裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁南京理工大學紫金學院《化工設計概論》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點相近的混合物。以下關于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好2、在化工熱力學中，以下哪種狀態(tài)方程在計算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時較為準確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程3、在化工生產(chǎn)中，常常需要對混合物進行分離和提純。對于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進行分離，以下哪種因素對分離效果的影響最為關鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度4、在化學反應工程中，對于一個間歇釜式反應器中的一級反應，以下哪個因素對于反應時間的影響最大？（）A.反應物的初始濃度B.反應溫度C.反應器的體積D.攪拌速度5、對于化工過程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可6、在化工流體流動中，阻力損失是不可避免的。關于直管阻力損失和局部阻力損失的計算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失7、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量8、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴散和渦流擴散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關于這兩種擴散方式的比較，哪項是不正確的？（）A.分子擴散的速率通常小于渦流擴散B.分子擴散與濃度梯度成正比，渦流擴散與濃度梯度無關C.分子擴散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴散系數(shù)與流體的溫度無關，渦流擴散系數(shù)與溫度有關9、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)10、在化工反應過程中，催化劑的中毒會嚴重影響反應性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預防催化劑中毒？（）A.對原料進行預處理B.控制反應溫度和壓力C.定期對催化劑進行再生D.以上都是11、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關于化工過程模擬軟件的功能和應用，不準確的是（）A.可以預測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設計工藝流程12、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。對于一個生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進工藝路線B.更換原材料C.增加設備投資D.減少勞動力投入13、化工原理中，對于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變14、化工中的流化床燃燒技術在廢棄物處理中有應用。在流化床燃燒過程中，以下哪個因素對燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過剩空氣系數(shù)15、在化工中的流化床反應器，關于其特點和適用范圍，以下哪種表述是準確的？（）A.流化床反應器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強放熱反應和要求有均一溫度和濃度的反應B.流化床反應器的操作簡單，對物料的粒度和密度沒有要求C.流化床反應器的氣體返混嚴重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡單的反應D.流化床反應器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化學工程領域，全面論述化工過程中的電滲析技術，包括電滲析的原理、膜組件設計以及在脫鹽、廢水處理等方面的應用。2、（本題5分）闡述在化學反應工程中，如何通過反應動力學的研究來優(yōu)化化學反應的條件以提高反應的選擇性和轉(zhuǎn)化率，并舉例說明。3、（本題5分）在化學反應工程中，討論反應速率的實驗測定方法，包括間歇法、連續(xù)法和脈沖法等，并分析如何處理實驗數(shù)據(jù)以獲得準確的反應速率表達式。4、（本題5分）在化學工程中，全面論述化工過程模擬軟件的應用，包括如何建立準確的數(shù)學模型、輸入?yún)?shù)的選擇以及模擬結果的分析和優(yōu)化。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠用板式塔分離二元混合物，進料中輕組分的摩爾分數(shù)為0.45，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.95，塔釜液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.05，相對揮發(fā)度為2.5，回流比為3.5，計算理論塔板數(shù)。2、（本題5分）某化工廠使用吸收塔處理含氨氣的廢氣，進口氣體中氨氣的濃度為10%（體積分數(shù)），尾氣要求氨氣濃度不超過0.5%（體積分數(shù)）。吸收劑為水，氣液比為20，平衡關系為Y=0.8X。計算所需的傳質(zhì)單元數(shù)。3、（本題5分）在一個萃取過程中，用有機溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)A。已知水相體積為80L，初始溶質(zhì)A濃度為8g/L，有機相體積為40L，分配系數(shù)為1.8。求一次萃取后水相中溶質(zhì)A的濃度。4、（本題5分）一個反滲透過程中，處理含鹽量為1000ppm的水，反滲透膜的脫鹽率為95%，產(chǎn)水流量為1000L/h，計算濃水的含鹽量和濃水流量。5、（本題5分）在一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為0.018Pa·s。計算最小流化速度和帶出速度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家以生產(chǎn)催化劑為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和催化性能要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型催化劑產(chǎn)品。2、（本題10分）在醫(yī)藥中間