2024年化工工程师《专业案例》考试题库大全(含真题、典型题等).docx
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1、2024年化工工程师专业案例考试题库大全(含真题、典型题等)一1.流量为887Nm3h,压力为1135kPa,温度为40的乙烯其他在涡轮机中膨胀减压至1054kPa,取效率0.75,按绝热可逆膨胀过程计算的焙差为0.0123KJkg,问此过程所做的等端膨胀功(W)为下列哪个数值?A、5.05B、2.84C、53885D、16584.68(1) 透平机输出功率N=G/3600其中G:蒸汽流量,kg/h;ZHs,等牖焰降值,/kg;n,效率;套用公式:=-x280,01230.75X=2.84H22.43600(2) AH+;AU*+gZ=0-IVi绝热可逆过程,忽略气体机械能变化,有887H二一
2、XH二X28X0.0123x0.75/36()0=O.OO284jl11=2.84S”a2,由敞口高位槽向精僧塔进料,高位槽液位距槽底部恒定保持2米不变,且距精福塔进料口高度为H米,物料输送管为108X4mm不锈钢管,管长H+5米,管路上所有管件的阻力降为5.32NnI/kg。精僧塔的操作压力为2.94X1(TP8精福塔的进料量必须控制在50m3h,物料的密度为1200kgm3。问高位槽底部到精福塔进料口最小高度(m)是下列哪个数值?A、3.57B、1.57C、1.12D、1.02答案:B解析:解:Hg=Pp+(ld+)u22+Zhf得H=3.57m那么H-2=l.57m3 .某低温甲醇洗涤装
3、置的氮气汽提塔,塔底操作压力Pl为0.24MPa(八),操作温度为-42.5。现有塔底离心泵正常流量为248.5m3h,最大流量为26Im/h。塔底正常液面距塔底离心泵吸入口中心线4.7m,操作时液面在正常液面上下0.3m之间波动,塔底介质的饱和蒸汽压P为240kPa,密度P为852kgm3,NPSHa的安全裕量为O.5m,泵吸入管系统的全部局部阻力损失4P为0.1kgcr112,则泵的NPSHr(m)为下列哪个数值?(注:泵流量安全系数K=Vmx/V正常)提示:R-P(+1)2NPSffa=一+-一gpXPA、2.6B、3.6C、2.9D、3.1答案:A解析:(A(+PJk2NPSHa=J一
4、尸J上一gp=(0.24-0.24)10opg+(4.7-0.3)-9.81103(261248.5)2(9.81852)=3.1NPSHr=3.1-0.5=2.64 .用泵将水从敞口贮槽送至冷却塔,贮槽水面至塔顶水出口处高差为Iom,冷却塔内压力为3X10Pa(G),输水管内径为100mm,管路总长为100nI(包括所有局部阻力的当量长度),输水量为70三3h,已知人=0.024,泵的效率为70%,问泵的轴功率(kW)是下列哪个数值?A、2.75B、5.78C、5.61D、4.63答案:C解:u=Q0.785d2=70(0.7850.l23600)=2.48msH=Z+Ppg+(1d)u22
5、g=Io+3x104/(1000x9.81)+0.024x(100/0.1)x2.482/(2x9.81)=0.58mN=QHpgn=7020.5810009.81(36000.7)=5.61KW5,用离心泵从敞开容器内抽取油品,流量为135m3h,介质温度为20,该温度下油品的饱和蒸汽压为13.6kPa,油品的密度为了780kgm3o离心泵吸入管总长8m,内径d=125mm,直管的摩擦系数入二0.025,总局部阻力系数Z=2o当地海拔高度1250m,该离心泵NPSHr为5.5m,汽蚀余量安全裕量取1m。那么,该泵在正常操作时所需要的最小允许安装高度(m)为下列哪一个数值?提示:不同海拔高度的
6、大气压力:海拔高度,m0100300500150020002500大气压,m水柱10.310.29.959.479.389.168.648.157.658A、1.37B、3.08C、-0.68D、-8.22答案:A由内插法可知,地海拔高度125Om处的大气压力为:1250100=10To0.P=8.9m水柱=87.28kpaP-9.168.64-9.16NPSHr=5.5+l=6.5mQ0.0375QCUF7/z=11=7=3.057iws2O785xO.1252h=(4+9=(0.025X82)汇1=1.7mfdZJ2g0.1252x9.81H=PQ-Pl-NPSHr_h_(87.28-13
7、6)103cc111DD*JL./g元POf780x9.811.37m6.欲将比重为1.5、压力为100kPa(G)的混合溶液用泵送入反应器,流量为10m3h,提升总高度合计为8.5m,反应器内压力为50OkPa(G),如果管路总的阻力损失为50kPa,在选择输送泵时,该泵的扬程(m液柱)理论上为多少?A、54.40B、85.68C、39.08D、43.33答案:C解析:歹IJ方程P1pg+H=P2pg+z+hfH=(500-100)103(15009.81)+8.5+50103(15009.81)=39.08m7 .有一单壳程双管程换热器,采用120。C饱和蒸汽在壳程冷凝来加热管程的压缩空气
