2010注冊化工工程師專業(yè)案例題解

1、2010年度注冊化工工程師專業(yè)案例題解來自海川化工論壇專業(yè)案例題（其次天上午，共25題）1. 某煉油廠利用冷的富吸取油將200t/h，180的貧吸取油冷到80，已知冷富吸取油的流量為308t/h，40，換熱器的熱損失為傳熱量的5%，則經(jīng)過換熱器后，富吸取油的油升()為下列哪? 已知貧吸取油平均比熱為2.4kJ/(kg.)，富吸取油平均比熱為2.0 kJ/(kg.)(A)114   (B)75   (C)120   (D)108解：答題要點(diǎn)為：換熱器的熱平衡，即熱的貧油的熱量除去5%的損失后，全部傳遞給冷的富油，公式H1×0.

2、95=H2, CP1×(T2-T1) ×0.95= CP2×(t2-t1)所以，t2=200×（180-80）×2.4×（1-0.05）÷(308×2.0)+40=114答案：A2、板框過濾機(jī)濾框長、寬、厚為250×250×30，框數(shù)為8，用此過濾機(jī)過濾某懸浮液。已知恒壓過濾常數(shù)k=5×10-5 m2/s，qe=0.0125m3/m2，濾餅與濾液體積比v=0.075，過濾至濾框布滿濾餅所需時間（min）為哪項(xiàng)？(A)10   (B)12   (C

3、)15   （D)18解：A=0.25×0.25×2×8=1()V餅=0.25×0.25×0.03×8=0.015(m3)v=V餅/V V=0.015/0.075=0.2(m3)Ve=Aqe=1×0.0125=0.0125V2+2VVe=KA2=(0.2×0.2+2×0.2×0.0125)/(1×1×5×10-5)=900(s)=15(min)答案：C3、用純水吸取丙酮混合氣中的丙酮加以回收，假如吸取塔混合氣進(jìn)料為200kg/h（其中丙酮質(zhì)量占2

4、0%），純水進(jìn)料為1000 kg/h，吸取丙酮后得到丙酮水溶液。吸取過程中，丙酮的回收率為90%。已知丙酮分子量為58，設(shè)其余氣體不溶解于水，且純水不蒸發(fā)，問吸取液出口濃度NC3H3O/NH2O，kmol/kmol為下列？; ' d9 o* A& e& . Q" R(A) 0.009 (B) 0.011 2 0 B& E& Y: U# z3 Y& X(C) 0.019 0 a! J! 4 a6 x8 y: / c. Y% i4 Z# H(D) 0.0215解：這是個物料衡算題，溶液中丙酮200×0.2×90%=36

5、kg/h所以其摩爾分率為 36/58 ÷ (36/58+1000/18)=0.011答案：B4、H2和CO混合燃料氣與空氣燃燒，燃燒后的廢氣分析結(jié)果如下：9 G8 i3 h% N, I) ON2：79.6%, O2：18%, CO2：2.4%,(均為mol%，干基)。試問混合燃料氣中的H2和CO的組成（mol%），混合燃料氣和空氣的比率（%）最接近下列哪組？+ F' 9 t" S- 1 k4 U! l! d5 _序號     混合燃料氣組成mol%          

6、混合燃料氣和空氣的比率%2 j& l# D9 Y7 p: I        H2        CO        3 K( - x( 1 w( |# x8 |% A        72.48        27.52                8.655 S3 a$ e! b% h/

7、AB        72.48        27.52                3.89. " g- ! ?: % a# t2 nC        62.03        37.97                6.2

8、7# H; t; 4 * H, u, ( Y  P; KD        62.03        37.97                2.38解：本題是考核應(yīng)試者物料衡算及可燃?xì)怏w在空氣7 C2 B. 6 - G& P設(shè)中燃燒的計算力量，利用N2的摩爾數(shù)在燃燒前后不發(fā)生變化進(jìn)行恒算：假設(shè)廢氣總量為100 mol，7 s! j0 g+ m( V" F1 L' D則：

