題5分）分析在化工熱力學的熱力學第二定律應用中，熵產和可用能損失的計算及分析方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個管式換熱器中，用溫度為180°C的熱油將流量為2kg/s的冷水從20°C加熱到80°C。已知熱油的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱面積（假設傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)）。2、（本題5分）某化工廠使用萃取塔處理含溶質A的廢水，萃取劑與廢水的流量比為0.8，平衡分配系數(shù)為4，進水溶質A濃度為800mg/L。若要求處理后廢水中溶質A濃度降至100mg/L，計算所需的理論級數(shù)。3、（本題5分）在一個絕熱填充床反應器中進行二級不可逆反應2A→B，反應速率常數(shù)為10L/(mol·s)。進料中A的濃度為4mol/L，進料流量為2L/s，反應器體積為50L。計算反應的轉化率。4、（本題5分）某燃燒爐以天然氣為燃料，天然氣組成（體積分數(shù)）為甲烷90%，乙烷5%，丙烷5%。已知甲烷、乙烷、丙烷的燃燒熱分別為890kJ/mol、1560kJ/mol、2220kJ/mol，求天然氣的熱值。5、（本題5分）在一個吸收塔中，用稀硫酸吸收廢氣中的氨氣，進塔氣體中氨氣的分壓為20kPa，出塔氣體中氨氣的分壓為2kPa，吸收劑中硫酸的濃度為0.5mol/L，氣液接觸面積為10m^2，傳質系數(shù)為0.05kmol/(m^2·h·kPa)。求氨氣的吸收速率。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工廠在進行環(huán)保整改時，發(fā)現(xiàn)部分環(huán)保設施的運行成本過高。請分析環(huán)保設施運行成本高的原因，并提出降低運行成本的方法。2、（本題10