阿克苏工业职业技术学院《化工单元操作》2025年第二学期期末试卷.pdf

第1页，共3页 站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。密封线 阿克苏工业职业技术学院 化工单元操作2025 年第二学期期末试卷 题号题号 一一 二二 三三 四四 总分总分 得分得分 一、单选题（本大题共一、单选题（本大题共 15 个小题，每小题个小题，每小题 2 分，共分，共 30 分在每小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）题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1、下列不属于化工单元操作基本特征的是（）A.以物理变化为主 B.遵循共同的物理规律 C.仅应用于石油化工行业 D.具有通用性和重复性 2、流体在圆形管道内做稳态流动时，关于雷诺数（Re）的说法正确的是（）A.Re4000 时为层流流动 C.Re 的大小与流体黏度成反比 D.Re 的计算与管道材质有关 3、离心泵工作点是指（）A.泵的最高效率点 B.泵的最大流量点 C.泵特性曲线与管路特性曲线的交点 D.泵的最大扬程点 4、下列不属于离心泵气蚀现象危害的是（）A.泵体振动和噪音增大 B.泵的流量和扬程下降 C.泵轴转速加快 D.泵内零件磨损加剧 5、间壁式换热器中，冷热流体逆流操作的优点是（）A.平均传热温差小 B.平均传热温差大 C.冷流体出口温度低 D.热流体出口温度高 6、精馏操作中，回流比的定义是（）A.回流量与塔顶产品量的比值 B.回流量与塔底产品量的比值 C.塔顶产品量与回流量的比值 D.塔底产品量与回流量的比值 7、吸收操作中，影响吸收速率的关键因素不包括（）A.气液接触面积 B.传质系数 C.吸收剂温度 D.塔的高度 8、过滤操作中，滤饼层的主要作用是（）A.支撑过滤介质 B.拦截流体中的颗粒杂质 C.降低过滤阻力 D.加快过滤速度 9、蒸发操作中，提高蒸发速率的有效措施是（）A.降低加热蒸汽压力 B.增大溶液黏度 第2页，共3页 站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。密封线 C.提高传热温度差 D.减小蒸发器传热面积 10、下列属于离心分离设备的是（）A.板框过滤机 B.转筒真空过滤机 C.三足式离心机 D.袋式过滤器 11、流体输送管路中，截止阀的特点是（）A.流量调节性能差 B.阻力损失小 C.适用于大口径管路 D.关闭严密，常用于切断流体 12、传热基本方程式 Q=KAtm 中，K 代表（）A.传热面积 B.平均传热温差 C.总传热系数 D.传热速率 13、精馏塔中，精馏段的作用是（）A.提浓液相中的易挥发组分 B.提浓气相中的易挥发组分 C.提浓液相中的难挥发组分 D.提浓气相中的难挥发组分 14、吸收塔采用填料塔时，填料的作用是（）A.增加塔的重量 B.增大气液接触面积 C.降低塔的高度 D.减少吸收剂用量 15、下列不属于化工单元操作安全操作要点的是（）A.定期检查设备运行状态 B.随意调整工艺参数 C.严格遵守操作规程 D.做好设备维护保养 二、简答题（本大题共二、简答题（本大题共 3 个小题，共个小题，共 15 分）分）1、（本题 5 分）请简述离心泵的工作原理，说明离心泵启动前需要灌泵的原因，列举两项判断离心泵运行是否正常的指标，并解释离心泵流量调节的常用方法。2、（本题 5 分）什么是精馏操作的最小回流比？其与理论塔板数的关系是什么？请列举确定最小回流比的两种方法，并说明实际回流比选择时需考虑的因素。3、（本题 5 分）简述间壁式换热器的分类（至少列举三种），说明换热器结垢的危害，列举两种换热器除垢的方法，并解释换热器日常维护的核心要点。三、论述题（本大题共三、论述题（本大题共 5 个小题，共个小题，共 25 分）分）1、（本题 5 分）论述流体在管道内流动时阻力产生的原因，对比层流和湍流两种流动状态下阻力损失的计算差异，分析减少管路阻力损失的工程措施，并举例说明在化工生产中的应用。2、（本题 5 分）论述传热的三种基本方式（热传导、热对流、热辐射）的原理及特点，对比间壁式换热器中三种传热方式的作用，分析影响换热器传热效率的因素，并说明如何提高换热器的传热效果。3、（本题 5 分）论述精馏操作的原理，说明精馏塔中气液两相接触传质的过程，对比连续精馏与间歇精馏的适用场景，分析精馏操作中温度、压力等工艺参数对分离效果的影响。4、（本题 5 分）论述吸收操作的基本原理，说明吸收剂选择的原则，对比物理吸收与化学吸收的差异，分析吸收塔操作中气速、液气比等参数对吸收效果的影响及调节方法。5、（本题 5 分）论述化工单元操作中安全与环保的重要性，分析离心泵气蚀、换热器泄漏、精馏塔超压等常见故障的危害，说明职业院校学生学习化工单元操作安全知识的实际意义。第3页，共3页 站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。密封线 四、计算题（本大题共四、计算题（本大题共 3 个小题，共个小题，共 30 分）分）1、（本题 10 分）某化工厂用离心泵将密度为 1200kg/m的溶液从储槽输送至高位槽，管路直径为1084mm，管路总长（包括局部阻力当量长度）为 80m，溶液黏度为 2.510Pas。已知离心泵的流量为 50m/h，管路摩擦系数=0.025。（1）计算管路内溶液的流速；（2）计算管路的沿程阻力损失；（3）若两槽液面高度差为 15m，计算该管路所需的压头（重力加速度 g 取 9.81m/s）。2、（本题 10 分）某间壁式换热器用饱和蒸汽加热冷水，蒸汽温度为 120，冷水进口温度为20，出口温度为 60，换热器传热面积为 20m，总传热系数 K=800W/(m)。（1）计算冷热流体的平均传热温差（按逆流操作计算）；（2）计算换热器的传热速率；（3）若冷水的质量流量为 5000kg/h，水的比热容为 4.18kJ/(kg)，计算冷水吸收的热量，并对比传热速率与冷水吸收热量的差异（忽略热损失）。3、（本题 10 分）某连续精馏塔分离乙醇-水溶液，进料量为 100kmol/h，进料中乙醇的摩尔分数为 0.3，塔顶产品乙醇摩尔分数为 0.95，塔底产品乙醇摩尔分数为 0.05，回流比 R=3。（1）计算塔顶产品量和塔底产品量；（2）计算精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量（按泡点进料计算，q=1）；（3）若理论塔板数为 15 块（包括塔釜），计算精馏段理论塔板数。五、综合分析题（本大题共五、综合分析题（本大题共 1 个小题，共个小题，共 10 分）分）某化工厂拟采用填料吸收塔脱除废气中的硫化氢（HS），吸收剂选用 20%的乙醇胺溶液，废气处理量为 1000m/h（标准状态），废气中 HS 的体积分数为 0.05，要求吸收率达到 95%。（1）分析该吸收塔的工艺设计要点，说明填料类型选择需考虑的因素；（2）若吸收过程中吸收剂温度升高，分析其对吸收效果的影响及应对措施；（3）列举吸收塔运行过程中可能出现的两种故障（如液泛、漏液），说明故障产生的原因及解决方法。