【化学工艺学考试试题】一、选择题(每题2分,共10分)
1. 在化学工艺过程中,下列哪一项是影响反应速率的主要因素之一?
A. 反应物的浓度
B. 反应器的外观颜色
C. 环境温度
D. 反应物的气味
2. 下列哪种设备常用于气液相反应过程中的传质与传热?
A. 离心泵
B. 填料塔
C. 换热器
D. 旋风分离器
3. 化学工艺中,“三废”通常指的是:
A. 废水、废气、废渣
B. 废水、废油、废金属
C. 废气、废料、废电
D. 废水、废纸、废塑料
4. 在催化裂化过程中,主要使用的催化剂是:
A. 铂金催化剂
B. 分子筛催化剂
C. 铁催化剂
D. 镍催化剂
5. 下列哪种工艺属于典型的连续生产过程?
A. 间歇式反应釜
B. 流化床反应器
C. 烘干箱
D. 批量蒸馏装置
二、简答题(每题5分,共20分)
1. 简述化学工艺的基本流程,并说明各环节的作用。
2. 什么是反应器的停留时间?它对反应结果有何影响?
3. 请解释“转化率”和“产率”的区别。
4. 举例说明化工生产中常见的能量回收方式及其优点。
三、论述题(15分)
结合实际案例,分析在现代化工生产中,如何通过优化工艺条件来提高产品质量和降低能耗。要求包括:
- 工艺优化的具体措施
- 实际应用效果
- 对环境保护的意义
四、计算题(15分)
某化工厂在生产甲醇的过程中,原料为CO和H₂,反应方程式为:
CO + 2H₂ → CH₃OH
已知进料中CO的摩尔流量为100 kmol/h,H₂的摩尔流量为250 kmol/h,若反应的转化率为80%,求生成CH₃OH的产量(kmol/h)。
参考答案(供教师使用)
一、选择题
1. A、C
2. B
3. A
4. B
5. B
二、简答题
1. 化学工艺基本流程包括:原料预处理、反应、分离、精制、产品包装。各环节分别负责将原料转化为目标产物并进行提纯。
2. 停留时间指物料在反应器中停留的时间,影响反应程度和产物分布。过短可能导致转化率低,过长可能引起副反应。
3. 转化率是指反应物转化为产物的比例;产率则是指实际产出的产物与理论最大值的比值。
4. 如利用余热回收系统,将反应产生的高温气体用于预热原料,可有效节约能源。
三、论述题(略)
四、计算题
根据反应式,CO与H₂的摩尔比为1:2。
实际进料中H₂过剩,因此以CO为限制性反应物。
CO转化率为80%,即100×0.8=80 kmol/h被转化。
生成CH₃OH为80 kmol/h。