學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁哈爾濱石油學院

《現代分離技術》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、化工過程中的分離操作廣泛應用于各種工業生產。對于萃取分離過程，以下關于萃取劑選擇的原則，不恰當的是（）A.對溶質有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價格越低越好，無需考慮其他因素D.易于回收和再生2、對于化工原理中的吸收操作，以下關于吸收劑的選擇原則，哪一項是恰當的？（）A.吸收劑應具有良好的選擇性、溶解度大、揮發性小、腐蝕性小、黏度低等特點B.吸收劑的價格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對吸收過程沒有影響，不需要考慮3、在化工生產中的結晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.強烈的攪拌4、在化工熱力學中，對于純物質的臨界狀態，以下哪個參數在臨界狀態時沒有明確的數值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度5、化學反應的動力學方程描述了反應速率與反應物濃度的關系。以下關于動力學方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實驗數據擬合B.基于反應機理推導C.憑空想象D.結合實驗和理論分析6、在化工過程的優化設計中，需要綜合考慮經濟和技術因素。對于一個投資較大但運行成本較低的工藝方案，以下關于其經濟性的評價，正確的是：（）A.一定是經濟可行的B.一定是不經濟的C.需要通過詳細的經濟分析來確定D.僅根據投資和運行成本無法判斷7、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當吸收劑用量增加時，以下關于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小8、對于化工中的蒸發操作，以下關于蒸發器的類型和特點，哪一個是恰當的？（）A.常見的蒸發器有中央循環管式蒸發器、懸筐式蒸發器、外加熱式蒸發器和強制循環蒸發器等。中央循環管式蒸發器結構簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發器便于清洗和維修；外加熱式蒸發器加熱室和分離室分開，有利于循環；強制循環蒸發器循環速度大，傳熱系數高B.蒸發器的類型只有中央循環管式蒸發器一種，其他類型都是在其基礎上改進的C.蒸發器的傳熱系數與溶液的性質和流速無關，只取決于蒸發器的結構D.蒸發器的操作壓力越高，蒸發效率越高，能耗越低9、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產品的純度不符合要求，以下哪種調節方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量10、關于化工過程中的膜分離應用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附11、在化工熱力學中，對于真實氣體的狀態方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計算結果與實驗值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定12、對于化工生產中的節能技術，以下關于夾點技術的描述，哪一項是準確的？（）A.夾點技術是通過分析過程系統中的物流和能流，找出系統用能的“瓶頸”，從而實現節能優化B.夾點技術只能用于熱交換網絡的優化，對其他化工單元操作的節能沒有幫助C.夾點技術的應用需要復雜的計算和專業軟件，實際操作難度大，效果不明顯D.夾點技術是一種過時的節能技術，已經被新的技術所取代13、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當選擇萃取劑時，以下哪個因素不是關鍵的考慮因素？（）A.對溶質的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價格D.萃取劑的揮發性14、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機B.真空轉鼓過濾機C.離心過濾機D.袋式過濾器15、在化工流體力學中，伯努利方程有著廣泛的應用。以下關于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對于可壓縮流體也適用D.可以精確計算實際流體的能量16、在化工生產中的干燥過程中，以下哪種干燥介質的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣17、化工熱力學在化學工程中具有重要地位，對于一個封閉系統經歷絕熱不可逆過程，以下關于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變為零B.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負無法確定18、對于化工中的萃取精餾過程，以下關于其原理和應用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發度，從而實現分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調節19、在化學工程實驗中，經常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計B.差壓變送器C.彈簧管壓力計D.膜片壓力計20、在化工過程的節能分析中，夾點技術是一種有效的方法。對于一個具有多個熱流和冷流的系統，以下關于夾點位置的確定，正確的是：（）A.夾點位于熱流和冷流溫差最小處B.夾點位于熱流和冷流溫差最大處C.夾點的位置與熱流和冷流的溫差無關D.無法確定夾點的位置21、關于化工生產中的噴霧干燥，以下哪種因素對產品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質22、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關于反應級數的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經驗隨意猜測D.積分法23、化工過程中的傳熱強化技術可以提高能源利用效率。以下關于傳熱強化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件24、化工生產中的蒸發操作常用于溶液的濃縮。對于多效蒸發系統，以下關于其節能原理和特點，描述錯誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數越多，節能效果越好C.設備投資增加D.操作復雜25、在化學反應工程中，對于一個復雜反應體系中的平行競爭反應，以下哪種方法可以提高目標產物的選擇性？（）A.選擇合適的催化劑B.改變反應溫度C.調整反應物的濃度D.以上方法都可以26、化學反應的速率不僅取決于反應物的濃度，還受溫度的影響。關于溫度對反應速率的影響，以下表述不準確的是（）A.溫度升高，反應速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個最佳反應溫度D.不同反應對溫度的敏感程度不同27、在化工反應設備中，流化床反應器具有良好的傳熱和傳質性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態，以下哪種操作條件最為關鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度28、在化工物料衡算中，對于一個連續穩定的化工過程，以下關于輸入和輸出物料量的關系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質量等于輸出物料的質量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數等于輸出物料的摩爾數D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量29、在化學反應器的設計中，關于間歇式反應器的特點，以下哪種說法是準確的？（）A.間歇式反應器適用于大規模連續生產，生產效率高B.間歇式反應器內物料的組成和溫度等參數隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應器內物料的反應速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻30、在化工反應工程中，對于一個串聯反應，如果中間產物是期望產物，以下哪種操作方式有利于提高中間產物的收率？（）A.提高反應溫度B.增加反應物濃度C.縮短反應時間D.降低反應壓力二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個管式反應器中進行二級不可逆反應3A→2B，反應速率常數為8L/(mol·s)。進料中A的濃度為5mol/L，進料流量為3L/s，反應器管長為15m，管徑為0.08m。計算反應在管內的轉化率。2、（本題5分）一個精餾塔用于分離苯（B）和甲苯（T）的混合物，進料中苯的摩爾分數為0.4，進料流量為100kmol/h，塔頂餾出液中苯的摩爾分數要求達到0.9，塔底釜液中苯的摩爾分數要求為0.1。回流比為3，相對揮發度為2.5。計算塔頂和塔底的產品流量。3、（本題5分）某精餾塔操作時，塔頂壓力為105kPa，塔釜壓力為115kPa，塔板間距為0.45m，平均相對揮發度為2.2，進料位置在第12塊板（從塔頂往下數），計算進料板的壓力。4、（本題5分）在一個板式換熱器中，熱流體的進出口溫度分別為180°C和120°C，冷流體的進出口溫度分別為80°C和110°C。若熱流體的熱容量流率為2000W/K，冷流體的熱容量流率為1500W/K，計算對數平均溫差。5、（本題5分）某精餾塔塔頂采用分凝器，回流液組成為xR=0.8（摩爾分數），塔頂產品組成為xD=0.95，進料組成為xF=0.5，回流比為3。求精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的乳化現象，包括乳化劑的作用原理、乳液的穩定性以及在食品、化妝品、制藥等行業中的應用和制備方法。2、（本題5分）隨著化工行業對可持續發展的重視，詳細闡述綠色化學原理在化學工程設計中的應用，包括如何減少廢物產生、降低能源消耗和使用環境友好型原料。3、（本題5分）解釋在化工熱力學的相平衡計算中，如何利用活度系數模型計算汽液平衡組成。4、（本題5分）在化工生產中，攪拌器的選擇和設計對于反應和混合過程至關重要。請論述攪拌器的類型和工作原理，并分析如何根據不同的工藝要求選擇合適的攪拌器。5、（本題5分）在化工熱力學中，熱化學定