2025年制藥工藝設計工程師考試要點試卷及答案考試時長：120分鐘滿分：100分試卷名稱：2025年制藥工藝設計工程師考試要點試卷考核對象：制藥工藝設計工程師（中等級別）題型分值分布：-判斷題（20分）-單選題（20分）-多選題（20分）-案例分析（18分）-論述題（22分）總分：100分---一、判斷題（共10題，每題2分，總分20分）1.化學反應動力學研究的是反應速率與濃度的關系，與反應機理無關。2.在制藥工藝設計中，連續(xù)攪拌反應釜（CSTR）適用于需要精確控制反應溫度的工藝。3.固體物料在混合過程中的均勻性直接影響制劑的穩(wěn)定性。4.穩(wěn)態(tài)操作下的精餾塔，其塔板效率與操作壓力成正比。5.反應熱效應的計算是工藝設計中的關鍵環(huán)節(jié)，但可不考慮環(huán)境溫度的影響。6.在制藥過程中，無菌過濾通常采用深層過濾方式去除微生物。7.間歇式反應釜的傳質(zhì)效率高于連續(xù)式反應釜。8.工藝流程圖（PFD）中需標注所有主要設備的操作參數(shù)，如溫度、壓力、流量等。9.攪拌槳葉的形狀對反應釜內(nèi)的混合效果無顯著影響。10.蒸發(fā)結(jié)晶過程中，溶液的過飽和度越高，結(jié)晶速率越快。二、單選題（共10題，每題2分，總分20分）1.下列哪種反應器適用于液相均相反應且需高剪切混合？A.攪拌釜B.流化床反應器C.微反應器D.管式反應器2.在制藥工藝中，以下哪種分離方法適用于熱敏性物質(zhì)？A.蒸餾B.吸附C.膜分離D.重結(jié)晶3.精餾塔的操作彈性主要取決于以下哪個因素？A.塔板數(shù)B.進料熱狀態(tài)C.塔徑D.塔板效率4.間歇式反應釜的停留時間計算公式為？A.V/QB.Q/VC.V×QD.Q/V25.制藥工藝中，以下哪種設備主要用于氣液傳質(zhì)？A.蒸發(fā)器B.塔板塔C.混合機D.旋風分離器6.固體混合的均勻性通常用以下哪個指標衡量？A.粒度分布B.混合時間C.顏色一致性D.攪拌速度7.反應熱效應的計算中，以下哪個參數(shù)需考慮？A.反應速率常數(shù)B.環(huán)境濕度C.熱容D.催化劑用量8.在制藥工藝中，以下哪種方法適用于去除溶液中的小分子雜質(zhì)？A.超濾B.離心分離C.吸附D.電滲析9.流化床反應器的操作溫度通常高于固定床反應器，因為？A.流化床傳質(zhì)效率高B.流化床反應速率慢C.流化床能耗低D.流化床無傳質(zhì)限制10.工藝流程圖（PFD）中，以下哪個符號代表泵？A.矩形B.圓形C.菱形D.三角形三、多選題（共10題，每題2分，總分20分）1.影響反應釜混合效率的因素包括？A.攪拌槳葉形狀B.反應釜內(nèi)構件C.進料方式D.反應溫度2.精餾塔的操作過程中，以下哪些參數(shù)需嚴格控制？A.回流比B.塔頂壓力C.進料熱狀態(tài)D.塔板間距3.制藥工藝中，以下哪些設備屬于傳質(zhì)設備？A.蒸發(fā)器B.膜分離器C.混合機D.塔板塔4.固體混合的均勻性受以下哪些因素影響？A.物料粒度B.混合時間C.攪拌速度D.設備類型5.反應熱效應的計算中，以下哪些參數(shù)需考慮？A.反應焓變B.環(huán)境溫度C.熱容D.催化劑活性6.在制藥工藝中，以下哪些方法適用于去除溶液中的大分子雜質(zhì)？A.超濾B.離心分離C.吸附D.電滲析7.流化床反應器的優(yōu)點包括？A.傳質(zhì)效率高B.反應速率快C.能耗低D.操作彈性大8.工藝流程圖（PFD）中，以下哪些符號代表換熱器？A.矩形B.圓形C.菱形D.螺旋管9.間歇式反應釜的停留時間計算中，以下哪些因素需考慮？A.反應體積B.進料流量C.反應時間D.停留時間定義10.制藥工藝中，以下哪些設備屬于混合設備？A.攪拌釜B.混合機C.螺旋輸送器D.塔板塔四、案例分析（共3題，每題6分，總分18分）案例1：某制藥廠計劃生產(chǎn)一種抗生素，采用間歇式反應釜進行發(fā)酵。