鄭州財稅金融職業(yè)學(xué)院《化工設(shè)備基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁鄭州財稅金融職業(yè)學(xué)院《化工設(shè)備基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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2分，共30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、在化工設(shè)備的設(shè)計中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計準則，以下哪種表述是恰當?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計應(yīng)遵循強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計只需要考慮強度失效準則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計可以采用低于標準的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計壓力可以超過其標注的最高工作壓力，只要定期檢驗即可2、在化工反應(yīng)工程中，對于一個串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時間D.降低反應(yīng)壓力3、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零4、在化工設(shè)計中，需要對管道進行選材。對于輸送強腐蝕性介質(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5、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(zhì)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6、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7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度8、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶器設(shè)計中，以下哪個因素對晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過飽和度控制B.結(jié)晶器的攪拌強度C.結(jié)晶器的材質(zhì)D.結(jié)晶器的形狀9、在化工原理實驗中，測量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過校準消除B.隨機誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評估實驗結(jié)果的可靠性10、在化工設(shè)備設(shè)計中，材料的選擇至關(guān)重要。對于一個需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼11、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進行加熱。對于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱12、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當吸收一個具有較高溶解度的氣體時，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快13、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14、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15、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機B.螺旋輸送機C.斗式提升機D.氣力輸送二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）化工分離過程中的吸附平衡和吸附動力學(xué)是吸附操作的理論基礎(chǔ)。請詳細介紹吸附平衡和吸附動力學(xué)的概念和模型，并分析如何利用它們來設(shè)計和優(yōu)化吸附過程。2、（本題5分）在化工原理中，液體攪拌過程中的功率消耗和混合效果是設(shè)計和操作攪拌器的重要考慮因素。請闡述功率消耗的計算方法和影響因素，并分析如何通過攪拌器的設(shè)計和操作參數(shù)的優(yōu)化來提高混合效果。3、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工生產(chǎn)中的安全管理體系和措施，包括安全法規(guī)的遵守、事故預(yù)防機制、應(yīng)急響應(yīng)計劃等方面的內(nèi)容和重要性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個萃取塔用有機溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)A，水相進料量為1000kg/h，溶質(zhì)A的初始濃度為20g/L，有機相進料量為800kg/h，溶質(zhì)A在有機相和水相中的分配系數(shù)為3。計算單級萃取后水相中溶質(zhì)A的濃度。2、（本題5分）在一個間歇操作的蒸發(fā)器中，將1000kg濃度為10%（質(zhì)量分數(shù)）的溶液濃縮到50%，蒸發(fā)室壓力下溶液的沸點升高為8°C，加熱蒸汽的溫度為120°C，冷凝液在飽和溫度下排出。已知蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為1000W/(m2·K)，求加熱蒸汽的消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。3、（本題5分）在一個間壁式換熱器中，熱流體走殼程，進口溫度為250°C，出口溫度為180°C，流量為6000kg/h，比熱容為2.8kJ/(kg·K)；冷流體走管程，進口溫度為50°C，出口溫度為120°C，流量為8000kg/h，比熱容為4.1kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積和總傳熱系數(shù)。4、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股含有甲醇、乙醇和水的混合物，其質(zhì)量分數(shù)分別為30%、20%和50%，流量為5000kg/h。現(xiàn)采用萃取精餾的方法分離甲醇和乙醇，萃取劑為乙二醇，計算所需的萃取劑流量和理論塔板數(shù)。5、（本題5分）一個固定床吸附器中用活性炭吸附空氣中的有機氣體，進氣中有機氣體的濃度為1000mg/m3，氣體流量為1000m3/h，吸附劑的平衡吸附量為200mg/g，吸附劑的裝填量為500kg，計算吸附器的穿透時間。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個新的化工產(chǎn)品研發(fā)項目，需要考慮市場需求、技術(shù)可行性、生產(chǎn)成本等因素。請分析該