制药工程学复习题、答案

制药工程学模拟试卷1 答案及评分标准专业 班

学

姓名 题题分号数一二三四五总分评卷人一、单项选择题(每题2 分，30 题，共60 分)化工及制药工业中常见的过程放大方法D 。逐级放大法和相似放大法C. 相似放大法和数学模拟放大法

B. 逐级放大法和数学模拟放大法D. 逐级放大法、相似放大法和数学模拟放大法釜式反应器可以采用的操作方式D 。间歇操作和连续操作 B. 间歇操作和半连续操作C. 连续操作和半连续操作 D. 间歇操作半连续操作及连续操作釜式反应器串联操作时，串联的釜数以不超C 个为宜。A. 2 B. 3 C. 4 D. 5自催化反应宜采B 。间歇操作搅拌釜 B. 单釜连续操作搅拌釜C. 多个串联连续操作搅拌釜 D. 管式反应器理想管式反应器中进行的反应，反应器的空间时C与物料在反应器中的留时间之间的关系为D 。C B.C C.C D. 不能确定对于等温等容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间理想釜式反应器内所需要的反应时与在管式理想流动反应器中所需要的空间时间C 之间的关系为B 。第 1 页 共7 页C B.C C.C D. 不能确定对于反应级数大于零的同一反应，达到一定转化率时，理想管式流动反应所需要的反应器体积与理想连续釜式反应器所需要的有效容积之(称为容积效率)为 E 。A.=1 B.1 C.=0 D.0 E.01对于平行反应，若主反应级数高于副反应级数，则不宜选A 。连续釜式反应器 B. 管式反应器 C. 间歇釜式反应器正常操作时，物料呈阶跃变化的反应器C 。间歇操作搅拌釜C. 多个串联连续操作搅拌釜

B. 单釜连续操作搅拌釜D. 管式反应器理想反应器中的物料流型C 。滞流和湍流 B. 对流和涡流 C. 理想混合和理想D. 稳定流动和不稳定流动 E.并流和逆流置换在反应系统, 反应消耗掉的反应物的摩尔数与反应物的起始摩尔数之比称为 D 。瞬时收率 B. 总收率 C. 选择率 D. 转化率 E. 反应速率12.在反应过程中，反应器内的物料组成等参数与位置无关的基本反应器是 B 。A. 间歇反应釜 B. 理想混合反应器 C. 理想置换反应器D. 多个串联反应釜 E. 实际管式反应.有一平行反应：A+BR (A+BS

r kCaC E1R 1 R 1 S 2 r kCaC S 2 A B若E1>E2 时，则提高温度将使选择A 。A. 提高 B.降a1>a2，b1>b2 时提高

C.不变a1<a2，b1<b2 时提高对于高粘度液体的搅拌，宜采D 。螺旋浆式搅拌器 B. 直叶圆盘涡轮式搅拌器第 2 页 共7 页C. 弯叶圆盘涡轮式搅拌器 D. 锚式或框式搅拌器搅拌低粘度液体时B 不能消除打旋现象。釜内装设档板C. 釜内设置导流筒

B. 增加搅拌器的直径D. 将搅拌器偏心安装对于气体吸收，下列几种搅拌器中最宜采用的B 。螺旋浆式搅拌器C. 折叶涡轮式搅拌器

B. 直叶圆盘涡轮式搅拌器D. 浆式搅拌器对于六叶涡轮式搅拌器，当其它条件相同时，采A 涡轮提供的率最大。直叶 B. 弯叶 C. 折叶下列几种搅拌器放大准则中，保C ，不仅可使放大前后的传热况相似，而且可使叶端圆周速度及单位体积物料消耗的功率等变化不大。搅拌雷诺数不变C. 传热膜系数相等

B. 叶端圆周速度不变D. 单位体积物料消耗的功率不变在工艺流程设计中，通常的二阶段设计是指D 。可行性研究和工艺流程设计 B. 中试设计和施工图设计C. 中试设和扩大工程设计 D. 初步设计和施工图设计某一产品的生产过程包括硝化、还原、置换三个步骤，各步的操作周期分别为24h、8h、12hC。A.1000L3只，500L2只，1500L置换釜1只B.1500L硝化釜2只，500L还原釜2只，500L3只C.1500L硝化釜2只，500L还原釜3只，1500L2D.3000L1只，1000L1只，1500L置换釜1只为了减少溶剂的挥发损失，低沸点溶剂的热过滤不宜采A 。A. 真空抽滤，出口不设置冷凝冷却器B.加压过滤C. 真空抽滤，出口设置冷凝冷却器22.低沸点易燃液体贮槽上应安B 。第 3页共7 页水斗 B. 阻火器 C. 安全阀 D. 爆破片 E. 溢流管23.工艺流程框图C 分别表示单元过程和单A. 方框和棱形框 B. 圆框和棱形元反应。C. 方框和圆框 D. 方框和三角框一般工艺设计中，热量平衡方程式中热效应的符号规定B 。吸热为正，放热为负C. 吸热或放热均取正值