9、N2：  79.6 mol ；   O2 ：  18 mol ；   CO2 ：2.4 mol；起初空氣帶入氧氣為 ：79.6×21/79=21.16 mol( m. ! J3 ) 2 u% n進(jìn)入空氣：79.6×100/79=100.8 mol燃燒前后. . |9 r4 I8 H/ f* aCO 的摩爾數(shù)與CO2相同，燃燒消耗O2 ：2.4/2=1.2 mol剩下的為6 C1 v8 R8 8 j+ mH2 燃燒消耗的O2 ：21.16-18-1.2=1.96 mol4 M0 d/ e&

10、 i+ A7 m& b" c$ k進(jìn)入  CO：  2.4 mol進(jìn)入  H2 ： 1.96×2=3.92 mol%混合燃料氣組成：2 r1 v* M2 I/ W" E6 H2 : 3.92/(3.92+2.4)=0.6203=62.03%! x$ |5 * N; j" J8 hCO:  1-0.6203=0.3797=37.97%4混合氣與空氣比率：7 P& Y: j4 R( q/ o: s(3.92+2.4)/100.8=0.0627=6.27%正確答案：

11、C5、含水50wt%（濕基）木材被干燥到含水30wt%（濕基），試問單位質(zhì)量木材所蒸發(fā)的水分（kg水/kg木材）與下列哪值最接近？ (A) 0.43      (B) 0.78        (C) 0.57       (D) 0.296解：物料衡算題，X1=w1/(1-w1)=0.5/(1-0.5)=1 kg水/kg木材; R' c0 N8 B. L! ! r# w1 p& mX2=0.3/(1-0.3)=0.4286 kg水/kg木材

12、W/G=X1-X2=1-0.42860.570 kg水/kg木材正確答案：C6、某化工廠方案利用廢氣的廢熱。進(jìn)入廢熱鍋爐的廢氣溫度為450，出口廢氣的溫度為260，進(jìn)入鍋爐的水溫為25，產(chǎn)生的飽和水蒸汽溫度為233.7，廢氣的平均摩爾熱容為32.5kJ/（kmol.）。問1000kmol的廢氣可產(chǎn)生的蒸汽量（kg）為多少？（已知：25水的焓為104.6kJ/kg，233.7水蒸汽的焓為2798.9kJ/kg）3 o2 $ B2 N0 l- S, |& X3 y- G(A) 2692      (B) 2492    

13、   (C)2292      (D) 2092+ S* S9 , j2 ; Q+ U: m" 1 P! R9 j$ a7 Z解：這是個換熱過程的熱量衡算題，使用公式：W1Cp(T2-T1)=W2(H2-H1), n1 A! |9 Y/ P; D# f% m4 Z: v) TW2 ×(2798.9-104.6)=1000×(450-260)×32.5 7 C$ |' s8 y3 R  u' MW2=2292(kg)! P3 f) B; O( N! % R/ a答案：C:

14、 v# " F8 1 r: H; b7、有一套管換熱器，內(nèi)管為54X2，外管為116X4鋼管，內(nèi)管中介質(zhì)為苯，苯進(jìn)口溫度為50，出口溫度為80，流量為4000kg/h，環(huán)隙內(nèi)介質(zhì)為133.3飽和蒸汽，汽化熱為2168.1 kJ/kg，苯在5080之間的平均比熱Cp=1.86 kJ/(kg.),問加熱蒸汽消耗量?1 N* q: b  G5 |& z( T6 _(A) 83      (B) 103       (C)128     (D)

15、1520 * Z' S3 g' x* q$ L3 O解：跟上題一樣，這也是個換熱過程的熱量衡算題，使用公式：W1Cp(T2-T1)=W2r- 5 I( o+ m- z: P* s# IW2=4000×1.86×(80-50) /2168.1 6 W, N/ - c, D) h) r5 =103 (kg/h)答案：B8、在標(biāo)態(tài)下(25,1atm)進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)2NaOH(aq)+H2SO4(L)=Na2SO4(aq)+2H2O(L)aq表示NaOH、Na2SO4處于無限稀釋溶液中。# n& V$ Y$ 9 l8 H* ?. m標(biāo)準(zhǔn)生成熱Hf和無限稀釋

16、溶液中的標(biāo)準(zhǔn)積分熱HS如下：化合物   HfJ/（g.mol）   HS J/（g.mol）7 I# n" 9 u! l! INaOH        -427010          -42898H2SO4       -811860          -96255. M' , ' B& vNa2SO4&

