西南民族大學《高效傳熱傳質設備》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西南民族大學

《高效傳熱傳質設備》2023-2024學年第一學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、在化工過程的控制系統(tǒng)中，反饋控制是常見的控制方式之一。以下關于反饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.能夠克服擾動的影響B(tài).控制作用基于偏差C.可以實現(xiàn)無差控制D.響應速度較慢2、化學反應的動力學方程描述了反應速率與反應物濃度的關系。以下關于動力學方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實驗數(shù)據(jù)擬合B.基于反應機理推導C.憑空想象D.結合實驗和理論分析3、在化工設計中，需要考慮設備的布局和管道的走向。對于一個具有多個反應釜和分離設備的化工廠，以下哪個原則在設備布局時應首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D.符合安全規(guī)范4、在化工反應的動力學研究中，通過實驗測定反應速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法5、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質和內徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內徑較大B.塑料管道，內徑較小C.玻璃管道，內徑適中D.鑄鐵管道，內徑較大6、化工生產(chǎn)中的流體輸送設備種類繁多。對于離心泵的工作原理和性能特點，以下描述不正確的是（）A.依靠葉輪旋轉產(chǎn)生離心力B.流量與揚程存在一定關系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制7、在化工熱力學中，對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低8、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)器結構簡單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9、在化工熱力學中，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少10、在化工生產(chǎn)中的結晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）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.強烈的攪拌11、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。對于一個生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進工藝路線B.更換原材料C.增加設備投資D.減少勞動力投入12、在化工熱力學中，研究混合物的汽液平衡時，泡點和露點的計算是重要內容。對于一個二元混合物，以下關于泡點和露點的關系，正確的是：（）A.泡點總是低于露點B.泡點總是高于露點C.泡點和露點可能相等D.泡點和露點沒有關系13、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對于一個特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會如何變化？（）A.萃取相中溶質濃度增加，萃余相中溶質濃度減少B.萃取相中溶質濃度減少，萃余相中溶質濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質濃度均減少14、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小15、在化工設備的選型中，需要綜合考慮性能、價格和可靠性等因素。對于一個需要長期連續(xù)運行的關鍵設備，以下哪個因素的權重通常最高？（）A.設備的性能B.設備的價格C.設備的可靠性D.設備的維護成本二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的膜分離技術發(fā)展迅速，請闡述常見膜分離過程（如反滲透、超濾、微濾等）的分離原理和應用領域，并分析膜污染的原因及防治措施。2、（本題5分）詳細闡述在化工過程的傳熱計算中，如何確定傳熱系數(shù)以及影響傳熱系數(shù)的因素。3、（本題5分）闡述在化工產(chǎn)品的質量控制與分析方法中，如何運用現(xiàn)代分析儀器和技術，如色譜、光譜和質譜等，對產(chǎn)品進行定性和定量分析。4、（本題5分）在化工原理中，蒸發(fā)設備的類型和特點是重要的知識點。請介紹常見的蒸發(fā)設備，如蒸發(fā)器、結晶器等，并比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個傳熱過程中，熱流體的溫度從350°C降至250°C，冷流體的溫度從150°C升至200°C，熱流體的熱導率為20W/(m·K)，冷流體的熱導率為10W/(m·K)，兩流體的對流傳熱系數(shù)均為100W/(m^2·K)，管壁厚度為5mm，熱導率為40W/(m·K)，計算總傳熱系數(shù)。2、（本題5分）在一個吸收塔中，用清水吸收混合氣中的氨氣?；旌蠚庵邪睔獾姆謮簽?kPa，總壓為101.3kPa，氣相傳質系數(shù)為0.08kmol/(m^2·s·kPa)，液相傳質系數(shù)為0.05kmol/(m^2·s·kmol/m^3)，亨利系數(shù)為150kPa。計算吸收過程的傳質速率。3、（本題5分）在一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為0.018Pa·s。計算最小流化速度和帶出速度。4、（本題5分）某吸收塔用清水吸收空氣中的二氧化硫，進塔氣體中二氧化硫的摩爾分數(shù)為0.08，出塔氣體中二氧化硫的摩爾分數(shù)要求降至0.008，氣液平衡關系為y=1.5x，液氣比為2，求傳質單元數(shù)。5、（本題5分）某連續(xù)干燥器在等焓干燥條件下操作，濕物料處理量為400kg/h，初始濕基含水量為0.18，干燥產(chǎn)品的濕基含水量為0.03。已知絕干物料的比熱容為1.0kJ/(kg·℃)，空氣進入干燥器的溫度為70℃，濕度為0.008kg/kg干空氣，離開干燥器的溫度為45℃。計算空氣的消耗量。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家制藥企業(yè)計劃新建一條生產(chǎn)線，以提高某種藥物的產(chǎn)量。請分析在設計和建設過程中需要考慮哪些化學工程方面的問題。2、（本題10分）一個化工項目在竣工驗收階段，發(fā)現(xiàn)