2025年高職（應(yīng)用化工技術(shù)）化工單元操作階段測(cè)試題及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.化工單元操作中，精餾操作的主要目的是（）A.分離液體混合物B.干燥氣體C.混合液體D.過(guò)濾固體2.在吸收操作中，吸收劑的選擇原則不包括（）A.對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度B.揮發(fā)性小C.與溶質(zhì)有化學(xué)反應(yīng)D.密度大3.離心泵的主要部件不包括（）A.葉輪B.泵殼C.電機(jī)D.軸封4.以下哪種是常見(jiàn)的流體輸送設(shè)備（）A.離心機(jī)B.干燥器C.壓縮機(jī)D.換熱器5.精餾塔中，進(jìn)料板以上的部分稱為（）A.精餾段B.提餾段C.進(jìn)料段D.回流段6.吸收操作中，氣液兩相的接觸方式不包括（）A.鼓泡接觸B.噴淋接觸C.膜狀接觸D.攪拌接觸7.板式塔中，塔板效率最高的是（）A.泡罩塔板B.篩孔塔板C.浮閥塔板D.舌形塔板8.干燥操作中，濕物料中所含水分可分為（）A.結(jié)合水和非結(jié)合水B.自由水和束縛水C.平衡水和自由水D.以上都是9.以下哪種是連續(xù)式干燥設(shè)備（）A.廂式干燥器B.流化床干燥器C.真空干燥器D.噴霧干燥器10.過(guò)濾操作中，過(guò)濾介質(zhì)的作用是（）A.截留固體顆粒B.支撐濾餅C.提高過(guò)濾效率D.以上都是11.以下哪種是間歇式過(guò)濾設(shè)備（）A.板框壓濾機(jī)B.葉濾機(jī)C.真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)D.離心過(guò)濾機(jī)12.蒸發(fā)操作中，二次蒸汽的利用方式不包括（）A.直接冷凝排放B.作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽C.用于預(yù)熱進(jìn)料D.用于干燥物料13.以下哪種蒸發(fā)器屬于自然循環(huán)蒸發(fā)器（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器B.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器C.降膜蒸發(fā)器D.升膜蒸發(fā)器14在蒸餾操作中，相對(duì)揮發(fā)度α的大小反映了（）A．兩組分沸點(diǎn)的差異B.兩組分揮發(fā)能力的差異C.兩組分溶解度的差異D.兩組分密度的差異15.吸收操作中，傳質(zhì)速率與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.氣液兩相的濃度差B.傳質(zhì)面積C.操作壓力D.設(shè)備材質(zhì)16.離心泵的揚(yáng)程與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.葉輪直徑B.轉(zhuǎn)速C.流量D.電機(jī)功率17.干燥操作中，干燥速率曲線可分為（）A.恒速干燥階段和降速干燥階段B.預(yù)熱階段和干燥階段C.升溫階段和降溫階段D.以上都是18.過(guò)濾操作中，過(guò)濾阻力主要包括（）A.濾餅阻力和過(guò)濾介質(zhì)阻力B.流體阻力和固體阻力C.壓力阻力和摩擦力D.以上都是19.蒸發(fā)操作中，加熱蒸汽的消耗量與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.蒸發(fā)水量B.溶液的沸點(diǎn)升高C.蒸發(fā)器的熱損失D.進(jìn)料溫度20.以下哪種是常用的蒸餾塔類型（）A.填料塔B.板式塔C.湍球塔D.以上都是第II卷（非選擇題，共60分）21.（本題10分）簡(jiǎn)述精餾塔的工作原理。22.（本題10分）說(shuō)明吸收操作中影響吸收速率的因素有哪些。23.（本題10分）離心泵啟動(dòng)前為什么要灌泵？24.（本題15分）材料：某化工廠采用連續(xù)精餾的方法分離苯-甲苯混合液。已知進(jìn)料量為1000kmol/h，進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，塔頂餾出液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，塔底釜液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05?