17、#160;     -1385400         -2344.6H2O        -286030 問上述反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱J/（g.mol）是下列哪個?(A)-497120    (B) -208128.6    (C)-936310    (D) 936310解：本題是化工熱力學(xué)中關(guān)于反應(yīng)熱、生成熱及溶解熱之間關(guān)系的計算Hr = (nHf+nHS)生成物- (nHf+nHS)反應(yīng)物=(-1

18、385400-2344.6-286030×2)-(-427010×2-42898×2-811860)=-208128.6 J/（g.mol）正確答案：B9、一啤酒廠利用煮沸鍋的二次蒸汽余熱將72過濾麥汁加熱到92,設(shè)麥汁的平均比熱容為Cp=4.10kJ/(kg)，平均密度為1040 kg/m3，滿負(fù)荷生產(chǎn)每天需處理880 m3過濾麥汁，若全年按250天計，問全年利用二次蒸汽可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤（能量當(dāng)量值29260/kJ/kg）的量（kg）是下列哪個數(shù)據(jù)？(A) 156390   (B)641203   (C) 801500

19、0;  (D)936150解：本題也是熱量衡算，Q=880×1040×250×4.1×(92-72)(kJ)W29260=641203 (kg標(biāo)準(zhǔn)煤)答案：B10、將27、101.3kPa(A)、12345 Nm3/h的空氣壓縮至5×105Pa(A)。若壓縮按絕熱過程考慮，取空氣的絕熱指數(shù)為1.4，則壓縮機(jī)出口溫度（K）、軸功（kW）是下列哪組數(shù)據(jù)？(A)473.6；772.3   (B)473.6；5048  (C)300.2；773.3   

20、;(D)300.2；5048 解：本題是氣體的絕熱壓縮計算，直接利用公式計算，需要留意單位的統(tǒng)一：T2=T1(P2/P1)(k-1)/k=(273+27) ×( 5×105/101.3×103)(1.4-1)/1.4473.63(K)V1=VNT1/TN=12345×(273+27)/273=13566 (m3/h)=3.768 (m3/s)N=P1V1×k/(k-1) ×(P2/P1)(k-1)/k-1=101.3×103×3.768×1.4/(1.4-1) ×(5×105/101.

21、3×103)(1.4-1)/1.4)-1=772157 (w)772.3 (kw)答案：A11、某無機(jī)化工廠進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)，接受蒸汽噴射制冷技術(shù)。制冷裝置制冷力量為 ，冷凍水在蒸發(fā)器中由14降到4。計算蒸發(fā)器中的蒸發(fā)量（kg）為下列哪個數(shù)據(jù)？    (A)772    (B)589    (C)620    (D)9033 ( S$ u3 |. Q 溫度     液體水焓kJ/kg      水蒸汽焓kJ/kg% Y# b2

22、R- d5 J  4          16.832            2508.4326 L% v+ v. s2 . _+ c; U% v  14           58.785            2526.855解：/ S4 v/ g# f/ i

23、* i. 3 jiejie蒸汽噴射制冷是利用蒸汽噴射制造真空，使水在低溫度下沸騰汽化，汽化吸取熱量，從而使水溫降低。* B" E! # z+ 0 K* ?* K, x    蒸發(fā)的水量大約是：1800000/（2508.432-16.832）=722.4kg/h' D2 l" p6 , g, " 12、在圖示管路中裝有一離心泵向高位槽輸送比重為=1.15的鹽液，吸入管內(nèi)徑d1=80mm，長度為L1=14m，阻力系數(shù)1=0.03，輸出管內(nèi)徑d2=65mm，長度為L2=25，阻力系數(shù)2=0.04，在輸出管E處裝有閥門，其局部阻力系數(shù)E=6.

