臺州學(xué)院《化工流程模擬與優(yōu)化》2023-2024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頁臺州學(xué)院

《化工流程模擬與優(yōu)化》2023-2024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(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工精餾操作中，要實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個(gè)操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量2、化工中的萃取塔設(shè)計(jì)需要考慮萃取劑的分散和聚并。對于一個(gè)需要高效萃取的過程，以下哪個(gè)萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進(jìn)萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤D.攪拌器3、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險(xiǎn)性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素4、在化學(xué)工程領(lǐng)域，對于多相反應(yīng)體系，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對反應(yīng)速率的影響，哪種說法是正確的？（）A.相間傳質(zhì)通常會限制反應(yīng)速率B.相間傳質(zhì)對反應(yīng)速率沒有影響C.相間傳質(zhì)總是會加快反應(yīng)速率D.相間傳質(zhì)的影響取決于反應(yīng)類型5、在化工安全管理中，危險(xiǎn)化學(xué)品的儲存需要遵循嚴(yán)格的規(guī)定。對于易燃液體的儲存，以下關(guān)于儲存條件的要求，不正確的是：（）A.通風(fēng)良好B.遠(yuǎn)離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣6、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修7、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，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(qiáng)的攪拌強(qiáng)度8、在化工過程的安全評估中，危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）是常用的方法之一。以下關(guān)于HAZOP分析的主要目的，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.識別潛在的危險(xiǎn)B.評估風(fēng)險(xiǎn)的大小C.提出改進(jìn)措施D.確定事故的責(zé)任方9、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計(jì)B.差壓變送器C.彈簧管壓力計(jì)D.膜片壓力計(jì)10、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個(gè)順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證11、在化工安全管理中，應(yīng)急預(yù)案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)B.事故預(yù)防措施C.詳細(xì)的工藝流程圖D.應(yīng)急響應(yīng)程序12、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13、在化工過程的控制中，自動化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實(shí)現(xiàn)精確的過程控制14、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。以下哪項(xiàng)不是經(jīng)濟(jì)因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設(shè)備投資成本B.原材料價(jià)格C.反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)D.產(chǎn)品市場價(jià)格15、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)模浚ǎ〢.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(jì)D.對流傳熱系數(shù)是一個(gè)固定值，不受任何外界條件的影響16、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個(gè)自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢17、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)物18、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19、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(xiàng)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(qiáng)D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)20、對于化工工藝流程的設(shè)計(jì)，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點(diǎn)是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略21、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對于一個(gè)受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進(jìn)行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾22、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個(gè)零級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。若將反應(yīng)容器的體積增大一倍，反應(yīng)時(shí)間會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.不變D.變?yōu)樵瓉淼囊话?3、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時(shí)，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個(gè)措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速24、在化工設(shè)計(jì)中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對于一個(gè)具有多個(gè)反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個(gè)原則在設(shè)備布局時(shí)應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范25、在化工設(shè)計(jì)中，需要對管道進(jìn)行選材。對于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)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.玻璃鋼二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)器的類型多種多樣。請比較間歇式反應(yīng)器、連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器和管式反應(yīng)器的特點(diǎn)及適用范圍。2、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。3、（本題5分）在化工原理中，流體通過顆粒床層的流動阻力計(jì)算對于過濾、固定床反應(yīng)器等設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有重要意義。請闡述流體通過顆粒床層的流動阻力的計(jì)算方法，如Ergun方程，并舉例說明如何應(yīng)用這些方法計(jì)算流動阻力。4、（本題5分）化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。請?jiān)敿?xì)介紹吸附的原理和常見的吸附劑，并討論影響吸附效果的因素。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工項(xiàng)目在運(yùn)營過程中，需要進(jìn)行安全生產(chǎn)隱患排查和治理，以消除安全隱患。請分析安全生產(chǎn)隱患排查和治理的重點(diǎn)和方法。2、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)需要提高處理效率。請分析可以采取哪些措施。3、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的去污能力。請分析在化學(xué)工程方面的解決方法。4、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出防護(hù)措施。5、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)過程需要提高反應(yīng)速率。請分析可以采取哪些方法。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)吸收塔中用清水吸收空氣中的氨氣，進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，氣流量為1000mol/h，吸收劑用量為2000mol/h，平衡關(guān)系為y=0.8x，計(jì)算尾氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)。2、（本題10分）某化工廠有一精餾塔，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，塔釜液中輕