8、,管内空气的流速为15ms,管径为Q38X2.5mm,总管数为200根。空气进口温度为26,要求出口温度为86,已知定性温度下压缩空气的比热容C。=1.005kJ(kgK),密度为p=4.28kgm3,空气侧的传热膜系数为60.0W(m2K)。如忽略热损失、污垢热阻和管壁热阻。该换热器的管长(m)是下列哪个数值?A、3.5B、4.5C、5.5D、6.5答案:B解析:tm=(86-26)ln(120-26)/(120-86)=59K=aidido60338=52,11m=(3.14/4)x(200/2)x15x0.0332=1.283mCp(t2-t1)=KAtm5.4911.005x1000(
9、86-26)=52.1159AA=107.7(m2)L=107.7(2003.140.038)=4.5(m)8 .某湿法磷酸厂,将半水磷酸工艺改造为二水磷酸工艺,半水法磷酸萃取反应方程式为:12Cas(PO4)3F(三)+1OH2SO4(I)+5H20(1)=1OCaSO42H2O(三)6H3P04(l)+2HF(g)其标准反应热:ArHE=-638.26kJ二水法萃取反应方程式为:Ca5(PO4)3F(三)+5H2SO4(1)+10H2O(1)=5CaS04-2H2O(三)+3H3PO4(1)+HF(g)已知:下列化合物标准生成热:CaSO4-2H2O(三)ArHfIl=T576.3kJCa
10、SO42Hj0(三)AfHm=-2022.7kJH,O(I)ArHfIl=-285.84kJ问二水法萃取反应方程的标准反应热数值(kjmol)是下列哪个数值?A、-814.66B、-673.54C、-407.33D、-336.77答案:C解析:解歹IJ方程2CaSM2H,03H=2CaS042HQHm2=2(-2022.7)-2(-1576.3)-3(-285.84)=-35.28KJmolHm=rEl2+Hm25/2=-407.33KJmo9 .某无机化工厂进行新产品开发,采用蒸汽喷射制冷技术。制冷装置制冷能力为1800000kJh,冷冻水在蒸发器中由14降到4。计算蒸发器中的蒸发量(kg)
11、为下列哪个数据?温度液体水焰kj/kg水蒸汽焰kjkg416.8322508.4321458.7852526.855A、722B、589C、620D、903答案:A三r:蒸发的水量:W-Q/(H4,蒸汽-,水)=1800000/(2508.432-16.832)10 .将含苯0.4(质量分数)和甲苯0.6(质量分数)的混合液在精僧塔中进行分离,混合液进料量15000kgh,饱和液体进料。分离要求塔顶产品含苯0.97(质量分数),塔釜产品含苯602(质量分数)。操作采用的回流比为3.5。再沸器用2.OMPa(八)的蒸汽加热,加热蒸汽凝结水在饱和温度下排出。若不计整个系统的热损失,再沸器每小时消耗
12、的加热蒸汽量(kg)是下列哪个数值?A、1376B、5262C、5943D、7770答案:D僦:D=F(Xf-Xw)(XD-Xw)=1500(0.4-0.02)(0.97-0.02)=6000kghW=F-D=9000kghQ1=15000163=2.445106Q2=(3-5+1)x6000x577-3.5x6000x100=13Q1+Q2=Q3+Q6=Q3+QQ5FHf+W气(HM=WHW+(R+1)DH4RDH515000163+W气(2798-903)=9000410+(3.5+1)6000577-3.56000100W=7770IL将100Ookg/h的6%(wt%,下同)乙醇溶液送
13、入精储塔,从塔顶输出95%乙醇溶液,从塔底输出含0.1%乙醇的废水。问塔底产品流率(kgh)是下列哪个数值?A、9378B、10720C、8372D、1072答案:A三f:Q1=4.9110okJh乙醇溶液100OOkgZhCp3=4,5kJ(kg*K)解:F=D+WFX=DXp+WXw得W=F(Xp-Xf)/(Xp-Xw)=100OOX(0.95-0.06)/(0.95-0.001)=9378.3kgh12 .某二级反应A+B-P在一管式反应器(可视为平推流反应器)中进行,其速率方程为:(-rA)=kC4Cg,式中:k=20m3/(kmol.h)o若要求总进料量为20kmolh,CAo=Co
14、o=IOkmol/m3,转化率为80%,反应器内径为0.05m,则反应器长度(m)接近下列哪个数值?公式提示:t=XAkCAo(1-XA)A、200B、20C、10D、100C解析:t=XAkCAo(1-XA)=0.82010(1-0.8)=0.02hVo=FACAo=20210=1m3hV=V0t=10.02=0.02m3L=VA=0.020(0.7850.052)=10.2m13 .采用一台离心泵将地下敞口贮槽中75的流体介质向Iom高的高位槽输送。已知流量Q=18m3h,管道规格为57X3.5mm,吸入端管路长度为12m(包括各种管件的当量长度),管路的阻力系数入=0.03。当地大气压为