24、4，管路的其他局部阻力分別為A=0.5，F(xiàn)=0.7，G=1；管路兩端水面高差H=16m，管內(nèi)流量Q=9.3×10-3m3/s。若忽視管路中的動能增加因素，則泵的揚(yáng)程（m）和理論功率（W）為下列哪組數(shù)據(jù)？; n2 k. i. 2 v" J, d; R% X(A)He=26.02m，Ne=2725W (B)He=26.5m，Ne=2777W (C)He=10.5m，Ne=1100W (D)He=26.5m，Ne=2415W解：u1=4Q/3.14d12=(4×9.3×10-3)/(3.14×0.082)=1.85 (m/s)u2=4Q/3.14d2

25、2=(4×9.3×10-3)/(3.14×0.0652)=2.8 (m/s)hf = (1L1/d1+A+B)u12/2g+(2L2/d2+E+F+G)u22/2g =(0.03×14/0.08+0.5+0.7)1.852/2×9.81+(0.4×25/0.065+6.4+0.7+1)2.82/2×9.81=10.5 (m)He=16+10.5=26.5 (m)Ne=HegQ=26.5×9.81×9.3×10-3×1.15×1032777 (w)答案：B13、某液體在光滑圓形

26、直管內(nèi)作湍流運(yùn)動，若管長、流量及液體物性不變，管徑變?yōu)樵瓉淼?/2，則因摩擦力而產(chǎn)生的壓降與原來相比增加的倍數(shù)應(yīng)為下列哪個數(shù)據(jù)？提示：摩擦系數(shù)接受=0.3164/Re0.25計算。(A)1.4   (B)26.9   (C)5.7   (D)25.9解：d2/d1=1/2u=4Q/3.14d2 ud-2Re=du/ Redud×d-2d-1=0.3164/Re0.25 Re-0.25d0.25P=(L/d)(u2/2)   Pu2/dd0.25 d-2×2d-1d-4.75P2/P1=(d2/d

27、1)-4.75=(1/2)-4.75=26.9 (倍)所以，增加的倍數(shù)為：26.9-1=25.9 (倍)答案：D14、某廠一臺真空度為0.081MPa(真空表指示值)的混合冷凝器，所需水量為50m3/h。冷卻水進(jìn)冷凝器的入口位置比敞口水池的水面高15m，用108×4mm的鋼管輸水，管路長80m，管路中配有2個球閥和5個90°彎頭，已知閥門阻力系數(shù)1=3，90°彎頭的阻力系數(shù)2=1.26，管路入口阻力系數(shù)3=0.5，取管路的摩擦系數(shù)=0.02。試從下表中為該輸水系統(tǒng)選一臺合適的泵。泵編號         

28、1         2         3       4流量，l/min   1000      2000     1000    2000揚(yáng)程，m        10         10

29、0;      15      15下載 (14.09 KB)2010-11-29 13:03(A) 1號泵   (B) 2號泵    (C) 3號泵   （D) 4號泵1 _* V: v: l3 n( f9 U% d解：本題是關(guān)于管路阻力降計算的，計算時應(yīng)盡量先換算到SI制。P=(Pa-P真空度)-Pa= -P真空度u=4Q/3.14d2=4×(50/3600)/(3.14×0.12)=1.768 (m/s)hf=(L/d+21+52+3)u2

30、/2g=(0.02×80/0.1+2×3+5×1.26+0.5)×1.7682/(2×9.18)=4.588 (m)He=Z+P/(g)+hf=15+(-0.081×106/(1000×9.81)+4.558=11.3 (m)  ，選15m揚(yáng)程的泵。Q=50m3/h=50×103L/60min=833 (L/min) ， 選1000 L/min流量的泵。答案：C15、將甲醇原料從一層貯槽由泵輸送到反應(yīng)器，甲醇輸送量為90m3/h，管內(nèi)徑150mm，當(dāng)量長度80m，摩擦系數(shù)=0

31、.018?，F(xiàn)工廠反應(yīng)器經(jīng)過改造，生產(chǎn)力量提高了一倍，急需增加一條輸送甲醇同樣流量的管道，擬接受庫房目前現(xiàn)有的內(nèi)徑分別為200mm和100mm的兩種管道串聯(lián)使用，若DN200和DN100的管道摩擦系數(shù)分別為0.02和0.016，在保持新老管路阻力損失相同的條件下，需用DN200管道的當(dāng)量長度（m）應(yīng)為下述哪個數(shù)據(jù)？(A)51  (B)61   (C)71   （D)81解：本題還是關(guān)于管路阻力降計算的，解題方法是：先算出老管線的阻力降，然后依據(jù)此阻力降來匹配DN200和DN100管線的長度。u=4Q/3.14d2=4×(90/

