化工系统工程答案

西安交通大学课程考试复习资料单选题1.泵的扬程是指 ( )。

A.泵的升扬高度B.、泵所提供的总能量C.、泵的静压能和位压能D.、泵出口处压力答案: B2.一定质量的气体在恒温下体积膨胀为原来的10倍,下面哪种情况将伴随发生( )。

A.气体的分子数增加10倍B.、气体分子平均速度的大小减小10倍C.、容器壁所受气体分子平均作用减少为原来的1/10D.、气体分子的密度保持不变答案: B3.将过热蒸汽冷却当温度降至一定值时混合气开始冷凝,产生第一滴液体,相应的温度称为 ( )。

A.饱和温度B.、临界温度C.、露点温度答案: C4.许多化学反应中采用催化剂,在化学反应中催化剂所起到的作用是( )。

A.增加正反应速度B.、降低逆反应速度C.、改变化学平衡D.、降低反应活化能，增大正、逆反应速度答案: C5.在流体输送过程中,冬天克服的阻力( )夏天克服的阻力。

A.小于B.、大于C.、等于答案: B6.两种流体在环热器内,两侧分别以相同的方向流动称为( )。

A.并流B.、逆流C.、错流D.、折流答案: A7.许多试验证明,雷诺系数在2000~10000流动类型为( )。

A.层流B.、湍流C.、过渡流答案: C8.离心泵的叶轮能提高液体的( )。

A.静压能B.、动能C.、静压能和动能答案: C9.流体的粘度愈大,它的流动性就( )。

A.愈大B.、愈小C.、不变答案: B10.气体密度与压强,温度有关,生压降温,气体密度( )A.增大B.、减小C.、不变答案: A11.相对压强的负值为 ( )。

A.表压B.、绝压C.、真空度D.、大气压答案: C12.自动控制系统的过渡过程是控制作用不断克服 ( )的过程。

A.随机影响B.、干扰影响C.、设定值变化答案: B13.润滑油的质量指标中,酸值越 ( ),质量越好A.低B.高C.无所谓答案: A14.压力()有碍于吸收过程的进行。

A.增大B.降低C.不变答案: A15.单位时间内流过管道任一截面积的流体质量称为( )A.质量流量B.质量流速C.体积流量答案: A16.温差法计算热负荷的公式,适应于载热体在换热过程中 ( )。

一、名词解释1、BP网络：是一种不含反馈的前向网络，不仅有输入层节点、输出层节点，而且有隐层节点（可以是一层或多层）。

2、目标函数：它描述经济指标与过程变量之间的函数关系。

二、填空1、化工系统工程研究定态与动态特性2、用于流程模拟的物性数据可分为两类：热力学物性数据和传递过程物性数据3、当目标函数与约束条件均为线性函数时，称为线性优化4、化工过程系统最优化问题可分为设计的优化、控制的优化、管理的优化5、人工智能的两个重要的研究方向是知识工程和认识科学。

6、可持续发展要求是21世纪的突出主题，这将促使过程工业企业由最大化转向节约资源利用、开发环境友好的过程及产品和经济效益兼顾的多目标追求三、简答4 根据什么原理对换热器网络进行调优处理答：在合成得到最小面积网络之后，可依次应用一下三个调优规则进行调优，对最小面积网络进行改进，进一步降低网络费用。

规则1 找出热焓图中面积最小的热块或冷快，删去相应的热交换器，增加有关物流在其他换热器、辅助加热器或辅助冷却器中的热负荷。

规则2 如果在网络的一个局部结构中，一股热流与同一股冷流连续匹配两次，则将相应的两个换热器合并成一个换热器。

规则3 用不分解的物流的多次换热来代替分解物流。

即将并联子网络改为串联子网络。

根据预期匹配物流进出口温度的算术平均值按逆流原则确定换热器串联排列的先后次序。

2 过程系统调优合成法的步骤是什么？答：调优合成法是以某个初始的流程为基础，经过一系列修正而合成接近最优系统的方法。

其具体步骤为：① 利用已有的流程，或者根据探试规则确定初步流程；② 根据调优规则开发当前流程所允许的结构变化；③ 对得到的各种结构变化进行分析，确定替代方案，选择最好的方案作为改进方案；④ 以改进的方案为基础，再进行分析，进一步改进，如此反复进行直到不再改动为止。