B. 吸热为负，放热为正D. 吸热或放热均取负值恒温恒压下，将一定数量的溶剂加入到含1摩尔溶质的溶液中所产生的热效应为 B 。积分溶解热 B. 积分稀释热 C. 无限稀释热 D. 浓度变化热26.车间的布置形式有二种，C 。A. 分散式和集中式 B. 分散式和单体式 C. 集中式和单体式27. 从光的角度考虑，工艺人员在布置设备时应尽可能做到让操作人员 A 。A. 背光操作 B. 侧光操作 C. 朝光操作 D. ABC均可28.按照生产中空气洁净度要求的不同将车间划分D 。A. 生产区和行生活区 B. 甲类、乙类和丙类生产区C. 原料药生产区“精烘”生产区 D. 一般生产区、控制区和洁净区洁净等级分别为1万级和10万级的空气，下列说法正确的B 。10万级的空气质量较高C. 质量相同

B. 1万级的空气质量较高D. 不能确定对于防爆生产，洁净室内应采A 。正压送风，送风系统不设回风 B. 正压送风，送风系统设回风C. 常压送风，送风系统不设回风 D. 常压送风，送风系统设回二、分析(每题10 分，1 题，共10 分)1、液体联苯混合物自然循环加热装置的工艺流程如附图所示。请简要指出图中设备3、4、5、7的作用。第 4 页 共7 页答：设备3—贮存联苯混合物，当温度较低而使联苯混合物凝固联苯混合物熔化。(2分)设备 用于回收联苯混合物蒸汽，减少挥发损失(2分)设备 联苯混合物在被热的过程中体积将发生膨胀，因此，系统不能采用封闭操作。此设备用于贮存因体积膨胀而增加的联苯混合物。此外该设备还可观察液体联苯的液位。(3分)设备 当出现紧急情,要立即停止设备1 的加热,可将联苯混合物泄入该设备中,以防设备1(3)

出水 4液体联苯混合物 进水53621燃油或燃气7附图 液体联苯混合物自然循环加热装置2-温度自控装置；3-熔化槽；4-膨胀器；6-加热设备；7-事故贮槽三、计算(每题10 分，3 题，共30 分)1、用硫酸为催化剂，把CHP分解成苯酚和丙酮的反应是一级反应，今在一间歇反应釜中进行反应，当反应经历30s 时取样分析CHP 的转化率为90%，欲使转化达到99%，还需要多少时?解：在间歇反应釜中进行一级反应，有：1ln 1

(3分)代入数据得：

k 1 xAf30

ln 1解得：k=0.0768s- 1

k 10第 5 页

(2分)共7 页当xAf=0.99 时，

1 ln 10768 10=60-30=30s

60

(3分)(2分)k=0.0006s-1。已知A的初始浓度CA0=4 kmol/m3，A的处理量为V0=4.5m3 /h。欲使最终转化率达到72%，试计算该多釜串联系统的总体积各釜的出口浓度解：（1）

x1

1(k)

(1分)代入数据得：=1483s

021

1(0006)

(2分)VT24 0 3600

31m

(2分)（2） ANCC 4

C0 (1A 分)k( )AC A 217kmol/110006 483A

(2分)C 4C A

120kmol/m

(2分)() (0006 4833、在催化剂作下，甲醇用空气氧化可制取甲醛。反应方程式如下：CH3OH + 0.5 O2 HCHO + H2O甲醇的转化率可达75%。已知甲醇的流量为3200kg/h，试对这一过程进行物料衡算，并将结果汇总于附表中。解：用空气氧化甲醇制取甲醛的反应方程式如下：分子量物料衡算示意图如下：

CH3OH + 0.5 32 0.532

HCHO + H30 18第 6 页 共7 页甲醇甲醇：3200kg/h空气：氧气 空气惰性组分 氧化

醇甲醛水氧气惰性组分附图 甲醇空气氧化过程输入：所需氧气的流量为：

3200 032

3250 2400g/ h

(1分)240029所需空气的流量为:3201为:10353-2400=7953kg/h。

10353g/ h，其中惰性组分的流量(2分)输出：甲醇的流量为：320005 800g/ h

(1分)甲醛的流量为：

32007532

302250g/ h

(1分)水的流量为：

32007532

81350g/ h

(1分)氧气的流量为：2400-

32007532

0 321200g/ h

(1分)惰性组分流量为：7953kg/h物料衡算计算结果汇总于附表中。附表甲醇空气氧化物料平衡表

(1分)(2分)物料名称输 甲 醇

3200

物料名称输 甲醇

流量，kg/h800氧气2400氧气2400甲醛2250惰性组分7953水1350氧气1200出惰性组分7953总计13553总计13553入第 7 页 共7 页制药工程学模拟试卷2答案及评分标准专业 班级 学号 姓名题号一二三四五总分分数评卷人一、单项选择题每题2分，2040分)釜式反应器串联操作时，串联的釜数以不超过 C 个为宜。A.2 B.3 C.4 D.B自催化反应宜采用 5B间歇操作搅拌釜C.