15、97kPa若不考虑泵安装高度的安全裕量,此泵的安装高度(m)的计算值为下列哪个数值?已知:该介质(75C)的饱和蒸汽压Pv=49kPa,密度p=890kgm3,该泵系统的汽蚀裕量(NPSHa)为3.0m。A、1.0B、0.5C、0D、-0.5答案C解析:根据泵的工作原理,泵的安装高度应该大于等于NPSHa,才能保证泵的正常工作。因此,我们需要计算出该泵系统的NPSHA然后再计算出泵的安装高度。根据题目中的已知条件,可以计算出该介质的静压头Hs:HS=Pgh=8909.8l0/1000=87.24m其中,g为重力加速度,取9.8ms2.根据题目中的已知条件,可以计算出该泵系统的总扬程Ht:Ht=
16、IOln根据题目中的已知条件,可以计算出该泵系统的摩擦头Hf三4LDV22g=0.03l20.057xl8.52(2x9.8)二0.56m其中,L为管道长度,D为管道直径,V为流速,g为重力加速度。根据题目中的已知条件,可以计算出该泵系统的总吸入头HSLc:HSLIC=HS+Pvpg=8724+49(8909.8)=87.75mM中,PV为介质的饱和蒸汽压。根据题目中的已知条件,可以计算出该泵系统的NPSHa:NPSHa=Hsuc-Hf-Ht=87.75-0.56-10=77.19m因此,该泵系统的安装高度应该大于等于77.19m。但是,题目中要求不考虑泵安装高度的安全裕量,因此,该泵的安装高
17、度的计算值为0。因此,答案为C。14.用连续常压精储塔分离A、B二组份混合液,其相对挥发度为2.4,饱和状态进料。进料中A组份的浓度为60%(mol),另外还有一股相同组份的进料,其中A组份的浓度为22%(mol),进料量和进料状态与原混合液相同,在该塔适宜塔板位置上加入。若要求塔顶镭出液中A组份浓度为95%(mol),塔釜排出液中A组份浓度为10%(mol),该塔的最小回流比是下述哪个数据?A、2.97B、1.51C、2.0D、0.92答案:A解析:由饱和液体进料可知,q=l,则:RminiRmin21r,95_2,4x(l-0.95)L一1=0.922.4-10.61-0.61r.95_2
18、,4(l-0.95)L一1=2.972.4-10.221-0.22塔操作时的最小回流比应取两段中较大的,故Rmin=2.9715.使用一个单程列管换热器用冷却水逆流某气体从155C冷凝到85。气体的流量2000kgh,其比热容为1.02kJ(kg)o已知在冷却水入口温度15时,其用量1500kgh,如果冷却水入口温度提升到20,其用量为下列哪个数值?(提示:假定升温后换热器传热系数不变。可用算数平均温差作为传热平均温差)A、 1530B、 2670C、 4350D、 1830答案:D解析:解:已知:Wl=2000,Cl=I,02,T1=7O,w2=1500,C2=4.18根据热量守恒进行计算,
19、土2二22.78,所以t2=37.78由题意知,调整温度前后的换热量Q不变,K不变,所以平均温差AT调整前圈寸数平均=gT1-t2)ln(T1t2)=90.81调整后是算数平均温差T112二(ZTl+Zt2)2=90.81已知调整后4t2=65,则调整后Tini6.62,即调整后的t2=38.38则调整后的冷却水量:QC2(t2-tl)=1858.69因此答案选D,误差可能是由于水的比热选择以及计算近似。16 .用一精储塔对苯与甲苯混合物进行分离(常压操作),进料量为90kmolh,其中苯的摩尔含量为025,要求塔顶苯的摩尔含量达到0.9,苯回收率达到90%,在饱和液体进料时,塔顶冷凝器的最低
20、冷凝负荷(kJh)为下列哪个数值?A、2.85106C、3.52106D、2.3710答案:D解析:解:n=DXp(FXf)得D=22.5kmolhRmin=1(-1)XpXf-(1-Xp)(1-Xf)=2.22V=(R+1)D=72.56kmolhQ=32600V=2.37106KJ/h17 .某反应器装填的有效催化剂体积为Mn?,其操作空速为2.5h-1(体),先打算把现有催化剂全部换成体积相同的新催化剂,新催化剂操作空速是旧催化剂的L25倍。更换完新催化剂后反应器可以达到的处理量(m3h)A、50B、80C100D、125答案:D解析:解:t=lSV=VW0V0=SV.VR=402.51
21、.25=125m3h18 .精镭塔内上升气相密度为20.3kgm3,下降液相密度为512.6kgm3,气相负荷因子为0.06ms,塔内气相体积流量为1370m3h,泛点率取70%。经过水力学计算设计单溢流道筛板塔结构,塔盘上鼓泡面积为1.4m2,直降液管面积为0.22肝,经计算塔径为下列哪个数值?A、1.33B、1.53C、1.75D、0.23答案:B解析:解:AT=ZL+2Af=l.4+20.22=1.84m2D=(l.84/0.785)0.5=1.5319,有一逆流管壳式换热器,用循环水冷却工艺废水送出界区。循环水的进口温度为32,出口温度控制在42,工艺废水流量为8000kgh,温度12
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