；亓鞅萊=3。問(wèn)題：（1）計(jì)算塔頂餾出液的流量和塔底釜液的流量。（2）若精餾塔的實(shí)際塔板數(shù)為40塊，全塔效率為50%，求理論塔板數(shù)。25.（本題15分）材料：某化工生產(chǎn)中需要對(duì)含有少量雜質(zhì)的氣體進(jìn)行吸收凈化。采用填料塔作為吸收設(shè)備，吸收劑為水，氣體流量為500m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），氣體中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，要求溶質(zhì)的吸收率為90%。已知吸收塔的操作條件下，亨利系數(shù)E=200kPa，相平衡關(guān)系為y=mx，m=E/P（P=101.3kPa）。問(wèn)題：（1）計(jì)算吸收劑的用量。（2）若填料塔的傳質(zhì)單元高度HOG=1.5m，求所需的填料層高度。答案：1.A2.D3.C4.C5.A6.D7.C8.D9.B10.D11.A12.A13.A14.B15.D16.D17.A18.A19.D20.D21.精餾塔工作原理：利用混合液中各組分揮發(fā)度不同，多次進(jìn)行部分汽化與部分冷凝，使氣相中的輕組分濃度不斷提高，液相中的重組分濃度不斷提高，從而實(shí)現(xiàn)混合液的分離。進(jìn)料從精餾塔中部某適宜位置進(jìn)入塔內(nèi)后，在塔板上與上升的蒸汽相遇，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。上升蒸汽中的輕組分不斷汽化進(jìn)入氣相，液相中的重組分不斷冷凝進(jìn)入液相。塔頂蒸汽經(jīng)冷凝后一部分作為回流返回塔頂，另一部分作為餾出產(chǎn)品。塔底液體經(jīng)再沸器加熱汽化后上升，與下降液體進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，最終從塔底排出釜液。22.影響吸收速率的因素有：氣液兩相的濃度差，濃度差越大，吸收速率越快；傳質(zhì)面積，傳質(zhì)面積越大，吸收速率越高；溫度，溫度影響氣體溶解度和擴(kuò)散系數(shù)等，進(jìn)而影響吸收速率；壓力，壓力對(duì)氣體溶解度有影響從而影響吸收速率；氣體流速，合適的氣體流速有利于吸收傳質(zhì)；吸收劑的性質(zhì)，如對(duì)溶質(zhì)的溶解度、揮發(fā)性等；設(shè)備結(jié)構(gòu)，如填料塔的填料特性等也會(huì)影響吸收速率。23.離心泵啟動(dòng)前灌泵是為了排出泵內(nèi)空氣。因?yàn)殡x心泵工作時(shí)依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將液體甩出。若泵內(nèi)有空氣，空氣密度遠(yuǎn)小于液體，在離心力作用下空氣難以被有效甩出，無(wú)法形成足夠的壓力差來(lái)輸送液體。灌泵使泵內(nèi)充滿液體，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)能帶動(dòng)液體運(yùn)動(dòng)，形成連續(xù)的液體輸送，保證離心泵正常啟動(dòng)和運(yùn)行。24.（1）由物料衡算可得：進(jìn)料中苯的摩爾流量FxF=1000×0.4=400kmol/h塔頂餾出液中苯的摩爾流量DxD=D×0.95塔底釜液中苯的摩爾流量WxW=W×0.05F=D+W，F(xiàn)xF=DxD+WxW即1000=D+W，400=0.95D+0.05W聯(lián)立解得D=375kmol/h，W=625kmol/h（2）理論塔板數(shù)N=Np/η=40/0.5=80塊25.（1）氣體中溶質(zhì)的摩爾流量G=500/22.4×0.05=1.116kmol/h吸收率η=90%，則吸收的溶質(zhì)摩爾流量ΔG=Gη=1.116×0.9=1.004kmol/h由相平衡關(guān)系y=mx，m=E/P=200/101.3=1.974最小液氣比(L/V)min=(y1-y2)/(x1-x2)=(0.05-0.05×0.1)/(0.05/1.974-0)=1.874實(shí)際液氣比L/V=1.5×(L/V)min=1.5×1.874=2.811吸收劑用量L=2.811×G=2.811×1.116=3.145kmol/h（2）傳質(zhì)單元數(shù)NOG=(y1-y2)/Δymy1=0.05，y2=0.05×(1-0.9)=0.005x1=0，x2=0Δym=(y1-mx1)-(y2-