。并流和逆流D单釜连续操作搅拌釜并流和逆流DD. 管式反应器对于等温变容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇理想釜式反应器内所需要的反应时间与在管式理想流动反应器中所需要的空间时间之间的关系为 。CC B.C C.C D. 不能确定对于平行反应，若主反应级数低于副反应级数，则宜选用 A 。单台连续釜式反应 B. 管式反应器 器理想反应器中的物料流型有 C 。

多台串联连续操作搅拌釜滞流和湍 B.对流和涡流 C.理想混合和理想置换流D. 稳定流动和不稳定流动螺旋浆式搅拌器C.弯叶圆盘涡轮式搅拌器

D 。直叶圆盘涡轮式搅拌器D. 锚式或框式搅拌器搅拌低粘度液体时， B

不能消除打旋现象。第1页

共 5 页釜内装设档板C.釜内设置导流筒

B.增加搅拌器的直径D.将搅拌器偏心安装对于气体吸收，下列几种搅拌器中最宜采用的是 B 。螺旋浆式搅拌器 B.直叶圆盘涡轮式搅拌器C.折叶涡轮式搅拌器 D.浆式搅拌器某一产品的生产过程包括磺化、中和、脱色三个步骤，各步的操作周期分别8h12h要保持各设备之间的能力平衡，则下列几种安排中不合理的是 D 。1000L磺化釜1只，1500L中和釜1只，3000L脱色釜1只500L磺化釜2只，1500L中和釜1只，1500L脱色釜2只2000L磺化釜1中和釜2脱色釜6只1500L磺化釜1中和釜2脱色釜2只为了减少溶剂的挥发损失，低沸点溶剂的热过滤不宜采用 A 。10.真空抽滤，出口不设置冷凝冷却器B. 加压过滤C. 真空抽滤，出口设置冷凝冷却器工艺流程框图以方框和棱形框C.方框和圆框

C 分别表示单元过程和单元反应。B.圆框和棱形框A.吸热为正，放热为负B.A.吸热为正，放热为负B.C.吸热或放热均取正D.吸热或放热均取负一般工艺设计中，热量平衡方程式中热效应的符号规定为 B 。值 值恒温恒压下将1摩尔溶质溶解于n摩尔溶剂中所产生的热效应称为 A 。积分溶解 B. 积分稀释 C. 无限稀释热 热 热车间的布置形式有二种，即 C 。

D. 浓度变化热分散式和集中式B. 分散式和单体式C. 集中式和单体式按照生产过程中使用或产生物质的危险性丙、丁、戊五类，其中最具火灾危险性的为 A 。类类

戊类第2页

甲类或戊类

共 5 页按处理程度划分，废水处理可分为 B 处理。一级和二 B. 一级二级和三级C. 一级、二级、三级和四级17.

级B 生物处理过程中可产生大量的生物能——沼气。A.好B.A.好B.厌C.好氧或厌氧氧氧物分为第一类污染物和第二类污染物，

A_ 污染物能在环境或生物体内积A.第一B.第二C.第一类和第二类类类洁净等级分别为1A.第一B.第二C.第一类和第二类类类10万级的空气质量较高C. 质量相同

B.1万级的空气质量较高D. 不能确定“精烘包”属于洁净厂房，其耐火等级不低于 B 。级级级级二、设计题 (1题，20)已知甲苯磺化反应方程式为：3CH CH33+H2SO4

110~140

SO3H

+H2O请简要设计这一过程的工艺流程图。要求：1、设计范围从所用原料贮罐开始到反应釜出料；2、注明工艺流体名称，包括加热或冷却介质名称；3、流程中需采用脱水器将磺化过程产生的水连续排出；4、流程中所用设备必须采用附图中的图例；5、有关设备应考虑防火措施。第3 共 5 页页 计量罐解：

阻火器 回流冷凝器 连续脱水器反应釜 阀门 贮罐 连续脱水器连续脱水器附图 设备图例硫酸硫酸甲苯进水计量槽出水冷凝器水蒸汽磺化釜连续脱水器水硫酸贮罐甲苯贮罐冷凝水管线连接(含放空管线)5分；工艺流体名称及走向10分；阀门(含阻火器)5分。三、计算题 每题20分，40分)11=9.36L1=229md1=76.3mm的涡轮式搅拌器，在转速n1=1273rpm积V2=22m3的搅拌釜的直径D2d2和转速n2。解：因大型设备与小型设备几何相似，所以大型搅拌釜的直径为：D32

VV2D V1

22929.361029.36103

(8分)1D D由1 2 得大型搅拌器的直径为