南昌师范学院《化工设备与机械》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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南昌师范学院《化工设备与机械》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、化工中的精馏操作是分离液体混合物的重要方法。对于精馏塔的设计和操作，以下说法错误的是（ ）
A. 理论塔板数可以通过逐板计算法求得 B. 回流比越大，分离效果越好 C. 进料位置对塔的性能没有影响 D. 塔板效率会影响实际塔板数

2、在化工反应工程中，研究反应的动力学方程对于优化反应过程非常重要。对于一个复杂的多步反应，以下哪种实验方法能够更准确地确定动力学方程？（ ）
A. 间歇实验 B. 连续实验 C. 半连续实验 D. 以上方法结合

3、在化学工程领域，对于多相反应体系，以下关于相间传质对反应速率的影响，哪种说法是正确的？（ ）
A. 相间传质通常会限制反应速率 B. 相间传质对反应速率没有影响 C. 相间传质总是会加快反应速率 D. 相间传质的影响取决于反应类型

4、在化工设备的选型中，需要综合考虑性能、价格和可靠性等因素。对于一个需要长期连续运行的关键设备，以下哪个因素的权重通常最高？（ ）
A. 设备的性能 B. 设备的价格 C. 设备的可靠性 D. 设备的维护成本

5、在化学反应动力学中，对于一个自催化反应，反应初期和后期的反应速率变化趋势是怎样的？（ ）
A. 初期慢，后期快 B. 初期快，后期慢 C. 一直保持较快 D. 一直保持较慢

6、化工中的干燥设备种类繁多。对于干燥一种含水量较高且易结块的物料，以下哪种干燥设备更为适用？（ ）
A. 流化床干燥器 B. 厢式干燥器 C. 喷雾干燥器 D. 回转圆筒干燥器

7、在化工热力学中，研究混合气体的性质时，道尔顿分压定律和阿马格分体积定律具有重要意义。对于一个由两种理想气体组成的混合气体，以下关于分压和分体积的说法，正确的是：（ ）
A. 分压之和等于总压，分体积之和等于总体积 B. 分压之和大于总压，分体积之和大于总体积 C. 分压之和小于总压，分体积之和小于总体积 D. 分压与分体积之间没有确定的关系

8、在化学反应器的设计中，需要考虑热稳定性问题。以下关于热稳定性的分析方法和影响因素，不正确的是（ ）
A. 可以通过绝热操作线分析 B. 与反应的放热量和传热速率有关 C. 反应物浓度对热稳定性没有影响 D. 可以采取措施提高热稳定性

9、在化工原理的学习中，流体流动的阻力计算是基础内容之一。以下关于摩擦系数的确定方法，不正确的是（ ）
A. 可以通过实验测定 B. 可以根据经验公式计算 C. 与管道粗糙度无关 D. 与流体的流动状态有关

10、在化学反应工程中，对于气固相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的内扩散阻力影响最大？（ ）
A. 催化剂颗粒大小 B. 反应物浓度 C. 反应温度 D. 气体流速

11、关于化工生产中的喷雾干燥，以下哪种因素对产品颗粒大小的影响最为显著？（ ）
A. 进料速度
B. 喷雾压力
C. 干燥温度
D. 物料性质

12、在化工分离过程中，离子交换树脂常用于分离离子型物质。对于一种强酸性阳离子交换树脂，以下哪种离子更容易被交换？（ ）
A. 钠离子 B. 钙离子 C. 氢离子 D. 镁离子

13、在化工过程的物料衡算中，需要准确确定各种物料的流量和组成。对于一个复杂的化工流程，以下哪种方法能够更有效地减少物料衡算的误差？（ ）
A. 分步骤衡算 B. 采用经验公式 C. 忽略次要物料 D. 增加测量次数

14、在化工过程的安全管理中，需要制定应急预案。对于一个可能发生火灾爆炸事故的化工装置，以下哪个方面在应急预案中应重点考虑？（ ）
A. 人员疏散 B. 火灾扑救 C. 环境监测 D. 以上都是

15、在化工过程的优化中，灵敏度分析可以帮助确定关键参数。对于一个化工过程模型，以下关于灵敏度分析的作用，不正确的是：（ ）
A. 评估参数变化对结果的影响程度 B. 确定最优操作条件 C. 简化模型 D. 验证模型的准确性

16、化工传热过程在许多工艺中都有应用。在一个需要快速加热的化工反应中，以下哪种传热方式能够最迅速地将热量传递给反应物料？（ ）
A. 对流传热 B. 热传导 C. 辐射传热 D. 以上三种方式结合

17、在化学反应工程中，对于一个间歇釜式反应器中的一级反应，以下哪个因素对于反应时间的影响最大？（ ）
A. 反应物的初始浓度 B. 反应温度 C. 反应器的体积 D. 搅拌速度

18、在化工生产中的流化床燃烧炉中，以下哪种因素不是影响燃烧效率的关键因素？（ ）
A. 燃料颗粒大小
B. 流化速度
C. 空气过剩系数
D. 炉膛压力

19、在化工分离过程中，离子交换分离技术常用于分离离子型物质。以下关于离子交换树脂的再生，哪种方法最为常用？（ ）
A. 用酸或碱溶液处理 B. 用盐溶液处理 C. 加热处理 D. 电解处理

20、化工中的液液萃取过程，萃取相和萃余相的组成可以通过相平衡关系确定。以下关于相平衡关系的表示方法和应用，不正确的是（ ）
A. 可以用三角形相图表示 B. 可以计算萃取剂的最小用量 C. 相平衡关系不受温度影响 D. 用于萃取过程的设计和计算

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）在化学工程领域，全面论述化工设备的选材原则和腐蚀防护方法，探讨不同介质和工况下如何选择合适的材料以确保设备的长期稳定运行。

2、（本题5分）化工过程中的干燥操作常用于去除物料中的水分。请阐述常见的干燥方法及其适用范围，并讨论如何优化干燥过程以提高效率和降低能耗。

3、（本题5分）论述在化工过程的膜分离技术中，如何进行膜组件的清洗和消毒以保证膜的性能和卫生要求。

三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某化工企业采用了一种新的生产工艺，但在实际运行中出现了产品质量不稳定的情况。请分析可能的原因并提出解决方案。

2、（本题5分）某化工企业的生产车间存在职业健康防护设施不完善的问题，可能影响员工健康。分析职业健康防护设施不完善的原因及应采取的改进措施。

3、（本题5分）在日用化学品生产领域，某企业需要提高产品的温和性。请分析在化学工程方面的解决方法。

4、（本题5分）某化工厂的一个生产装置在运行一段时间后，出现了严重的腐蚀现象，影响了生产的正常进行。请分析腐蚀产生的原因，并提出有效的防腐措施。

5、（本题5分）一家橡胶生产企业需要提高橡胶的耐油性。请分析从化学工程角度可以采取哪些方法。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个理想的双效蒸发器用来浓缩某溶液，进料流量为 1000 kg/h，进料浓度为 10%（质量分数），总蒸发量为 800 kg/h。第一效蒸发器的蒸发压力下溶液的沸点升高为 5℃，第二效蒸发器的沸点升高为 8℃。假设两效的传热温差相同，计算两效蒸发器的传热面积。

2、（本题10分）某化工厂生产过程中产生一股含有苯和甲苯的废气，其中苯的摩尔分数为 0.3 ，流量为 1000 mol/h 。现采用活性炭吸附法进行处理，平衡吸附量为 0.2 mol/kg ，活性炭的用量为 500 kg 。假设吸附过程符合 Langmuir 吸附等温式，求吸附后废气中苯的摩尔分数。

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