山西经贸职业学院《化工机械强度与振动》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页山西经贸职业学院《化工机械强度与振动》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在化工生产中的固体物料输送，以下哪种输送方式适用于长距离输送？（）A.皮带输送机B.螺旋输送机C.斗式提升机D.气力输送2、化工中的结晶过程受到多种因素的影响。对于一个结晶体系，以下哪个因素对晶体的形态和粒度分布影响最为显著？（）A.过饱和度B.冷却速率C.搅拌强度D.晶种的加入量3、化工传热过程在许多工艺中都有应用。在一个需要快速加热的化工反应中，以下哪种传热方式能够最迅速地将热量传递给反应物料？（）A.对流传热B.热传导C.辐射传热D.以上三种方式结合4、在化工安全管理中，危险化学品的储存需要遵循严格的规定。对于易燃液体的储存，以下关于储存条件的要求，不正确的是：（）A.通风良好B.远离火源C.高温环境D.采用防爆电气5、在化工分离过程的设计中，需要考虑分离设备的选型。对于处理量较大的混合物分离，以下哪种分离设备通常不太适用？（）A.板式精馏塔B.填料精馏塔C.离心分离器D.结晶器6、在化工热力学中，对于一个绝热可逆膨胀过程，系统的温度和压力会如何变化？（）A.温度降低，压力降低B.温度升高，压力升高C.温度不变，压力降低D.温度降低，压力不变7、在化工热力学中，对于真实气体的状态方程，范德华方程在一定条件下能够较好地描述气体的行为。若气体的压力较高，范德华方程的计算结果与实验值相比会如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.无法确定8、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。以下哪项不是经济因素的主要考虑内容？（）A.设备投资成本B.原材料价格C.反应动力学参数D.产品市场价格9、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同10、化工中的吸附分离过程常用于气体和液体的净化。对于一种具有较大吸附容量的吸附剂，以下哪个因素对吸附剂的再生效率影响最大？（）A.再生温度B.再生压力C.再生气体的流速D.再生时间11、在化工设备的防腐措施中，阴极保护是一种常见的方法。对于一个处于电解质溶液中的金属设备，以下哪种阴极保护方式更为有效？（）A.牺牲阳极法B.外加电流法C.涂层与阴极保护结合D.以上效果相同12、在化工热力学中，研究实际气体的状态方程时，范德华方程是常用的方程之一。以下关于范德华方程的特点，不正确的是：（）A.考虑了分子间的引力和斥力B.适用于所有压力范围C.计算精度较高D.形式较为简单13、在化工热力学中，对于一个理想气体的绝热膨胀过程，以下关于其温度和压力变化的描述，正确的是：（）A.温度升高，压力降低B.温度降低，压力升高C.温度和压力均不变D.温度降低，压力降低14、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？（）A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化15、在化工设备的设计中，压力容器的强度计算是关键环节。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，若其直径增大一倍，而壁厚不变，容器所能承受的最大压力会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/4二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）请详细阐述化工过程中的萃取操作，包括萃取剂的选择原则、萃取过程的平衡关系以及多级萃取的计算和优化方法。2、（本题5分）化工热力学中的逸度和活度的概念在溶液的研究中经常用到，请解释逸度和活度的定义和物理意义，并说明它们在相平衡计算中的应用。3、（本题5分）分析在化工过程的萃取操作中，如何进行萃取设备的放大设计和操作优化。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥湿颗粒物料，物料的初始含水量为0.4（质量分数），要求干燥至0.05（质量分数）。干燥器的空气进口温度为120°C，出口温度为80°C，空气湿度为0.01kg水/kg干空气。干燥速率与物料含水量的关系为U=k(X-X)，其中k=0.8，X为物料含水量（kg水/kg绝干物料），X为平衡含水量（假设为0）。计算干燥所需的时间和空气用量。2、（本题5分）一个吸收塔用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化硫，进气中二氧化硫的摩尔分数为0.06，气体流量为900m3/h，塔径为1.8m，液泛气速为2.2m/s，操作气速为0.75倍液泛气速。计算塔的高度。3、（本题5分）某化工厂需要用一个填料吸收塔处理含二氧化硫的废气，进气中二氧化硫的浓度为5%（体积分数），气体流量为1000m³/h，要求吸收率达到90%。采用的吸收剂为浓度为0.02mol/L的氢氧化钠溶液，液气比为1.5。已知平衡关系为y=2x。计算吸收剂的用量和尾气中二氧化硫的浓度。4、（本题5分）在一个流化床干燥器中，对湿物料进行干燥，湿物料初始含水量为35%（湿基），要求干燥至8%（湿基），干燥速率与物料含水量的关系为-dW/dt=k(WC-W)^0.8，其中k=0.4h^-1，WC为平衡含水量，W为物料含水量，计算干燥所需的时间。5、（本题5分）一个化工厂有一个精馏塔，用来分离苯和甲苯的混合物。进料流量为80kmol/h，进料中苯的摩尔分数为0.45，塔顶馏出液中苯的摩尔分数为0.95，塔釜液中苯的摩尔分数为0.05。回流比为3.5，相对挥发度为2.4。计算塔顶和塔釜的产品流量。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个化工产品的生产过程中，需要严格控