2026年大学大二（化学工程）化工设备设计实验综合测试题及答案

2025年大学大二（化学工程）化工设备设计实验综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种化工设备在进行设计实验时，需要重点考虑流体的流速对传质传热的影响？A.反应釜B.精馏塔C.换热器D.泵2.在化工设备设计实验中，对于搅拌装置的选型，主要依据不包括以下哪项？A.物料的粘度B.反应的热效应C.设备的容积D.搅拌的均匀度要求3.化工设备设计实验中，测定离心泵性能曲线时，不需要测量的参数是？A.流量B.扬程C.轴功率D.反应速率4.对于板式塔的设计实验，塔板效率的测定与以下哪种因素关系不大？A.气液流量B.塔板结构C.物料的密度D.塔顶的压力5.化工设备设计实验中，若要研究传热过程，以下哪种实验方法不太适用？A.稳态法B.动态法C.色谱分析法D.热流计法6.在进行化工设备耐压实验设计时，主要考虑的安全系数与以下哪种因素有关？A.设备的材质B.操作的温度C.预计的最大压力D.以上都是7.化工设备设计实验中，对于吸收塔的设计，以下哪项不是关键的设计参数？A.吸收剂的用量B.填料的类型C.塔的外形尺寸D.气体的入口浓度8.以下哪种化工设备设计实验需要考虑物料的停留时间分布？A.间歇反应釜B.连续搅拌釜式反应器C.管式反应器D.固定床反应器9.在化工设备设计实验中，测量流体流量的常用仪器不包括？A.转子流量计B.孔板流量计C.气相色谱仪D.涡轮流量计10.对于化工设备的材质选择实验，主要考虑的因素不包括？A.耐腐蚀性B.强度要求C.价格成本D.设备的颜色第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述化工设备设计实验中，如何确定反应釜的最佳搅拌转速。12.（15分）在设计精馏塔实验时，说明进料热状况对精馏操作的影响，并阐述如何通过实验来优化进料热状况。13.（15分）给出化工设备设计实验中，测定换热器传热系数的实验步骤及数据处理方法。14.（15分）材料：某化工厂计划设计一套新的化工生产装置，其中涉及到一个重要的反应设备。该反应为放热反应，对反应温度控制要求严格，且反应物料具有一定的腐蚀性。问题：请根据上述材料，阐述在设计该反应设备时需要考虑的关键因素，并说明如何进行实验优化设计。15.（15分）材料：某化工企业现有一套化工设备，在运行过程中发现能耗较高。已知该设备主要进行物料的加热和分离操作。问题：请针对该情况，设计一个实验方案来降低设备能耗，并说明实验过程中需要测量和记录的数据以及预期的实验结果。答案：1.C2.B3.D4.D5.C6.D7.C8.B9.C10.D11.首先要根据反应釜内物料的性质，如粘度等确定一个大致的搅拌转速范围。然后通过改变搅拌转速，观察反应体系内的混合均匀程度、传质传热效果等。可以通过测量反应体系内不同位置的温度、浓度等参数变化来评估。当这些参数变化趋于稳定且达到最佳反应效果时，对应的搅拌转速即为最佳搅拌转速。12.进料热状况影响精馏塔的分离效果和能耗等。冷液进料会使精馏段和提馏段的气液负荷发生变化。实验优化时，改变进料的温度、流量等条件，测量塔顶和塔底产品的组成、温度、流量等参数。通过分析这些数据，找到能使产品纯度最高、能耗最低的进料热状况。13.实验步骤：首先准备好实验装置，连接好换热器、流体输送设备及测量仪表。设定不同的流体流量和进出口温度，稳定运行一段时间后记录数据。数据处理方法：根据传热速率方程，利用测量得到的流体进出口温度、流量等数据计算传热系数。通过多次实验数据的对比分析，得出准确的传热系数值。14.关键因素：考虑反应的放热特性，需设计有效的冷却系统来控制温度；针对物料腐蚀性，选择合适的耐腐蚀材料。实验优化设计：先进行不同冷却方式的实验，测量反应过程中的温度变化，找到最佳冷却方案。再对不同耐腐蚀材料进行实验，评估其在反应条件下的性能，确定最合适的材料。15.实验方案：先测量设备当前的能耗、物料进出口温度、流量等数据。然