32、3600)/(3.14×0.152)=1.415 (m/s)hf=(Le/d)u2/2g=0.018×80×1.4152/(0.15×2×9.81)=0.98 (m)u1=4Q/3.14d12=4×(90/3600)/(3.14×0.22)=0.7958 (m/s)u2=4Q/3.14d22=4×(90/3600)/(3.14×0.12)=3.183 (m/s)hf=(1Le1/d1)u12/2g+(2Le2/d2)u22/2g=0.98 (m)Le1+Le2=800.02×Le1×0

33、.79582/(0.2×2×9.81)+ .016×(80-Le1)×3.1832/(0.1×2×9.81)= 0.98Le171 (m)解法2，計算量較小，相對簡潔：從 hf=(Le/d)u2/2g=hf=(Le/d)（4Q/d2）2/2g=Le/d-5×(8Q2/2g) 可以看出，阻力降與、Le、d-5成正比。新老管線的阻力降和當(dāng)量長度相等，所以有下式：1 = 0.020/0.018×(le/80)×(200/150)-5 + 0.016/0.018×(1-le/80)×(100/

34、150)-50.2637 le + 6.75×(80-le) = 80 所以，le = 5.75×80/(6.75-0.2637) = 70.92m答案：C16、如圖所示的流化床反應(yīng)器用空氣作為流化介質(zhì)。正常操作工況下，該反應(yīng)器上所裝兩個U型管壓差計的讀數(shù)為R1=400mm，R2=150mm，指示液為汞。該反應(yīng)器A、B兩點(diǎn)的壓差(N/m2)為下列哪一個值？ (A) 2.00×104   (B) 5.34×104    （C) 7.34×104   (D) 3.34×104解：

35、因空氣的密度遠(yuǎn)小于汞的密度，其氣柱高度可以忽視不計。從圖中可以看出，R1為A、B兩點(diǎn)壓差的汞柱讀數(shù)，而R2僅為B點(diǎn)表壓的汞柱讀數(shù)。P=gR1=13.6×9.81×400=5.34×104 (N/m2)答案：B17、某化工廠通過一個敞口高位槽A使槽中堿液自流進(jìn)入設(shè)備B中。已知堿液密度為920kg/m3,設(shè)備B的壓力為10kPa(G)。輸送管道內(nèi)徑為33mm，管路系統(tǒng)的總能量損失hf為3.24m。要求在閥門全開時堿液流量為4.9m3/h，則高位槽的液面至少應(yīng)高出堿液在設(shè)備B入口位置多少米？(A)5.0   (B)4.5   (C

36、)4.0   (D)5.5解：Z=-hf-P/g=-3.24-10000/(920×9.81)=-4.3 (m)負(fù)號表示液面高于設(shè)備B入口。答案：B18、有一列管換熱器，原油逆流冷卻常壓塔底的重油，原油進(jìn)口溫度t1=30，出口溫度t2=80，原油的定壓比熱Cp=2.18kJ/(kg)，重油從常壓塔出來溫度為T1=180，換熱器的傳熱面積為38，傳熱系數(shù)K=100J/(s)，問若將重油冷卻到T2=120時每小時所需的原油量（kg/h）是下列哪個數(shù)值？(A)3318.9  (B)12550  (C)11910 

37、0;(D)11295解：t1=180-80=100t2=120-30=90tm=(t1-t2)/ln(t1-t2)=(100-90)/ln(100/90)=94.91Q=KStm=WCp(t2-t1)W=100×38×94.91/(2180×(80-30) ) ×3600=11910 (kg/h)答案：C19、某廠一列管換熱器為逆流操作，粗苯流量為每小時50m3，需從78冷卻到32，用水冷卻，水的進(jìn)口溫度為25，流量120m3/h。若傳熱過程的總熱阻R=0.002315（）/W，換熱面積的平安系數(shù)取1.15，問此列管換熱器的換熱面積（）應(yīng)是下列哪一個數(shù)值

38、？物性數(shù)據(jù)                 苯          水比熱容，kJ/(kg)     Cp1=1.84    Cp2=4.186重度，kg/m3           1=879      2=1000(A)133.5 