用于产生一个分离序列所有允许的结构变化的调优规则，应当具有下列特性：① 有效性：根据调优规则所产生的所有分离序列都应当是可行的；② 完备性：从任意初始流程开始，反复应用调优规则能产生所有可能的流程；③ 直观合理性：根据调优规则所产生的流程与当前进行调优的流程没有显著的区别。

姓名：__________大连理工大学学号：__________课程名称：化工过程分析综合试题试卷：A院系：__________授课院（系）：化工学院考试日期：2006年6月11日试卷共5页_____ 级_____ 班（10分）名词解释①过程系统模拟②过程系统分解③过程系统优化④过程系统能量集成⑤动态规划①过程系统模拟在计算机上通过数学模型反映物理原型的规律。

②过程系统分解对大规模复杂系统进行不相关独立子系统识别、系统分割、最大循环网断裂。

③过程系统优化实现过程系统最优运行，包括结构优化和参数优化。

④过程系统能量集成以用能最小化为目标的考虑整个工艺背景的过程能量综合。

⑤动态规划解决多阶段策略的整体决策问题的构造型方法。

二、（10分）判断是非（Y ，N ）① 换热网络的设计要尽量避免冷、热物流穿过夹点。

（ N ）② 对于冷热流股换热系统，传热过程温差愈大，过程的不可逆程度越大， 有效能损失越大。

（ Y ）③ 进行过程系统模拟既要输入流股参数，也要提供过程单元的操作参数。

（ Y ） ④ 穿过换热网络夹点的热流量为零，则夹点处传热推动力为零。

（ N ） ⑤ 几个循环回路连接就必定形成最大循环网。

（ N ） ⑥ 中间冷凝器通常用于精馏段内温度分布有突变的场合。

（ Y ） ⑦ 锐分离就是清晰分割。

（ N ） ⑧ 热泵穿越夹点的设置是有效热集成。

（ Y ）⑨ 完成相同分离任务，提高精馏塔操作压力，精馏塔有效能损失一定会增加。

（ Y ） ⑩ 试判断以下换热网络中哪些匹配是可行的，哪些是不可行的。

可行 不可行三、填空（5）① 化工过程系统数学模拟方法有（ 序贯模块 ）、（ 联立方程 ）和（ 联立模块 ）。

② 化工过程系统分隔分为（ 不相关独立子系统的识别 ）及（ 系统分割 ）任务。

③试在图中标出所提供的用能信息。

四、（10分 ）选择适宜的方法将下图所示系统进行分解，要求： （1）识别最大循环网； （2）断裂最大循环网； （3）画出迭代计算顺序图。

西交《化工系统工程》在线作业试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 30 道试题,共 60 分)1. 选择被控变量原则为（）。

A. 多值对应关系B. 被控变量变化灵敏大C. 单值对应关系，工艺合理性，被控变量变化灵敏度大答案:C2.丙烯与氯气在500℃时发生反应，其生成物为()。

A. ClCH2CH2CH2ClB. CH2Cl-CH=CH2C. CH3CHCl-CH2ClD. CH3-CH2-CH2Cl答案:B3.下列有机化合物的命名中，符合命名原则的是()。

A. 2-乙基丙烷B. 2-甲基-3-丁烯C. 3-甲基-1,4-二丁烯D. 2-乙基-1-丁烯答案:D4.标准状况下，铁与盐酸发生反应产生44.8升氢气，如果盐酸过量，则参加反应的铁为()g 。

A. 28B. 56C. 112D. 224答案:C5.液相混合物中有5mol/h的A与10mol/h的B,温度为40℃,压力为1MPa。

进入反应器后发生液相化学反应生成产物C,要控制产物C的收率,你能调节哪些变量?()A. 反应温度B. 反应压力C. 出口物料冷却温度D. 什么都控制不了答案:A6.一定量的理想气体，在等体积过程中吸收了热量，则()。

