畢節(jié)職業(yè)技術學院《化工設計基礎》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁畢節(jié)職業(yè)技術學院《化工設計基礎》

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批閱人一、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、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進料位置2、化工過程中的干燥操作，若干燥介質的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢3、對于化工中的萃取精餾過程，以下關于其原理和應用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調節(jié)4、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚程和流量會如何變化？（）A.揚程增大，流量增大B.揚程增大，流量減小C.揚程減小，流量增大D.揚程減小，流量減小5、在化學反應器的設計中，以下哪種類型的反應器適用于反應速率慢且需要長時間反應的情況？（）A.間歇式反應器B.連續(xù)式反應器C.半連續(xù)式反應器D.流化床反應器6、在化工設備的防腐措施中，涂層防護是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層7、在化工過程的控制系統中，前饋控制與反饋控制相結合可以提高控制效果。以下關于前饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動進行控制B.能夠完全消除擾動的影響C.對測量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用8、在化工設備的設計中，需要考慮壓力對設備強度的要求。對于一個承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭9、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質10、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小11、在化工流體流動中，當流體流經管道時會產生阻力損失。對于層流和湍流兩種流動狀態(tài)，以下關于阻力損失的特點，哪項描述是不正確的？（）A.層流的阻力損失與流速的一次方成正比B.湍流的阻力損失與流速的平方成正比C.層流的阻力損失通常小于湍流D.湍流的阻力損失與管道粗糙度無關12、在化工熱力學的研究中，以下哪個熱力學定律是判斷過程自發(fā)方向的依據？（）A.熱力學第一定律B.熱力學第二定律C.熱力學第三定律D.蓋斯定律13、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個恒壓過濾過程中，若過濾介質的阻力可以忽略不計，過濾時間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定14、對于化工中的傳質過程，以下關于雙膜理論的基本假設，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質阻力集中在這兩層膜內，相內為湍流流動B.雙膜理論假設氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認為傳質系數與流體的流速和物性無關15、化工傳熱過程在許多工藝中都有應用。在一個需要快速加熱的化工反應中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導C.輻射傳熱D.以上三種方式結合二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對產品質量的要求提高，分析質量控制圖在化工生產中的應用，包括如何繪制、分析和利用質量控制圖來監(jiān)控生產過程的穩(wěn)定性和產品質量。2、（本題5分）闡述在化工過程的生物發(fā)酵過程中的代謝流分析中，如何利用代謝網絡模型和實驗數據分析細胞內的代謝流分布，優(yōu)化發(fā)酵過程。3、（本題5分）在化學反應工程中，固定床反應器中的傳熱和傳質過程對反應性能有重要影響。請論述固定床反應器中傳熱和傳質的特點和影響因素，并分析如何優(yōu)化固定床反應器的結構和操作條件以提高傳熱和傳質效率。4、（本題5分）分析在化工過程的吸收塔設計中，塔徑和塔高的計算方法和影響因素。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某二元連續(xù)精餾塔，塔頂采用全凝器，塔釜采用間接蒸汽加熱。進料組成中輕組分的摩爾分數為0.4，相對揮發(fā)度為3，塔頂產品中輕組分的摩爾分數為0.9，塔釜產品中輕組分的摩爾分數為0.05，回流比為2.5。計算精餾段和提餾段的氣液相流量。2、（本題5分）一個吸收塔用含溶質0.002（摩爾比）的溶劑吸收混合氣中的溶質，進口混合氣中溶質的摩爾比為0.05，出口混合氣中溶質的摩爾比要求降低到0.005，相平衡關系為Y=1.5X，液氣比為1.2（摩爾比）。求填料層高度。3、（本題5分）某理想氣體經歷絕熱可逆壓縮過程，初始壓力為100kPa，初始溫度為300K，壓縮后壓力為300kPa，已知氣體的比熱容比為1.4。計算終態(tài)溫度和壓縮功。4、（本題5分）在一個列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱某種液體。蒸汽走殼程，冷凝溫度為120°C，液體走管程，進口溫度為20°C，出口溫度為80°C。已知蒸汽冷凝給熱系數為10000W/(m^2·K)，液體的對流給熱系數為2000W/(m^2·K)，換熱器的熱損失忽略不計，求總傳熱系數。5、（本題5分）某化工廠有一蒸汽管道，外徑為273mm，壁厚為12mm，管道外覆蓋一層厚度為120mm的保溫材料，保溫材料的導熱系數為0.08W/(m·K)，管道內蒸汽溫度為280°C，環(huán)境溫度為25°C，求每米管道的熱損失（假設管道外表面對環(huán)境的對流傳熱系數為8W/(m2·K)）。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在食品添加劑生產領域，某企業(yè)需要開發(fā)一種新型的增稠劑。請分析在化學工程方面的設計思路。2、（本題10分）在化肥生產企業(yè)中，某工廠需要改進