39、; (B)116.2  (C)480.8  (D)13.4解：依據(jù)換熱器熱量平衡，Q=1m1(78-32)=2m2(t-25) 879×50×1.84×(78-32)=1000×120×4.186×(t-25) t=32.4 ()t1=78-32.4=45.6 t2=32-25=7 tm=(45.6-7)/ln(45.6/7)=20.6A=1.15QR/tm=1.15×879×50/3600×1840×(78-32)×0.002315/

40、20.6=133.5 (m2)答案：A20、在一夾套反應(yīng)釜中，釜內(nèi)保持恒溫。夾套內(nèi)通冷卻水。當(dāng)停止攪拌時，反應(yīng)釜內(nèi)物料和冷卻水的傳熱平均溫度差為58.2。若其他條件不變而釜內(nèi)加以攪拌，此時傳熱平均溫度差為36.4，由于釜內(nèi)側(cè)給熱系數(shù)的增大使傳熱系數(shù)提高至2倍，問攪拌使用后與使用前傳熱速率的比值是下列哪個數(shù)值？ (A)1.25    (B)1.5    (C)0.63    (D)2.4( L1 ?7 U5 f- ?解： 7 p1 R( ; L( 4 i% Q6 k% WQ1=K1Atm1  =58.2 K1A Q2

41、=K2Atm2=2×36.4 K1A Q2/Q1=2×36.4 K1A /58.2 K1A =1.25+ * H5 w" 5 y2 z. N8 _  T答案：A21、某廠一臺逆流運(yùn)行沒有垢層的新管殼式換熱器中，用水冷卻一熱流體，冷卻水走管程，當(dāng)冷卻水流量為1.0kg/s時，用測得數(shù)據(jù)算出傳熱系數(shù)K=473.5W/()；當(dāng)冷卻水流量增加一倍，其他條件保持不變時，測得的數(shù)據(jù)算出傳熱系數(shù)為K=546 W/()，管壁熱阻忽視不計。問此換熱器殼程和管程的傳熱膜系數(shù)1和2W/（）是下列哪一組數(shù)值？(A)892.7；1785.49 R1 A6 A- n+ C

42、8 W' s3 C   (B)688.2；1517.83 + Q: p# x; k" E/ V2 (C)759.9；1517.8" D3 L+ Q7 U1 s& -   L/ c  (D)614.4；1785.4解：u0.8 2´=(u2´/u2)0.82=20.82 =1.7412依據(jù)1/K=1/1+1/2 ，有： 1/473.5=1/1+1/2   以及 ( Q: T" d6 Y* q. S' & W- h, e1 V1/546=1/1+1

43、/1.7412解方程組，得： 1=688.2 ；2=1517.8答案：B22、平壁爐的爐壁是用內(nèi)壁為100mm厚的某種耐火材料和外層為200mm厚的某種建筑材料砌成的。兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)均未知。操作穩(wěn)定時，測得爐內(nèi)壁溫度為740，外側(cè)壁面溫度為115，為削減損失在一般建筑材料外面包扎一層厚度為50mm的石棉保溫層，包扎后測得各層溫度為爐內(nèi)壁溫度740，耐火材料與建筑材料界面溫度650，建筑材料與石棉保溫層交界面的溫度410，石棉保溫層外側(cè)溫度為55，問包扎石棉保溫層前后的熱損失相比，削減的百分?jǐn)?shù)（%）是下列哪個數(shù)值？(A)51.8  R# C0 Y1 K* Z; p/ t&

44、#160;   (B)55.14 e5 L" W6 I! K# x' ?, s5 c" w3 f    (C)49.2& 2 u9 s, k2 O9 s# c3 I& m: F) P5 Z4     (D)47.2解：查石棉的3=0.1 kcal/mh按每平方米計算，公式：Q=(t1-t2)/bQ2=(410-55) ×0.1/0.05=(650-410)2/0.2=(740-650)1/0.1=710 (kcal)1=0.7889 ; 2=0.5917Q1=(740-t)1/0.1=(t-

45、115)2/0.2t=569.4Q1=1346 (kcal)(Q1-Q2)/Q2=(1346-710)/1346=0.472=47.2%答案：D23、有一逆流管殼式換熱器，用循環(huán)水冷卻蒸汽冷凝液送出界區(qū)。循環(huán)水的進(jìn)口溫度為32，出口溫度把握在42，裝置中排出的蒸汽冷凝液流量為8000kg/h，溫度120，要求冷卻到位60，估量換熱器的傳熱系數(shù)K=1000W/()，蒸汽冷凝液的平均熱容約為4.187kJ/(kg)，問這臺換熱器的換熱面積（）是下列哪個數(shù)值？(A)18.6   (B)16.8   (C)11.4   (D)8.2解：t1=