A. 气体内能增加，压强减小B. 气体内能增加，压强增大C. 气体内能减小，压强减小D. 气体内能减小，压强增大答案:B7.两种流体在环热器内，两侧分别以相同的方向流动称为（）。

A. 、并流B. 、逆流C. 、错流D. 、折流答案:B8.设计压力为2.5MPa的容器属于。

A. 低压容器B. 中压容C. 高压容器D. 超高压容器答案:B9.锅炉、压力容器《制造许可证》的有效期为( )。

A. 1年B. 2年C. 3年D. 4年答案:D10.用换热器冷却某反应气体，气走管内，冷却水走管外，在计算载热体的消耗量时，对热损失的考虑是（）A. 可以考虑B. 可以不考虑C. 考不考虑都可以D. 考虑比不考虑好。

课程作业一：换热网络设计设计一个换热网络，该系统包含的工艺物流为3个热物流和3和冷物流，物流数据如下表所示，规定最小的允许传热温差为20℃。

假设热交换过程无相变，无热损失。

要求按照公用工程最省的原则设计出换热网络，并计算换热面积。

课程作业二：换热网络设计设计一个换热网络，该系统包含的工艺物流为3个热物流和3和冷物流，物流数据如下表所示，规定最小的允许传热温差为30℃。

假设热交换过程无相变，无热损失。

要求按照公用工程最省的原则设计出换热网络，并计算换热面积。

课程作业三：流程模拟策略由氯气和乙烯制二氯乙烯的流程见下图。

已知氯气（含96%氯、4%不凝性惰性气体）和乙烯的进料流量均为80kmol/h，设无副反应，乙烯的反应转化率为90%，分离塔为锐分离器，分割比u（放空分率）为5%，不考虑温度和压力的影响。

分别用序贯模块法和联立方程法求系统中所有流股的状态（包括流量、各组分的摩尔分率）。

8课程作业四：ASPEN模拟模拟二氯二甲烷（DEC）催化裂解制氯乙烯（VCM）的反应工艺，流程图如下：70 F390 psi 10 deg F subcooling已知条件：反应式为 CH2CL-CH2CL ——HCL + CHCL=CH2；CH2CL-CH2CL转化率=0.55；计算方法： RK-SOAVE；原料二氯二甲烷的进料量、温度和压力以及反应器、冷凝器、泵的操作条件在流程图中已给出，下面给出精流塔COL1、COL2的操作条件：COL1：塔板数15 stages、回流比RR=1.082、D:F=0.354、进料板:tray 7、压力为367 psiCOL2：塔板数10 stages、回流比RR=0.969、D:F=0.550、进料板:tray 6、压力为115 psi要求：1．由上述已知条件建立一个流程模块并给出下列结果：（保存为aspen-1.bkp）反应器(REACTER)热负荷：冷却器(QUENCH)热负荷：冷却器(QUENCH)出口温度：COL2塔顶冷凝器和塔底再沸器热负荷：在产品中VCM的浓度：2．在反应器中DEC的转化率在0.50-0.55之间变化，做一个灵敏度分析，被调节变量为反应器的热负荷和冷却器的热负荷。

一、单选(20分)
1、某换热系统，当I1=0时，温度区间之间的最小传热负荷为-200kW，最后一个温度区间输出负荷为60kW，则该系统的最小加热负荷和最小冷却负荷是多少kW？（）
A、0,60
B、200,60
C、200,260
D、0,260
正确答案：C
2、在正常生产时下面哪一种目标不能用于作为过程系统的优化目标（）
A、系统消耗的循环水、电力和燃料消耗最少。

B、系统的投资最少
C、系统的加工量最大
D、精馏塔的理论塔板数最少
正确答案：D
3、关于换热网络设计的最求目标，下面哪种是错误的（）
A、最少的换热器数量
B、最少的换热器总重量
C、最多的热量回收
D、传热温差尽量接近0
正确答案：D
4、化学工程是过程系统工程的（）
A、研究工具,
B、服务和研究对象,
C、优化手段,
D、实施方法,
正确答案：B
5、
一股有8个组分的物流，被分割成5股，可写出的独立物料平衡方程数量是几个？（）。

第1题计算机是利用哪一种图来识别过程系统的结构信息您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要目的是识别系统结构，需要抽象第2题从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现“汇集单元”您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：汇集单元就是接受多股输入的单元第3题从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现“分支单元”您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：分支单元就是有多股输出的单元第4题某节点相邻矩阵中第3列没有非零元素，则说明该列对应单元输入您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：写在一个节点相邻矩阵中的单元均有联系，没有输出则必有输入，此为端单元第5题某关联矩阵中，节点所对应的行有2个+1，3个-1，则该节点有：您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：看定义，输出为-1，输入为+1第6题某过程系统的连接表共有30行，其中节点D 所对应的代码在左列出现了3次，则：您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：每一行对应于一条弧，左列为发源，右列为接收第7题一股已知所有进料条件物料经过一个电加热器升温后进入闪蒸器进行平衡闪蒸分离，系统在操作时自由度是多少？（不考虑流动压降)您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：可用描述规则分析第8题如果某过程系统可及矩阵A连乘3次，得到一个新的矩阵B，即B=A*A*A.如果B中的元素b58=1,b37=0,则说明：您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据Berge定理来分析第9题某节点相邻矩阵A经过运算得到A*A、A*A*A 两个新的矩阵，将A、A*A、A*A*A三个矩阵布尔相加后得到可及矩阵A*，其中元素值a35=a53=1、a37=a73=1、a57=1、a75=0，则说明：您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：可及矩阵回路判别准则：aij=aji=1第10题在节点相邻矩阵中全零列表示输出端单元，该节点在A*A、A*A*A等运算中仍会为全零列。

