山東理工大學(xué)《化工機械與設(shè)備》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工機械與設(shè)備》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結(jié)合D.以上效果相同2、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究催化劑對反應(yīng)速率的影響時，以下關(guān)于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應(yīng)的活化能B.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)C.提高反應(yīng)的選擇性D.加快反應(yīng)速率3、在化工分離過程的設(shè)計中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結(jié)晶器4、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對于高溫廢氣的余熱回收，以下哪種換熱器較為適用？（）A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應(yīng)器中的二級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進料流量D.反應(yīng)溫度6、對于化工過程中的流體流動，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實際意義，只是一個理論概念7、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進行。對于一個氣固相催化反應(yīng)，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響相對較??？（）A.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性8、在化工反應(yīng)過程中，催化劑的中毒會嚴重影響反應(yīng)性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預(yù)防催化劑中毒？（）A.對原料進行預(yù)處理B.控制反應(yīng)溫度和壓力C.定期對催化劑進行再生D.以上都是9、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物10、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變11、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)12、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險因素的識別和評估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險因素，不包括的是（）A.火災(zāi)和爆炸B.中毒和窒息C.設(shè)備故障D.員工心情好壞13、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對于反應(yīng)級數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器14、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質(zhì)有關(guān)。對于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質(zhì)C.溶解度D.化學(xué)親和力15、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關(guān)于各種蒸發(fā)器的特點和適用場合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過程的分子蒸餾技術(shù)中，如何利用分子運動的平均自由程差異實現(xiàn)物質(zhì)的分離，以及該技術(shù)在高沸點、熱敏性物質(zhì)分離中的優(yōu)勢。2、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離應(yīng)用中，如何進行膜分離與其他分離技術(shù)的組合和集成。3、（本題5分）闡述在化工過程的干燥過程中的熱質(zhì)傳遞模型中，如何建立數(shù)學(xué)模型描述干燥過程中的熱量和質(zhì)量傳遞規(guī)律，預(yù)測干燥時間和產(chǎn)品質(zhì)量。4、（本題5分）請深入闡述化工過程中的多相流現(xiàn)象，包括氣液、液液、氣固等多相體系的流動特性、相間傳質(zhì)和反應(yīng)，以及在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠采用精餾塔分離苯和甲苯的混合物，進料中苯的摩爾分數(shù)為0.4，甲苯的摩爾分數(shù)為0.6，進料流量為1000kmol/h，塔頂餾出液中苯的回收率要求達到95%，塔底釜液中甲苯的回收率要求達到98%。已知苯和甲苯的相對揮發(fā)度為2.5，計算所需的理論塔板數(shù)和回流比。2、（本題5分）在一個吸收塔中，用濃度為0.03mol/L的吸收劑吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的分壓為12kPa，出塔氣體中A的分壓為2.4kPa，氣體流量為1000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），吸收劑用量為1500L/h，求吸收率和吸收液中溶質(zhì)A的濃度。3、（本題5分）在一個管殼式換熱器中，熱流體進口溫度為200°C，出口溫度為150°C，冷流體進口溫度為50°C，出口溫度為100°C。熱流體的質(zhì)量流量為1000kg/h，比熱容為2kJ/(kg·K)，冷流體的質(zhì)量流量為800kg/h，比熱容為4kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱面積。假設(shè)總傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)。4、（本題5分）在一個流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為40%（濕基），干燥產(chǎn)品的含水量要求為5%（濕基），處理量為500kg/h。已知干燥介質(zhì)（熱空氣）的進口溫度為120°C，出口溫度為80°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣。求干燥介質(zhì)的消耗量和預(yù)熱器的加熱量。5、（本題5分）在一個絕熱膨脹過程中，某理想氣體從初始壓力800kPa、溫度450K膨脹到終壓200kPa。已知氣體的比熱容比為1.3，計算膨脹后的氣體溫度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個化工項目在建設(shè)過程中需要進行項目溝通管理，以確保項目各方信息暢通。請分析項目溝通管理的重點和方法。2、（本題1