46、60-32=28 t2=120-42=78 tm=(78-28)/ln(78/28)=48.8Q=WCpt=8000×4.187(120-60)=2009760 (kJ/h)A=Q/Ktm=2009760×(1000/3600)/(1000×48.8)=11.4 ()答案：C24、某酒精廠有一個用水封的濕式儲氣柜，內(nèi)裝1000m3二氧化碳?xì)怏w，壓力為126.3kPa(A)，當(dāng)?shù)卮髿鈮海?01.3kPa，在環(huán)境溫度為25。試求出柜內(nèi)二氧化碳?xì)怏w的重量（kg），是下列哪個數(shù)據(jù)？（可視二氧化碳為抱負(fù)氣體）不同溫度下水的飽和蒸汽壓如下：0 N* A/ s+ A; e. &

47、amp; / O9 I2 ; F0 P: c1 l溫度         0        10       20       30      40        50蒸汽壓kPa   0.6112   1.2272   2.3377

48、0;  4.2428   7.3771   12.341(A)2243   (B)1741   (C)443   (D)2185解：作圖（溫度蒸汽壓），可得25水蒸汽壓力為3.15kPa或查表，得25水蒸汽壓力為3.168kPaPCO2=126.3-3.168=123.13 (kPa)G=PVM/RT=123.13×1000×44/8.314×(273+25)2185 (kg)答案：D25、南方化工廠生產(chǎn)接受DCS把握系統(tǒng)，把握室需要保持恒溫，把握室內(nèi)空間

49、容積長8m，寬6m，高4m。室內(nèi)溫度從10上升到20，以把握室全容積計，不計其他發(fā)熱體。計算理論上需要的供熱量（kJ）為下列哪個數(shù)據(jù)？提示：當(dāng)?shù)卮髿鈮?1kPa，空氣平均熱容Cp=29.3J/(molK)3 L" z# ?- P) Z6 H4 S(A)1962   (B)37990   (C)1902   (D)2511解：本題要點(diǎn)是氣體受熱膨脹和氣體方程的使用。利用公式n=PV/RT分別求出10和20時該室內(nèi)空間的氣體摩爾數(shù)n1、n2n1=81×8×6×4/8.314×(273.15

50、+10)=6.606 (kmol)n2=81×8×6×4/8.314×(273.15+20)=6.381 (kmol)n=6.606-6.381=0.225(kmol)一小部分空氣由于受熱膨脹而均勻逸出把握室，其溫升依據(jù)平均值計算，總供熱量包括了室內(nèi)空氣吸熱和逸出的空氣帶走熱量。Q1=n2Cpt=6.381×29.3×(20-10)=1869.6 (kJ)Q2=nCpt/2=0.225×29.3×(20-10)/2=33.0 (kJ)Q=Q1+Q2=1869.6+33.0=1902.61902 (kJ)答案：C專業(yè)

51、案例題（其次天下午，共25題）$ 9 M9 U' y; T7 T  Q" v' i2 I: X. O, m" u) _1、某廠接受鹽水（水相）逆流萃取醋酸正丙酯正丙醇（有機(jī)相）中的正丙醇。有機(jī)相進(jìn)料量為1800kg/h，組成為醋酸正丙酯93.86wt%，正丙醇6.14wt%；水相溶劑進(jìn)料量為2000kg/h。醋酸正丙酯與水相可視為完全不互溶，萃取操作溫度25。經(jīng)過n級萃取后，萃取劑對正丙醇的脫除率為75%，此時有機(jī)相中醋酸正丙酯的含量（wt%）是下述哪一數(shù)值？: N! j% W$ o6 6 t4 p: , R(A)93.86 

52、  (B)95.32    (C)98.39    (D)99.77 解：物料恒算題：  X1 N" p" u7 / h$ k' B& pmF(正丙醇)=0.0614×1800=110.5 (kg/h) mW(正丙醇)=110.5×(1-0.75)=27.63 (kg/h)5 M) v  x, _) f8 TmW(酯)=1800-110.5=1689.5 (kg/h) 醋酸正丙酯的含量=1689.5/(1689.5+27.63)=98.39%/ W6