中国石油大学（北京）远程教育学院《化工系统工程》期末考试一、 填空题（每空2分，共30分）1.在一个绝热封闭体系中，投入了9种已知质量的化合物，这些物质在其中发生了4个化学反应，产生了3种新化合物。

当系统稳定下来后，生成了2个液相层、1个气相，要确定系统的状态需要（ 2 ）个变量？2.一股已知条件的工艺物流（组分数为20），进入带进料阀和换热盘管的气液分离器进行气液分离，有哪些手段能够影响分离器的操作效果（调节阀的开度），（调整换热判盘温度）。

3.某设计院进行一个常规精馏塔的设计，设计师需要考虑的设计变量有（ 2 ）个。

4.过程系统节点相邻矩阵中流股汇集单元的特征是：（列有多个非零元素）。

5.某节点相邻矩阵A 经过运算得到A ⨯A 、A ⨯A ⨯A 两个新的矩阵，将A 、A ⨯A 、A ⨯A ⨯A 三个矩阵布尔相加后得到可及矩阵A*，其中元素值a 25=a 52=1、a 27=a 72=1、a 57=1、a 75=1，则说明：（节点3和5组成一个简单回路，节点3和7组成一个简单回路，这两个回路构成复合回路）。

6.采用序贯模块模拟法进行流程计算时，最佳断裂流股要保证相关子系统中所有回路（被切断）。

7.由描述过程系统结构的原始索引矩阵I 运用乘幂法则通过比较与替代获得了新的矩阵J=I 2，其中，出现了4个相同的节点对{3-3}、{5-5}、{8-8}、{9-9}，则说明：（这4个节点构成两个简单回路，但是目前的信息无法判断具体组合信息）。

8.某工艺物流，其流率为100 kg/s ，换热后升温20℃。

在温度变化的范围内其热容变化较小，取其平均值3 kJ/(kg.K)，其热容流率是（600）kW/K ，换热热负荷是（ 1200 ）kW 。

9.计算夹点时，温度按照从高到低的顺序排列。

其中温区1向温区2输出热负荷是160kW ，温区2内热流的负荷是200kW ，冷流的负荷是300kW ，则温区2向温区3输出的热负荷是（ 20 ）kW 。

化工系统工程一、简答题1）简述流程模拟软件在工业生产各个生产阶段的应用？P60答：①过程开发阶段: 可以评价和筛选各种生产线路方案，减少甚至取消中试的工作量、节省过程开发的时间和经费的消耗；②过程设计阶段: 可以有效的优化流程结构和工艺参数，提高设计成品的质量；③分析工厂的实际生产数据: 可以确定最佳的工艺参数，达到改进操作、降低成本和提高产量的目的。

2）描述通用流程模拟软件的体系结构？P61答：通用流程模拟软件通常由输入输出模块、单元模块、物性数据库、算法子程序块、单元设备估算模块、成本估算、经济评价模块和主控模块等几个部分组成3）分析数学模拟法的主要优缺和局限性？P8答：数学模拟是系统工程的主要方法，优点：①经济性：用数学模拟的方法，不但可以节省大量的物质及能源消耗，而且更加迅速详尽；②缩短研究周期：用数学模拟的方法可以缩短从小试放大为生产装置的进程，必逐级放大；③研究过程的稳定性和灵敏度：用数学模拟的方法能较方便地研究过程的稳定性和灵敏度。

