天津医科大学《化工原理理论》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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天津医科大学
《化工原理理论》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、化工中的干燥器有多种类型，如厢式干燥器、流化床干燥器等。以下关于不同类型干燥器的优缺点，不准确的是（ ）
A. 厢式干燥器操作简单 B. 流化床干燥器干燥效率高 C. 干燥器的选择只考虑干燥速率 D. 要综合考虑多种因素

2、在化工过程控制中，反馈控制是一种常见的控制策略。以下关于反馈控制的特点，哪项描述是不准确的？（ ）
A. 能够克服所有干扰
B. 基于被控变量的测量值进行调节
C. 可能存在一定的滞后
D. 系统结构相对简单

3、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（ ）
A. 原材料的消耗 B. 产品的产量 C. 设备的投资 D. 操作工人的数量

4、在化工原理实验中，测量数据的误差分析是必不可少的。以下关于误差的来源和处理方法，不正确的是（ ）
A. 系统误差可以通过校准消除 B. 随机误差可以通过多次测量平均减小 C. 粗大误差对结果影响不大，可以忽略 D. 误差分析可以评估实验结果的可靠性

5、化工过程中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在一个单效蒸发器中，若进料的温度升高，蒸发器的生产能力会如何变化？（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小

6、在化工热力学中，以下哪种状态方程在计算高温高压下气体的性质时较为准确？（ ）
A. 理想气体状态方程
B. 范德华方程
C. Redlich-Kwong 方程
D. Peng-Robinson 方程

7、在化工过滤操作中，过滤速率与过滤压差之间存在一定的关系。当过滤压差增大时，以下哪种情况不太可能发生？（ ）
A. 过滤速率加快
B. 滤饼厚度增加
C. 滤液的澄清度提高
D. 过滤介质的阻力增大

8、在化工精馏操作中，要实现混合物的有效分离，需要合理控制操作参数。以下哪个操作参数的改变对塔顶产品纯度的影响最为直接？（ ）
A. 回流比
B. 进料位置
C. 塔釜加热量
D. 塔顶采出量

9、化工过程中的膜分离技术应用越来越广泛。对于反渗透膜分离过程，若要提高水的透过率，以下哪种方法可行？（ ）
A. 增加膜两侧的压力差 B. 降低膜两侧的压力差 C. 提高进料溶液的浓度 D. 降低进料溶液的温度

10、在化工传热过程中，增加传热面积可以提高传热效率。以下哪种方式增加传热面积的效果最显著？（ ）
A. 增加管道长度 B. 增加管道直径 C. 使用翅片管 D. 增加换热器的数量

11、在化工过程的质量控制中，统计过程控制（SPC）方法被广泛应用。以下关于 SPC 方法的作用，哪项描述不准确？（ ）
A. 预测产品质量
B. 诊断过程异常
C. 优化生产工艺
D. 直接提高产品质量

12、化工中的蒸馏操作是常见的分离方法之一。在进行共沸蒸馏时，以下哪种共沸剂的选择原则最为关键？（ ）
A. 共沸剂与原混合物的沸点差 B. 共沸剂的毒性和安全性 C. 共沸剂与原混合物的互溶性 D. 共沸剂的价格和易得性

13、化工生产中的精馏操作，塔板上气液接触方式有多种。以下关于不同气液接触方式的特点，不正确的是（ ）
A. 鼓泡接触传质效率高 B. 喷射接触适用于大液量 C. 泡沫接触稳定性好 D. 选择接触方式不考虑工艺要求

14、在化工原理中，研究液体在填料塔中的流动时，以下关于填料层压降的影响因素，不正确的是：（ ）
A. 填料的类型 B. 液体的流量 C. 填料的堆积方式 D. 液体的密度

15、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（ ）
A. 桨式搅拌器适用于低粘度液体 B. 涡轮式搅拌器搅拌强度大 C. 搅拌器的选型只考虑搅拌效果 D. 要考虑物料性质和工艺要求

16、在化工生产中，经常需要对反应进行催化。对于一个需要高选择性的催化反应，以下哪种催化剂的制备方法能够更好地控制催化剂的活性和选择性？（ ）
A. 浸渍法 B. 沉淀法 C. 溶胶 - 凝胶法 D. 离子交换法

17、在化工过程的模拟计算中，选择合适的热力学模型对于结果的准确性至关重要。对于一个含有极性物质的体系，以下关于热力学模型的选择，不正确的是：（ ）
A. 理想气体模型 B. 活度系数模型 C. 状态方程模型 D. 基团贡献模型

18、在化工自动化控制中，以下哪种控制方式能够实现对被控变量的无差调节？（ ）
A. 位式控制
B. 比例控制
C. 积分控制
D. 微分控制

19、在化工过程的物料输送中，压缩气体的功耗与气体的压缩比有关。以下哪种压缩过程的功耗最小？（ ）
A. 绝热压缩
B. 等温压缩
C. 多变压缩
D. 等容压缩

20、在化工过程控制中，前馈控制可以弥补反馈控制的不足。对于一个受可测干扰影响的过程，以下关于前馈控制的特点，正确的是：（ ）
A. 根据偏差进行控制 B. 能够完全消除干扰的影响 C. 控制作用滞后 D. 不需要测量干扰

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）在化工原理中，气体吸收设备的性能和效率是设计和操作的关键。请介绍常见的气体吸收设备，如填料塔、板式塔等，并分析影响其性能的因素。

2、（本题5分）在化工生产中，经常需要处理高粘度流体，请阐述高粘度流体流动的特点和规律，包括粘度的测量方法和高粘度流体输送设备的选择。

3、（本题5分）在化学工程领域，全面论述化工热力学的基本原理和应用，包括状态方程、热力学性质计算以及在相平衡、能量分析等方面的应用。

三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一家化工厂在进行设备维护和保养时，发现部分设备的磨损严重，维修成本高。请分析设备磨损的原因，并提出降低设备磨损和维修成本的方法。

2、（本题5分）在一项化工合成工艺中，反应收率始终无法达到理想水平，严重影响了产品的经济效益。请剖析影响反应收率的各种因素，并提出提高收率的具体策略。

3、（本题5分）某化工企业在生产过程中产生了大量的余热，如何有效利用这些余热以降低能源消耗和提高经济效益。

4、（本题5分）一家化工企业在进行质量管理时，发现部分批次的产品存在质量波动。请分析质量波动的可能原因，并提出稳定产品质量的管理措施。

5、（本题5分）某化工企业的废气处理设施在运行过程中出现故障，导致废气排放超标。请分析废气处理设施故障的原因，并提出修复和改进设施的措施。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）在一个吸收塔中，用清水吸收混合气中的氨气。混合气的流量为 1000 m³/h，其中氨气的体积分数为 10%。吸收剂水的流量为 2000 kg/h。已知相平衡关系为 y = 1.5x，其中 y 为气相中氨气的摩尔分数，x 为液相中氨气的摩尔分数。求氨气的吸收率和出口气相中氨气的组成。

2、（本题10分）在一个吸收塔中，用清水吸收空气中的氨气。进塔气体中氨气的摩尔分数为 0.1 ，出塔气体中氨气的摩尔分数为 0.01 ，气体流量为 1000 m^3/h （标准状态），吸收剂用量为 2000 kg/h 。已知亨利系数为 0.5 kPa ，求吸收率和塔的传质单元数。

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