南通科技職業(yè)學(xué)院《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(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、在化工傳遞過程中，關(guān)于對流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.對流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計D.對流傳熱系數(shù)是一個固定值，不受任何外界條件的影響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、在化工分離過程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染4、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過程中，以下哪個因素對蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失5、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6、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項目的收益等于成本7、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，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8、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進(jìn)行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾9、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10、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應(yīng)用。在流化床燃燒過程中，以下哪個因素對燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過剩空氣系數(shù)11、在化工中的精餾塔設(shè)計中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設(shè)備投資。一般來說，增大回流比可以提高分離效果，但會增加能耗和設(shè)備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設(shè)備投資無關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制12、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13、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設(shè)計和操作，以下說法錯誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)14、在化工熱力學(xué)中，對于一個絕熱可逆膨脹過程，系統(tǒng)的溫度和壓力會如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變15、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述在化工固體廢棄物的處置和資源化利用中，如何通過分類、處理和回收等手段，減少廢棄物對環(huán)境的影響并實現(xiàn)資源的最大化利用。2、（本題5分）在化工分離過程中，膜蒸餾技術(shù)是一種新興的分離方法，請闡述膜蒸餾的原理和類型，包括直接接觸式膜蒸餾、氣隙式膜蒸餾等，并分析其在海水淡化和溶液濃縮等領(lǐng)域的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）在化學(xué)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。4、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離應(yīng)用中，如何進(jìn)行膜分離過程的成本分析和經(jīng)濟(jì)性評價。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品，反應(yīng)方程式為A+2B→3C，原料A和B的進(jìn)料流量分別為5mol/min和10mol/min，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為80%，求產(chǎn)物C的生成量。2、（本題5分）某化學(xué)反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)為A+2B→C，初始時A的濃度為2mol/L，B的濃度為3mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)為1L/(mol·h)，反應(yīng)4小時后，計算C的生成量以及A和B的剩余濃度。3、（本題5分）某化工廠需要用板式換熱器將一種熱流體從120℃冷卻到70℃，冷流體從30℃加熱到60℃。熱流體的流量為1500kg/h，比熱容為2.8kJ/(kg·K)，冷流體的比熱容為4.0kJ/(kg·K)。若換熱器的總傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)，計算所需的換熱面積。4、（本題5分）某二元混合物進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料量為80kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.45（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂餾出液量為40kmol/h，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.98，塔釜產(chǎn)品組成xW=0.02。求回流比和提餾段操作線方程。5、（本題5分）一個穩(wěn)態(tài)流動的管道系統(tǒng)中，流體的密度為800kg/m3，流速為2m/s，管道直徑為0.1m。在一段長度為50m的水平直管中，摩擦系數(shù)為0.02。計算壓力降和功率損耗。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一項化工合成反應(yīng)中，反應(yīng)溫度的控制不穩(wěn)定，影響了反應(yīng)的選擇性和收率。請分析溫度控制不穩(wěn)定的原因，并提出改進(jìn)溫度控制的技術(shù)手段。2、（本題10分