局限性：①模拟是否准确依赖于数据的完备性和准确性：数学模拟的准确性在很大程度上取决于基础数据的可靠性和准确性。

实际工作中，困难并不在于建立模型，而在于如何准确地确定模型中的参数。

②数学模型解算手段的限制：用解析法求数学方程通解常常仅限于线性代数方程，线性微分方程以及少量几个变量的线性偏微分力程。

③数学模型适用范围的限制：在应用数学模型时，应注意不应把数学模型推广应用于假设前提之外，也不能用于超过变量允许的适用范围。

4）列出Aspen Plus中主要反应器模型，并简要说明其功能？答：①RStoic-化学反应计量反应器功能：规定反应程度和转发率的化学反应计量反应器模型；适用于反应动力学不知道或不重要，但化学计量和程度已知的反应器；②RYield-收率反应器功能：具有规定收率的反应器模；适用于化学计量数和反应动力学不知道或不重要，但收率分布已知的反应器；③REquil-平衡反应器功能：通过化学计量计算实现化学和相平衡；适用于化学平衡和相平衡同时发生的反应器；④RGibbs-Gibbs自由能最小的平衡反应器功能：通过Gibbs自由能最小实现化学和相平衡；适用于化学平衡和相平衡同时发生的反应器，对固体溶液和气-液-固系统计算相平衡；⑤RCSTR-连续搅拌釜反应器功能：模拟连续搅拌釜反应器；适用于带反应速率控制和平衡反应的搅拌釜反应器，在任何基于已知化学计量和动力学的相态；⑥RPlug-活塞流反应器功能：模拟活塞流反应器；适用于带反应速率控制的活塞流反应器，在任何基于已知化学计量和动力学的相态；⑦RBatch-间歇反应器功能：模拟间歇或半间歇反应器；适用于带反应速率控制的间歇或半间歇反应器，在任何基于已知化学计量和动力学的相态。

1.一填空2.计算机综合过程系统是（CIPS）3.MESH方程中H是指（热平衡方程）4.MESH方程中S是指（各平衡的组分分率归一化方程）5.MESH方程中E是指（相平衡方程）6.计算机集成制造系统直译为（CIMS）7.间歇过程生产中的程序控制的作用是控制面向设备的操作按（规定的顺序）发生，以完成面向过程的加工任务8.在一个典型的工厂中，下面哪一条不能用于优化（工厂操作）9.n/2/F/Cmax中的2是指（2台设备）10.MESH方程中M是指（物料平衡方程）11.间歇过程生产中的程序控制的作用是控制面向设备的操作按（规定的顺序）发生，以完成面向过程的加工任务12.联立模块法与序贯模块法的共同之处在于(）面向模块13.联立模块法与序贯模块法的共同之处在于（）面向模块14.n/2/F/Cmax中的2是指（）2台设备15.换热网络合成中换热的目的是什么？为了使物流温度满足工艺要求为了回收过程余热16.间歇过程生产中的程序控制的作用是控制面向设备的操作按（）发生，以完成面向过程的加工任务规定的顺序17.二多选18.过程系统管理的最优化主要从以下哪几个方面考虑？资源的合理分配时序问题多产品生产过程的排产计划19.过程控制联结着单元设备监测和安全防护两类控制功能，其中单元设备监测有哪些功能？采集和执控制配方中的程序元素管理设备单元资源收集物料和设备单元的加工信息20.集散系统是把哪些技术集成为一体化的计算机控制系统。

