河北體育學(xué)院《反應(yīng)器設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(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頁河北體育學(xué)院

《反應(yīng)器設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(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、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌2、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強(qiáng)度C.過飽和度D.晶種的加入量3、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，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)4、化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問題之一。對于理想間歇反應(yīng)器和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，以下比較錯誤的是（）A.間歇反應(yīng)器適合小批量生產(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器生產(chǎn)效率一定更高C.兩者的反應(yīng)時間計算方法不同D.物料混合情況有所差異5、化學(xué)反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會永久保持C.中毒和燒結(jié)會導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性6、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(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送7、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大8、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小9、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件10、在化工傳熱過程中，保溫層的設(shè)置可以減少熱量損失。以下關(guān)于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準(zhǔn)確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗選擇B.通過熱平衡計算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同11、在化工吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對于一個氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對溶質(zhì)的選擇性12、對于化工過程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可13、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油14、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器15、在化工安全管理中，應(yīng)急預(yù)案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)B.事故預(yù)防措施C.詳細(xì)的工藝流程圖D.應(yīng)急響應(yīng)程序二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述在化工過程的流化床反應(yīng)器設(shè)計中，如何考慮流化狀態(tài)、傳熱傳質(zhì)和反應(yīng)動力學(xué)，確定反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)。2、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的噴霧干燥技術(shù)，包括噴霧干燥器的工作原理、操作參數(shù)對產(chǎn)品性能的影響以及在食品、制藥等行業(yè)的應(yīng)用實例。3、（本題5分）化工過程中的攪拌釜式反應(yīng)器的放大設(shè)計是一個關(guān)鍵問題，請說明攪拌釜式反應(yīng)器放大的原則和方法，包括幾何相似、動力相似和傳熱相似等，并分析放大過程中可能出現(xiàn)的問題和解決措施。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某換熱器用溫度為180°C的熱油將20°C的冷水加熱到80°C，熱油流量為2kg/s，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷水流量為3kg/s，比熱容為4.2kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱面積（假設(shè)總傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)）。2、（本題5分）一個精餾塔用于分離乙醇和水的混合物，進(jìn)料中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3，進(jìn)料流量為500kmol/h，塔頂餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，相對揮發(fā)度為8，計算回流比和理論塔板數(shù)。3、（本題5分）某反應(yīng)在500K時的平衡常數(shù)K=100，若起始時反應(yīng)物的濃度均為1mol/L，求反應(yīng)達(dá)到平衡時各物質(zhì)的濃度。4、（本題5分）一個間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)為2L/(mol·s)。初始時A和B的濃度均為1mol/L，反應(yīng)時間為2h，計算反應(yīng)結(jié)束時C的濃度。5、（本題5分）在一個絕熱恒容反應(yīng)器中進(jìn)行二級反應(yīng)2A→B，初始濃度[A]?=4mol/L，反應(yīng)2小時后，A的濃度變?yōu)?mol/L。計算反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)的半衰期。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的氫能存儲材料存在存儲容量不高