紅河學院《化工單元仿真實訓》2023-2024學年第一學期期末試卷

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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、化學反應(yīng)工程中，對于復(fù)雜反應(yīng)體系的動力學分析，以下方法不正確的是（）A.簡化假設(shè)B.實驗測定C.忽略次要反應(yīng)D.主觀猜測2、化工中的吸收塔設(shè)計需要考慮多個因素。當處理高濃度氣體時，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔3、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥4、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動力學方程對于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實驗方法能夠更準確地確定動力學方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結(jié)合5、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)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(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少6、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個熱傳導(dǎo)過程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會呈現(xiàn)怎樣的特點？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠離界面處有較大的梯度7、在化工過程的安全管理中，風險評估是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于風險評估的方法，哪一種通常不用于化工過程？（）A.故障樹分析B.層次分析法C.民意調(diào)查D.事件樹分析8、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量9、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素10、在化學反應(yīng)器的設(shè)計中，若要實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對于一個放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同11、在化學反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應(yīng)B.一級反應(yīng)C.二級反應(yīng)D.三級反應(yīng)12、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力13、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響14、在化學反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時間D.以上操作條件都不利15、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴散和渦流擴散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴散方式的比較，哪項是不正確的？（）A.分子擴散的速率通常小于渦流擴散B.分子擴散與濃度梯度成正比，渦流擴散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴散系數(shù)與溫度有關(guān)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化學工程領(lǐng)域，全面論述化工過程中的流化床燃燒技術(shù)，包括流化床燃燒器的工作原理、污染物排放控制以及在能源利用中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述在化工過程的吸收塔操作中，液氣比的優(yōu)化和對吸收效果的影響。3、（本題5分）解釋在化工熱力學的熱功轉(zhuǎn)換過程中，不可逆損失的計算和分析方法。4、（本題5分）論述在化工過程的流化床操作中，如何控制流化床的流化質(zhì)量和避免異?，F(xiàn)象的發(fā)生。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個化工廠用膜分離器分離兩種氣體混合物，其中一種氣體的滲透率為5×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面積為10m2，兩側(cè)壓差為200kPa。計算該氣體的滲透流量。2、（本題5分）在一個流化床干燥器中干燥某種顆粒物料，物料的初始含水量為30%（濕基），要求干燥至含水量為5%（濕基）。干燥器的生產(chǎn)能力為200kg/h干物料，空氣的進口溫度為150℃，出口溫度為70℃，物料的比熱容為1.5kJ/(kg·K)，干燥過程中的熱損失為5%。計算空氣的消耗量。3、（本題5分）某燃燒爐中進行甲烷的燃燒反應(yīng)CH?+2O?→CO?+2H?O，進料中甲烷和氧氣的摩爾比為1:2，甲烷的流量為10mol/s，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為80%，計算生成二氧化碳的流量。4、（本題5分）某精餾塔分離正庚烷-正辛烷混合物，進料組成（正庚烷摩爾分數(shù)）為0.4，進料量為100kmol/h，塔頂餾出液中正庚烷含量為0.9，塔底釜液中正庚烷含量為0.1，相對揮發(fā)度為2.7，回流比為4。計算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量以及再沸器的熱負荷（假設(shè)進料為飽和液體）。5、（本題5分）某換熱器采用逆流操作，熱流體的進出口溫度分別為200°C和120°C，冷流體的進出口溫度分別為40°C和100°C，熱流體的比熱容為2kJ/(kg·K)，冷流體的比熱容為4kJ/(kg·K)，求傳熱溫差和傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)時的傳熱面積。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)計劃進行技術(shù)改造，以提高生產(chǎn)效率、降低能耗和減少污染。請分析可行的技術(shù)改造方向及可能面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題10分）某化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進行環(huán)保設(shè)施建設(shè)和運行管理