计算机技术控制技术通信技术图像显示技术21.过程系统的参数优化包括（设计参数优化）和（操作参数优化）22.物理模型中间歇过程中设备被分为哪几个？流程单元设备设备模块控制模块23.过程工艺按工艺行业的不同又分为哪几种？化工过程冶金过程石油炼制过程医药生产过程24.过程模型中间歇过程被分为（）、（）和（）过程阶段过程操作过程动作25.根据生产流程的结构，间歇厂可以分为哪三类？单流程结构多流程结构网络流程结构26.换热网络的消耗代价来自哪三个方面？换热单元数传热面积公用工程消耗27.对于过程系统参数的优化问题，其目标函数可以是下列哪几种？系统的产量最大系统的能量消耗最小系统的操作成本最低系统的投资成本最低28.适合于收敛单元的数值计算方法一般应尽可能满足下列哪些要求？对初值的要求不高数值稳定性好收敛速度快占用计算机存储空间少29.根据对过程系统中状态变量分布特征的不同描述方式，一般可以把数学模型分为哪些？集中参数模型分布参数模型多级集中参数模型30.化工过程系统模拟的三类问题是（过程系统的模拟分析过程系统设计过程系统参数优化）31.判断最佳断裂的准则是哪些？断裂的物流数最少断裂物流的变量数最少断裂物流的权重因子之和最少断裂回路的总次数最少32.过程系统模拟的三种基本方法有哪些？序贯模块法面向方程法联立模块法33.评价过程系统优化方法的标准一般有哪几个方面？应用方便计算可靠解效率高34.化工过程系统合成包括有哪些？反应路径合成换热网络合成分离序列合成过程控制系统合成35.时间表中通常使用的主要准则或目标函数是Fmax Cmax 平均流经时间平均完成时间36.判断最佳断裂的准则是哪些？断裂的物流数最少断裂物流的变量数最少断裂物流的权重因子之和最少断裂回路的总次数最少37.目标函数可分为（）和（）两种规则不规则38.向方程法的核心问题是求解超大型稀疏非线性方程组，求解方法大致分为哪两类？降维求解法联立求解法39.集散系统吸取了分散系统和集中系统两者的优点，集是指哪三方面的集中管理操作控制40.间歇过程包括哪三类设备?单纯的间歇设备半连续设备中间贮存设备41.化工过程系统最优化问题通常由下列哪几个基本要素组成? 目标函数优化变量约束条件可行域42.化学反应过程都包括有哪些反应过程? 催化反应过程热裂解反应过程电解质浴液离子反应过程生物化学反应过程43.生产操作调优又分为生产调优和操作调优44.工业加工过程一般可分为哪三类? 连续离散间歇45.设前向多层网络由（)、()和（）组成( 输入层输出层中间层46.生产任何一种化工产品的三要素是（)、()和(）产品市场生产工艺生产设备47.当代人工智能技术发展中,用计算机模拟人脑的思维过程,有哪两种不同的成功途径? 宏观的模拟微观的模拟48..配方模型包括哪几部分? 品名程序公式设备49.化工过程系统最优化问题通常由下列哪几个基本要素组成？目标函数优化变量约束条件可行域50.工业加工过程一般可分为哪三类？连续离散间歇51.若规定一段时间内需生产的10种产品各自的产量，则时间表的问题包括（）和（）确定这些产品被加工的次序确定各操作开始和停止的时间52.美国仪表协会制定的间歇控制标准SP88中的基本模型都包括哪些？配方模型过程模型物理模型程序控制模型53.面向方程法的核心问题是求解超大型稀疏非线性方程组，求解方法大致分为哪两类？降维求解法联立求解法54.SP88的控制功能模型将间歇过程控制分为哪几部分？配方管理生产信息管理过程管理过程控制55.当代人工智能技术发展中，用计算机模拟人脑的思维过程，有哪两种不同的成功途径？宏观的模拟微观的模拟56.三判断57.如何选择断裂物流、确定迭代序列，是实施序贯模块法进行过程系统模拟计算中必须要解决的问题。

化工系统期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 化工生产中，下列哪种设备不属于反应器？A. 搅拌罐B. 蒸馏塔C. 换热器D. 离心机2. 在化工生产中，提高反应速率的常用方法不包括以下哪项？A. 增加反应物浓度B. 升高温度C. 减少催化剂用量D. 增大压力3. 化工系统中，用于分离液体混合物的设备是：A. 过滤器B. 离心机C. 蒸馏塔D. 蒸发器4. 化工生产中，控制反应条件以确保产品质量的系统是：A. 质量控制系统B. 温度控制系统C. 压力控制系统D. 流量控制系统5. 下列哪个不是化工生产中的常见污染物？A. 重金属离子B. 氮氧化物C. 二氧化碳D. 挥发性有机化合物二、填空题（每空2分，共20分）6. 化工生产中，_______ 是指在一定条件下，反应物按一定比例转化为产物的过程。

7. 化工系统中，用于控制温度的设备通常包括_______、_______等。

8. 化工生产中，_______ 是指在没有外界能量输入的情况下，系统自发进行的过程。

9. 化工系统中，_______ 是指系统内各部分之间通过管道、阀门等连接，实现物料和能量的传递。

10. 化工生产中，_______ 是指通过物理或化学方法，将混合物中的组分分离出来的过程。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述化工生产中常见的三种分离技术及其应用场景。

12. 解释化工系统中的“三废”处理指的是什么，并简述其重要性。

13. 描述化工生产中质量控制的基本流程和关键点。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 某化工反应器中，反应物A的初始浓度为0.5 mol/L，反应速率常数为0.05 min^-1，假设反应遵循一级反应动力学。

求10分钟后反应物A的浓度。

15. 假设有一化工系统，其热交换器的热效率为70%，输入热量为2000 kJ，求输出热量。

答案：一、单项选择题1. D2. C3. C4. A5. C二、填空题6. 化学反应7. 热交换器、冷却器8. 热力学过程9. 管道系统10. 分离过程三、简答题11. 常见的三种分离技术包括蒸馏、过滤和离心。

