2025 年大学轻化工程（轻化工原理）试题及答案

2025年大学轻化工程（轻化工原理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪种不是轻化工程中常见的单元操作（）A.蒸馏B.过滤C.光合作用D.干燥2.在流体输送中，层流与湍流的本质区别是（）A.流速不同B.雷诺数不同C.流体黏度不同D.流动状态不同3.关于传热系数K，下列说法正确的是（）A.只与流体的物性有关B.与传热面积有关C.综合反映了传热过程的强度D.只与传热方式有关4.吸收操作中，吸收剂的选择原则不包括（）A.对溶质有较大的溶解度B.挥发性小C.分子量小D.化学稳定性好5.对于精馏塔，进料热状况参数q=1表示（）A.饱和液体进料B.饱和蒸汽进料C.冷液进料D.过热蒸汽进料6.以下哪种干燥方法不属于对流干燥（）A.热风干燥B.喷雾干燥C.冷冻干燥D.流化床干燥7.在过滤操作中，过滤常数K与以下哪个因素无关（）A.滤饼的压缩性B.过滤介质的阻力C.滤液的黏度D.过滤面积8.萃取操作中，分配系数K表示（）A.溶质在萃取相中的浓度与萃余相中的浓度之比B.萃取剂与溶质的亲和力C.萃取相的体积与萃余相的体积之比D.萃取效率的指标9.关于离心泵的特性曲线，以下说法错误的是（）A.包括流量-扬程曲线B.流量-功率曲线C.流量-效率曲线D.扬程-效率曲线10.对于板式塔，塔板效率反映了（）A.塔板上气液传质的效果B.塔的分离能力C.塔的操作稳定性D.塔的能耗二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.轻化工程中涉及的主要物理过程有（）A.动量传递B.热量传递C.质量传递D.化学反应2.影响流体流动阻力的因素有（）A.流体的黏度B.管道的粗糙度C.流速D.管道的直径3.提高传热系数的途径有（）A.增大传热面积B.提高冷热流体的平均温差C.减小传热热阻D.增加传热时间4.吸收操作中，影响吸收速率的因素有（）A.吸收剂的性质B.气液接触面积C.温度D.压力5.精馏操作中，回流比的大小对精馏塔的影响有（）A.影响产品质量B.影响能耗C.影响塔的生产能力D.影响塔板效率三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法的正误，正确的打√，错误的打×）1.轻化工程只涉及化学加工过程，不涉及物理过程。（）2.流体在管道中流动时，层流的阻力损失一定小于湍流。（）3.传热过程中，热通量与温度差成正比。（）4.吸收操作中，吸收剂的用量越大，吸收效果越好，所以应尽量增大吸收剂用量。（）5.精馏塔的进料位置对精馏效果没有影响。（）6.干燥过程中，可以通过提高空气温度来无限提高干燥速率。（）7.过滤操作中，过滤压力越大，过滤速率越快。（）8.萃取操作中，萃取剂的选择只需要考虑对溶质的溶解度。（）9.离心泵的扬程与泵的转速无关。（）10.板式塔的塔板间距越大，塔的生产能力越大。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述流体输送过程中，如何根据流量和扬程选择合适的离心泵？2.说明吸收操作中，传质推动力的概念，并举例说明如何提高传质推动力？3.请阐述精馏塔的工作原理，并说明精馏塔操作中需要注意的关键因素有哪些？五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程和答案）1.某精馏塔进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5（摩尔分数），要求塔顶产品组成xD=0.9，塔底产品组成xW=0.1。已知回流比R=2，塔顶采用全凝器，泡点回流。求塔顶产品量D、塔底产品量W以及精馏段操作线方程。2.用一连续精馏塔分离含苯0.4（摩尔分数）和甲苯0.6的混合液，要求塔顶产品含苯0.97，塔底产品含苯0.02（摩尔分数）。进料为饱和液体，进料量为100kmol/h。已知操作回流比为3，塔顶采用全凝器，泡点回流。求精馏段上升蒸汽量V和提馏段上升蒸汽量V'。答案：一、选择题1.C2.B3.C4.C5.A6.C7.D8.A9.D10.A二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.BC4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、简答题1.首先根据所需流量确定泵的型号，再根据所需扬程选择合适的叶轮直径或转速。要考虑泵的性能曲线、效率、功率等因素，确保泵在高效区工作，满足流量和扬程要求，同时经济合理。2.传质推动力是指组分在相间的浓度差。如吸收中，增大气相中溶质分压或减小液相中溶质浓度可提高传质推动力。可通过增大气相分压、降低液相浓度、提高温度（对某些体系）等方式实现。3.精馏塔利用多次部分汽化和部分冷凝，使混合液中各组分得以分离。关键因素有回流比、进料热状况、塔板效率、操作压力、进料组成等，需合理控制这些因素以保证精馏效果和产品质量。五、计算题1.由物料衡算：F=D+W，FxF=DxD+WxW，代入数据可得：100=D+W，100×0.5=D×0.9+W×0.1，解得D=50kmol/h，W=50kmol/h。精馏段操作线方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))=(2/(2+1))x+(0.9/(2+1))=(