寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)A》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、關(guān)于化工過程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，以下哪種設(shè)備適用于處理易發(fā)泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔2、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設(shè)計(jì)和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個(gè)關(guān)鍵組分，不存在多個(gè)關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利3、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對于一種強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子4、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強(qiáng)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5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中的一級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對于反應(yīng)時(shí)間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時(shí)間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時(shí)間分布較寬B.存在返混C.停留時(shí)間均一D.適用于慢反應(yīng)7、在化工流體流動(dòng)中，對于突擴(kuò)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(kuò)大兩倍，局部阻力系數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小8、化工中的流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。對于流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下說法不正確的是（）A.適用于氣固相反應(yīng)B.顆粒容易帶出C.操作條件容易控制D.對催化劑要求不高9、化工生產(chǎn)中的流體輸送設(shè)備種類繁多。對于離心泵的工作原理和性能特點(diǎn)，以下描述不正確的是（）A.依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力B.流量與揚(yáng)程存在一定關(guān)系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對于催化劑的外擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應(yīng)物的濃度D.反應(yīng)溫度11、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項(xiàng)說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強(qiáng)D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)12、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮各種因素以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對于一個(gè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個(gè)因素在確定工藝流程時(shí)的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求13、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設(shè)備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器14、在化工自動(dòng)化控制中，以下哪種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)對被控變量的無差調(diào)節(jié)？（）A.位式控制B.比例控制C.積分控制D.微分控制15、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時(shí)，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的流化床燃燒技術(shù)在能源利用和污染物控制方面具有重要應(yīng)用，請說明流化床燃燒的工作原理和特點(diǎn)，包括燃料適應(yīng)性、燃燒效率和污染物排放控制，并分析其與傳統(tǒng)燃燒方式的比較優(yōu)勢。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，攪拌器的選擇和設(shè)計(jì)對于反應(yīng)和混合過程至關(guān)重要。請論述攪拌器的類型和工作原理，并分析如何根據(jù)不同的工藝要求選擇合適的攪拌器。3、（本題5分）論述在化工過程的萃取操作中，如何提高萃取效率和實(shí)現(xiàn)多級(jí)萃取的優(yōu)化。4、（本題5分）化工熱力學(xué)中的混合規(guī)則在狀態(tài)方程的應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，請解釋混合規(guī)則的概念和常見的混合規(guī)則（如vanderWaals混合規(guī)則、RK混合規(guī)則等），并分析它們的適用范圍和準(zhǔn)確性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)氣體吸收塔用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，進(jìn)塔氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為10%，出塔氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為1%，吸收液中氫氧化鈉的初始濃度為0.5mol/L，氣液比為15，亨利系數(shù)為1000MPa。計(jì)算吸收塔的高度。2、（本題5分）在一個(gè)精餾塔中，進(jìn)料為含乙醇40%（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）和丙醇60%的混合物，進(jìn)料量為550kmol/h，要求塔頂餾出液中乙醇的含量不低于90%，塔底釜?dú)堃褐幸掖嫉暮坎桓哂?0%。已知乙醇和丙醇的相對揮發(fā)度為5，求最小回流比和理論板數(shù)。3、（本題5分）一個(gè)化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣中含有氮氧化物（NOx），需要用尿素溶液吸收。進(jìn)氣中NOx的濃度為1500ppm（體積分?jǐn)?shù)），氣體流量為6000m3/h，吸收液中尿素的濃度為0.6mol/L，液氣比為2。假設(shè)吸收反應(yīng)為快速反應(yīng)，計(jì)算吸收液的用量。4、（本題5分）某精餾塔的進(jìn)料熱狀況為飽和液體，進(jìn)料量為100kmol/h，塔頂餾出液量為40kmol/h，塔釜采出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1。求進(jìn)料組成。5、（本題5分）某蒸餾塔分離丙酮（A）和乙醇（B）的混合物，進(jìn)料組成中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q=1.3，塔頂餾出液中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)為0.85，塔釜液中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)為0.08。回流比為4.5，相對揮發(fā)度為5。計(jì)算理論塔板數(shù)。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的保濕性。請分析在化學(xué)工程方面的解決方法。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行原材料采購時(shí)，原材料價(jià)格波動(dòng)較大，給成本控