第一题一管壳式换热器，单壳程、双管程，用渣油预热原油。

渣油的质量流量是 ，入口温度为 ，原油的质量流量是 入口温度为 ，求原油的出口温度，换热器的总传 热系数，传热效率。

换热器的结构参数如下：传热面积 A=130 m2 壳体直径 D=0.7 m管子规格 Φ25×2.5 mm管中心距 P=32 mm ，正方形排列 管长 L=6 m 管程通道截面积 AT=0.0459 m2 壳程通道截面积 AS=0.0525 m2渣油侧的污垢热阻 R 渣油＝0.0005 m2·K/W 原油侧的污垢热阻 R 原油＝0.0001 m2·K/W解：1 初设出口温度Th2或Tc2 。

1）设定热容流率较小一侧流体的出口温度。

∵ Wh = 68250 ㎏/h Wc=175000 ㎏/h 显然： Wh 〈 Wc WhCph 〈 WcCpc即：热流体一侧热容流率较小，所以设热流体一侧出口温度。

2）进一步估算冷流体出口温度Tc2 =Tc1+Wh/Wc （Th1-Th2）=275+68250/175000（382-328.5） =295.9 (℃) 故初设：Th2=328.5(℃) Tc2=295.9(℃) 2 .计算物性参数及传热系数； 1）定性温度：Tmc=（Tc2+Tc1)/2=（295.9+275)/2=285.5(℃) Tmh= (Th2+Th1)/2= (382+328.5)/2=355.25(℃) 2) 计算物性参数:密度、比热、导热系数、粘度。

相对密度D式中 X=1+t/100 ; t －定性温度 ； A 密度：D20－20℃时油品相对密度，D20渣油＝0.919，D20原油＝0.850h kg W h /68250=C T o h 382=h kg Wc /175000=C Tc o 275=5.328)275382(5.03825.0)11(12=--=--=−−→−εεTc Th Th Th )ex p(556.0312.00841.0)(174.0248.0942.02020220X D X XD D X D ---+++=D 1000=ρ855.310015525.41001=+==+=T X T X c hDh=0.6866同理 Dc=0.6227 。

化工系统工程一、单选(20分)1、某换热系统,当l1=0时,温度区间之间的最小传热负荷为-200kW,最后一个温度区间输出负荷为60kw,则该系统的最小加热负荷和最小冷却负荷是多少kw?()A、0，60B、200,60C、200,260D、0,260正确答案:C2、在正常生产时下面哪种目标不能用于作为过程系统的优化目标()A系统消耗的循环水、电力和燃料消耗最少。

B、系统的投资最少C、系统的加工量最大D、精馏塔的理论塔板数最少正确答案:D3、关于换热网络设计的最求目标,下面哪种是错误的()A.最少的换热器数量B.最少的换热器总重量C.最多的热量回收D.传热温差尽量接近0正确答案:D4.化学工程是过程系统工程的()A.研究工具B.服务和研究对象C、优化手段D、实施方法正确答案:B5、一股有8个组分的物流,被分割成5股,可写出的独立物料平衡方程数量是几个?()A、4B、5C、6D、7正确答案:B6、从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现“汇集单元”()A、行有多个非零元素B、列有多个非零元素C、行有1个非零元素D、列有1个非零元素正确答案:B7、输送剧毒介质管道的管材质量证明书应有()检测结果,否则应进行补项试验A外观B、磁粉C、厚度D、超声正确答案:D8、吊装大中型设备使用的钢丝绳的安全系数与钢丝绳的()成反比例关系A最小破断拉B、公称直径C.最大受力D.公称抗拉强度正确答案:C9.采用萃取分离方法后一般要马上将溶剂剂脱除,下面一个不是马上除溶剂的目的?()A溶剂发生分解B、溶剂成为杂质,影响产品质量C、增加后续设备加工负荷D、溶剂出现损耗正确答案:A10、在对炼油厂进行生产计划优化时,下面哪种叙述是错误的?()A.约束条件包括各设备的物料平衡、生产能力、产品质量、产品供求量等B、一股物料分成多股去向不同的设备时每个去向都必须设置为变量C、在目标函数中,数值是固定值的变量可以忽略,只保留可变变量,不会对最优解产生影响D.可以把系统中所有的选定的独立变量作为优化变量正确答案:D11、某车间有5股流量固定的物料同时进入一个保温良好的密闭容器中,容器底部有一台泵将混合物料输送到其它车间。