已知反應體積為5000L，進料流量為100L/h，發(fā)酵總時間為24小時。假設反應過程符合一級動力學，反應速率常數(shù)為0.1h?1。問：（1）該反應的停留時間是多少？（2）若實際操作中停留時間需延長至30小時，應如何調(diào)整進料流量？案例2：某精餾塔用于分離乙醇-水混合物，塔頂壓力為1atm，回流比為2.0。已知進料熱狀態(tài)為泡點，進料流量為100kmol/h，進料組成為0.3（摩爾分數(shù)）。問：（1）塔頂產(chǎn)品的純度約為多少？（2）若回流比降低至1.5，塔頂產(chǎn)品純度會如何變化？案例3：某流化床反應器用于生產(chǎn)一種精細化學品，反應溫度為400℃，床層空速為1h?1。已知反應器直徑為2m，床層高度為3m。問：（1）該反應器的空床停留時間是多少？（2）若床層高度增加至4m，空床停留時間會如何變化？五、論述題（共2題，每題11分，總分22分）1.論述制藥工藝設計中，反應器選型的關鍵因素及其對工藝的影響。2.結(jié)合實際案例，分析制藥工藝中混合均勻性的重要性及影響因素。---標準答案及解析一、判斷題1.×（化學反應動力學不僅研究速率，還研究機理，如鏈反應、基元步驟等。）2.√（CSTR適用于溫度控制精確的液相反應。）3.√（混合不均會導致局部濃度差異，影響制劑穩(wěn)定性。）4.×（塔板效率與操作壓力無關，主要受液氣比、塔板結(jié)構影響。）5.×（環(huán)境溫度影響反應熱效應的計算，需考慮絕熱或夾套冷卻。）6.√（無菌過濾通常采用深層濾膜，孔徑0.1-0.45μm。）7.×（間歇式反應釜傳質(zhì)效率較低，連續(xù)式更優(yōu)。）8.√（PFD需標注關鍵參數(shù)，如溫度、壓力、流量等。）9.×（槳葉形狀顯著影響混合效率，如槳葉角度、轉(zhuǎn)速等。）10.√（過飽和度越高，結(jié)晶驅(qū)動力越大。）二、單選題1.A（攪拌釜適用于高剪切混合。）2.C（膜分離適用于熱敏性物質(zhì)。）3.B（進料熱狀態(tài)影響操作彈性。）4.A（停留時間=反應體積/進料流量。）5.B（塔板塔用于氣液傳質(zhì)。）6.C（顏色一致性衡量混合均勻性。）7.C（熱容影響反應熱效應計算。）8.A（超濾適用于小分子雜質(zhì)去除。）9.A（流化床傳質(zhì)效率高，溫度可高。）10.B（圓形符號代表換熱器。）三、多選題1.ABC（攪拌槳葉、內(nèi)構件、進料方式均影響混合。）2.ABC（回流比、塔頂壓力、進料熱狀態(tài)需控制。）3.BD（膜分離、塔板塔屬于傳質(zhì)設備。）4.ABC（粒度、混合時間、攪拌速度影響均勻性。）5.AC（反應焓變、熱容需考慮。）6.A（超濾適用于大分子雜質(zhì)去除。）7.ABD（傳質(zhì)效率高、反應速率快、操作彈性大。）8.B（圓形符號代表換熱器。）9.ABC（反應體積、進料流量、反應時間影響停留時間。）10.AB（攪拌釜、混合機屬于混合設備。）四、案例分析案例1：（1）停留時間=反應體積/進料流量=5000L/(100L/h)=50小時。（2）若停留時間延長至30小時，進料流量需調(diào)整為5000L/30h≈167L/h。案例2：（1）塔頂產(chǎn)品純度≈0.85（根據(jù)Fenske方程估算，回流比越高純度越高。）（2）回流比降低，塔頂產(chǎn)品純度下降至約0.7。案例3：（1）空床停留時間=床層體積/流量=π(1m)2×3m/（π(1m)2×1h?1）=3小時。（2）床層高度增加，空床停留時間延長至4小時。五、論述題1.反應器選型的關鍵因素及其影響-反應機理：均相反應選攪拌釜，非均相反應選流化床或固定床。-傳質(zhì)效率：氣液反應選塔板塔，液液反應選攪拌釜。-操作彈性：間歇式彈性低，連續(xù)式彈性高。-