上海大學(xué)《過程系統(tǒng)分析與綜合》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁上海大學(xué)

《過程系統(tǒng)分析與綜合》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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，吸附分離常用于分離微量雜質(zhì)。以下關(guān)于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生2、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好3、在化工傳熱過程中，換熱器是常見的設(shè)備。當(dāng)需要在高溫、高壓條件下進(jìn)行高效傳熱時，以下哪種換熱器類型通常是首選？（）A.管殼式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.熱管換熱器4、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關(guān)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(zhì)會透過膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)5、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較??？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間6、化工生產(chǎn)過程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時，以下哪種操作條件的改變對分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力7、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強(qiáng)度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求8、在化工反應(yīng)的動力學(xué)研究中，通過實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)速率常數(shù)時，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法9、在化工精餾過程中，進(jìn)料熱狀態(tài)會影響精餾塔的操作。以下哪種進(jìn)料熱狀態(tài)會使精餾段的塔板數(shù)增加，提餾段的塔板數(shù)減少？（）A.過熱蒸汽進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.氣液混合物進(jìn)料D.冷液進(jìn)料10、化工中的流化床干燥器在運(yùn)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(guān)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11、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。對于萃取精餾的原理和操作要點(diǎn)，以下說法不準(zhǔn)確的是（）A.加入萃取劑改變相對揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量12、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，若主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能，升高溫度對主反應(yīng)的選擇性會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低13、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)14、化工生產(chǎn)中的精餾操作，塔板上氣液接觸方式有多種。以下關(guān)于不同氣液接觸方式的特點(diǎn)，不正確的是（）A.鼓泡接觸傳質(zhì)效率高B.噴射接觸適用于大液量C.泡沫接觸穩(wěn)定性好D.選擇接觸方式不考慮工藝要求15、在化工中的結(jié)晶過程，關(guān)于影響結(jié)晶產(chǎn)品粒度分布的因素，以下哪種說法是正確的？（）A.結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布主要受溶液的過飽和度、攪拌強(qiáng)度、冷卻速率和晶種的加入等因素的影響B(tài).結(jié)晶過程中，溶液的過飽和度越低，結(jié)晶產(chǎn)品的粒度越大C.攪拌強(qiáng)度對結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布沒有影響，只影響結(jié)晶的速率D.晶種的加入會使結(jié)晶產(chǎn)品的粒度變小，不利于得到大顆粒的結(jié)晶產(chǎn)品16、關(guān)于化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最小？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度17、在化工熱力學(xué)中，對于理想氣體的狀態(tài)方程，以下哪個方程在高溫低壓條件下能更準(zhǔn)確地描述其行為？（）A.范德華方程B.維里方程C.理想氣體狀態(tài)方程D.RK方程18、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法19、在化工流體流動中，當(dāng)流體流經(jīng)管道時會產(chǎn)生阻力損失。對于層流和湍流兩種流動狀態(tài)，以下關(guān)于阻力損失的特點(diǎn)，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(guān)20、在化工膜分離過程中，膜的性能對分離效果有著重要影響。以下關(guān)于膜性能的描述，哪項不是關(guān)鍵指標(biāo)？（）A.膜的孔徑分布B.膜的厚度C.膜的機(jī)械強(qiáng)度D.膜的顏色二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）化工熱力學(xué)中的熱力學(xué)第二定律對于判斷過程的方向性和可行性具有重要意義。請詳細(xì)闡述熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容和表達(dá)方式，并舉例說明其在化工過程中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述在化工設(shè)備的設(shè)計中，如何進(jìn)行人孔和手孔的設(shè)計和布置。3、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何進(jìn)行反應(yīng)系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性分析和采取相應(yīng)的控制措施。4、（本題5分）化工原理中的蒸餾塔的操作彈性對于生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要意義，請說明操作彈性的定義和影響因素，并分析如何提高蒸餾塔的操作彈性。5、（本題5分）化工原理中的吸收塔的填料層高度計算是設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，請詳細(xì)說明填料層高度的計算方法，包括傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度的確定，并分析影響填料層高度的因素。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行原材料采購時，原材料價格波動較大，給成本控制帶來挑戰(zhàn)。請分析原材料價格波動的原因，并提出應(yīng)對價格波動的采購策略。2、（本題5分）某化工廠的某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水具有高濃度的重金屬離子，處理難度大。請分析廢水處理困難的原因，并提出有效的重金屬離子去除方法。3、（本題5分）一家以生產(chǎn)電子化學(xué)品為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和電子性能要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型電子化學(xué)品產(chǎn)品。4、（本題5分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要提高橡膠的耐寒性。請分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。5、（本題5分）某化工項目在運(yùn)營過程中，需要進(jìn)行安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，以提高企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。請分析安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的內(nèi)容和方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10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35%（濕基），干燥產(chǎn)品的含水量要求為8%（濕基），處理量為600kg/h。已知干燥介質(zhì)（熱空氣）的進(jìn)口溫度為110°C，出口溫度為70°C，濕度為0.02kg水/kg干空氣。求干燥介質(zhì)的消耗量和預(yù)熱器的加熱量。2、（本題10分）一個連續(xù)精餾塔分離二元理想混合物，塔頂采用部分冷凝器，進(jìn)料為飽和蒸汽，進(jìn)料中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6，塔頂產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.