西安交通大学22春“化学工程与工艺”《化工系统工程》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.空间时间是指物料流过反应器所需要的时间。

()A.对B.错参考答案：A2.将过热蒸汽冷却，当温度降至一定值时混合气开始冷凝，产生第一滴液体，相应的温度称为()。

A.饱和温度B.临界温度C.露点温度参考答案：C3.从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现“汇集单元”()A.行有多个非零元素B.列有多个非零元素C.行有1个非零元素D.列有1个非零元素参考答案：B4.在流体输送过程中，冬天克服的阻力()夏天克服的阻力。

A.小于B.大于C.等于参考答案：B两种流体在环热器内，两侧分别以相同的方向流动称为()。

A.并流B.逆流C.错流D.折流参考答案：A6.反应物浓度增大，反应速度常数K值()。

A.增大B.减小C.不变参考答案：C7.CO中温变换反应器属于固定床里的多段绝热反应器反应器。

()A.正确B.错误参考答案：A8.管路的总阻力为各段直管阻力与各个局部阻力的总和，也就是流体流过该管路时的损失压头。

()A.正确B.错误参考答案：A9.解体安装的离心泵，应在()测量纵向和横向安装水平偏差。

A.泵壳水平中分面B.泵壳垂直中分面C.联轴节上沿D.轴的外露部分E.底座水平加工面10.吊装大中型设备使用的钢丝绳的安全系数与钢丝绳的()成反比例关系。

A.最小破断拉力B.公称直径C.最大受力D.公称抗拉强度参考答案：C11.单位时间内流过管道任一截面积的流体质量称为()A.质量流量B.质量流速C.体积流量参考答案：A12.测定停留时间分布最常用的示踪剂注入方法有阶法和脉冲法。

()A.对B.错参考答案：A13.流体的粘度愈大，它的流动性就()。

A.愈大B.愈小C.不变参考答案：B14.相对压强的负值为()。

C.真空度D.大气压参考答案：C15.当野外施焊环境的风速在5m/s~7m/s之间时，需要采用防风措施的焊接有()A.手工电弧焊B.氩弧焊C.埋弧焊D.二氧化碳气体保护焊E.氧乙炔焊参考答案：BD16.空间速度是指单位时间内，流过多少个反应器体积的物料。

132687--西安交通大学化工系统工程期末备考题库132687奥鹏期末考试题库合集单选题：（1）以下物质的物质的量最大的是()。

A.、4克氢氧化钠B.、标况下11.2升水蒸气C.、含6.03×1023个氧原子的过氧化钠D.、1mol甲烷正确答案：D（2）一定质量的气体在恒温下体积膨胀为原来的10倍，下面哪种情况将伴随发生（）。

A.、气体的分子数增加10倍B.、气体分子平均速度的大小减小10倍C.、容器壁所受气体分子平均作用减少为原来的1/10D.、气体分子的密度保持不变正确答案：B（3）相对压强的负值为（）。

A.、表压B.、绝压C.、真空度D.、大气压正确答案：A（4）配制200ml 0.1mol/L HCl所需氯化氢的质量为()g。

A.、0.73B.、0.02C.、0.36D.、7.3正确答案：A（5）氢气的分子量为()。

A.、1B.、2C.、4D.、6正确答案：B（6）锅炉、压力容器《制造许可证》的有效期为（）。

A.1年B.2年C.3年D.4年正确答案：A（7）人体血液中的血红蛋白与下列物质中的()结合的速度大于其与氧气结合的速度，会使人因缺氧而窒息死亡。

A.氮气B.一氧化碳C.二氧化碳D.丙烯正确答案：B（8）以下关于一氧化碳的描述中，不正确的是()。

A.、一氧化碳是无色有刺激性气味的气体B.、有毒气体C.、水与烧红的煤炭可以反应生成一氧化碳D.、一氧化碳可以作为燃料正确答案：A（9）下列对2mol/LNaOH溶液的叙述中，正确的是()。

A.把2molNaOH溶于1L水所得的溶液B.把80gNaOH溶于水并使体积为1L的溶液C.含有2molNaOH的溶液D.把含40gNaOH的2L溶液蒸发掉一半水所得的溶液正确答案：B（10）一定量的理想气体，在等体积过程中吸收了热量，则()。

A.气体内能增加，压强减小B.气体内能增加，压强增大C.气体内能减小，压强减小D.气体内能减小，压强增大正确答案：B（11）自动控制系统的过渡过程是控制作用不断克服（）的过程。