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学模拟试卷 2答案及评分
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专业 _____ 班级 _______学号________ 姓名 _________
题
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号 一 二 三 四 五 总分
分 数
评卷人
一、单项选择题 (每题 2 分，20 题，共 40 分)
1. 釜式反应器串联操作时，串联的釜数以不超过____C____个为宜。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2. 自催化反应宜采用____B____。
A. 间歇操作搅拌釜 B. 单釜连续操作搅拌釜
C. 多个串联连续操作搅拌釜 D. 管式反应器
3. 对于等温变容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇
理想釜式反应器内所需要的反应时间t与在管式理想流动反应器中所需要的空间
时间tC 之间的关系为____D____。
A. t>tC B. t=tC C. t
流程
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框图以____C____分别表示单元过程和单元反应。
A. 方框和棱形框 B. 圆框和棱形框
C. 方框和圆框 D. 方框和三角框
12. 一般工艺设计中，热量平衡方程式中热效应的符号规定为____B____。
A. 吸热为正，放热为负 B. 吸热为负，放热为正
C. 吸热或放热均取正值 D. 吸热或放热均取负值
13. 恒温恒压下， 将 1摩尔溶质溶解于 n摩尔溶剂中所产生的热效应称为__A__。
A. 积分溶解热 B. 积分稀释热 C. 无限稀释热 D. 浓度变化热
14. 车间的布置形式有二种，即____C____。
A. 分散式和集中式 B. 分散式和单体式 C. 集中式和单体式
15. 按照生产过程中使用或产生物质的危险性， 生产的火灾危险性可分为甲、 乙、
丙、丁、戊五类，其中最具火灾危险性的为____A____。
A. 甲类 B. 丙类 C. 戊类 D. 甲类或戊类
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16. 按处理程度划分，废水处理可分为____B____处理。
A. 一级和二级 B. 一级、二级和三级 C. 一级、二级、三级和四级
17. ____B____生物处理过程中可产生大量的生物能——沼气。
A. 好氧 B. 厌氧 C. 好氧或厌氧
18. 在《国家污水综合排放标准》中，按污染物对人体健康的影响程度，将污染
物分为第一类污染物和第二类污染物，____A____污染物能在环境或生物体内积
累，对人体健康会产生长远的不良影响。
A. 第一类 B. 第二类 C. 第一类和第二类
19. 洁净等级分别为 1万级和 10万级的空气，下列说法正确的是____B____。
A. 10万级的空气质量较高 B. 1万级的空气质量较高
C. 质量相同 D. 不能确定
20. “精烘包”属于洁净厂房，其耐火等级不低于____B____。
A. 一级 B. 二级 C. 三级 D. 四级
二、设计题(1 题，共 20 分)
已知甲苯磺化反应方程式为：
请简要设计这一过程的工艺流程图。
要求：1、设计范围从所用原料贮罐开始到反应釜出料；
2、注明工艺流体名称，包括加热或冷却介质名称；
3、流程中需采用脱水器将磺化过程产生的水连续排出；
4、流程中所用设备必须采用附图中的图例；
5、有关设备应考虑防火措施。
CH 3 CH 3
SO3H
+ H2SO4 + H2O
110~140 0 C
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附图 设备图例
解：
管线连接(含放空管线)5分；工艺流体名称及走向 10分；阀门(含阻火器)5分。
三、
计算题
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(每题 20 分，共 40 分)
1、某厂小试用容积 V1=9.36L的搅拌釜，釜直径 D1=229mm，采用直径 d1=76.3
mm的涡轮式搅拌器，在转速 n1=1273 rpm时获得良好的生产效果。已知该搅拌
器可按叶端圆周速度不变的放大准则进行放大， 请根据小试实验数据设计一套容
积 V2=2 m 3 的搅拌釜，即分别计算 2m 3 的搅拌釜的直径 D2、搅拌器的直径 d2 和
转速 n2。
解：因大型设备与小型设备几何相似，所以大型搅拌釜的直径为：
mm D
V
V
D 1369 229
10 36 . 9
2
3
3 1
3
1
2
2 = ´ ´
= ´ = - (8分)
由
2
2
1
1
d
D
d
D
= 得大型搅拌器的直径为：
计量罐
反应釜 贮罐
回流冷凝器
连续脱水器
阻火器
阀门
器
脱
水
连
续
进水
出水 冷凝器
水蒸汽
釜
磺
化
甲苯贮罐
硫酸
计量槽
硫酸贮罐
甲苯
计量槽
器
脱
水
连
续
水
冷凝水
接真空 接真空
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mm
D
d
D d 456
229
3 . 76
1369
1
1
2 2 = ´ = = (6分)
按叶端圆周速度不变即的放大准则进行放大，大型搅拌器的转速为：
rpm
d
d n
n 213
456
3 . 76 1273
2
1 1
2 =
´
= = (6分)
2、醋酐稀水溶液在 25 0 时连续进行水解，反应速度方程式为 A A C r 158 . 0 =
mol/(cm 3 ×min)，醋酐浓度为 1.5´10 4 mol/cm 3 ，进料流量为 500cm 3 /min。现有 2个
2.5L和 1个 5L的搅拌反应釜可供利用，问：
(1) 用 1个 5L或 2个 2.5L的搅拌釜串联操作，何者转化率高？
(2) 若用 2个 2.5L釜并联操作，能否提高转化率？
(3) 若用 1个 5L的管式反应器，转化率为多少？
注意：(1)、(2) 2道小题均需通过计算说明，结论正确但无计算过程者，不得分。
解：(1) 1个 5L搅拌釜连续操作。
由
) 1 ( 0 Af
Af R
x k
x
V
V
-
= = t 得：
) 1 ( 158 . 0 10 500
5
3
Af
Af
x
x
- ´
=
´ -
，解得 612 . 0 = Af x (5分)
2个 2.5L的搅拌釜串联操作。
5
500
2500
0
= = =
V
V R t min
N=2，则： 688 . 0
) 5 158 . 0 1 (
1
1
) 1 (
1
1
2
=
´ +
- =
+
- =
N Af k
x
t
(5分)
故串联转化率较高。
(2) 2个 2.5L的搅拌釜并联操作
) 1 ( 158 . 0 10 250
250
3
Af
Af
x
x
- ´
=
´ -
，解得 612 . 0 = Af x
故 2个 2.5L釜并联操作，不能提高转化率。 (5分)
(3) 用 1个 5L的管式反应器
由
Af
R
C x k V
V
-
= =
1
1
ln
1
0
t 得：
Af x -
=
´ - 1
1
ln
158 . 0
1
10 500
5
3
，解得 794 . 0 = Af x (5分)
浙公网安备 33021202002483