53、 j) F  b* z$   N# Y答案：C2、用常壓塔分別甲醇和水的混合液，混合液進(jìn)料含甲醇30%，要求塔頂甲醇產(chǎn)品純度95%，甲醇回收率95%（以上均為摩爾分率），塔頂采出的產(chǎn)品量與進(jìn)料量的比值是下述哪個數(shù)值？(A)0.33   (B)0.30   (C)0.28   (D)0.27解：D/F=DxF/xD=0.95×0.3/0.95=0.30答案：B3、接受連續(xù)干燥機(jī)干燥含水量為30%的化學(xué)纖維，進(jìn)料量為9600kg/h，干燥后成品含水量把握在4%以下（以上皆為濕基），以成品量

54、計，該干燥機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)力量（kg/h）與下列哪項(xiàng)數(shù)據(jù)接近？(A)6034   (B)7104   (C)7000   (D)6989解：9600(1-0.3)/(1-0.4)=7000 （kg/h）答案：C4、接受常壓精餾分別苯和甲苯混合液體，已知進(jìn)料為含苯45mol%的飽和液體，操作條件下苯和甲苯的平均相對揮發(fā)度為2.48。要求得到塔頂苯含量為99mol%的產(chǎn)品，且塔釜液苯含量為3mol%，塔頂設(shè)有分凝器，塔底設(shè)有再沸器。操作工況下的最小回流比和最小理論板數(shù)為下列哪組數(shù)值？(A)1.35；7   (B)1.45；

55、7   (C)1.45；8   (D)1.35；8解：xF=0.45, xD=0.99, xW=0.03, =2.48, q=1q=1時，挾點(diǎn)：xe=xF=0.45ye=xe/1+(-1)xe=2.48×0.45/1+(2.48-1)0.45=0.67Rmim=(xD-ye)/(ye-xe)=(0.99-0.67)/(0.67-0.45)=1.45求最小理論塔板，這時是全回流:操作線方程：   yn+1=xn汽液平衡方程：xn=yn/-(-1)xny0=xD=0.99     (分凝器

56、)x0=0.99/2.48-(2.48-1)0.99=0.9757=y1（略）X8=0.027<xW   （再沸器）N=8-1=7答案：B5、通常狀況下，在反應(yīng)過程中生成的可溶洞于水的氣態(tài)產(chǎn)品均接受脫鹽水在填料塔內(nèi)進(jìn)行吸取。若某進(jìn)塔氣體混合物中含量A組分為2.4mol%，脫鹽水對A組分的吸取率為99%，出塔液相A組分為1.4mol%。操作工況下的相平衡關(guān)系為Y=1.5X、單位塔截面上氣體流量為50kmol/(h)、氣相總體積吸取系數(shù)為95kmol(m3h)，吸取塔填料高度（m）應(yīng)為下列哪個數(shù)值：(A)12.53   (B)11.53  &

57、#160;(C)13.53   (D)4.78解：此題用摩爾分?jǐn)?shù)計算，也可用摩爾比計算，但與答案相差較大。y1=0.024, y2=.0.024(1-0.99)=0.00024, x1=0.014, x2=0y1=0.024-1.5×0.014=0.003, y2=0.00024-0=0.00024ym=(y1-y2)/ln(y1/y2)=(0.003-0.00024)/ln(0.003/0.00024)=1.093×10-3NOG=(y1-y2)/ym=(0.024-0.00024)/1.093×10-3=21.74HOG=G/KY=50/9

58、5=0.5263h=NOGHOG=21.74×0.5263=11.4411.53答案：C6、用連續(xù)常壓精餾塔分別A、B二組份混合液，其相對揮發(fā)度為2.4，飽和狀態(tài)進(jìn)料。進(jìn)料中A組份的濃度為60%(mol)，另外還有一股相同組份的進(jìn)料，其中A組份的濃度為22%(mol)，進(jìn)料量和進(jìn)料狀態(tài)與原混合液相同，在該塔適宜塔板位置上加入。若要求塔頂餾出液中A組份濃度為95%(mol)，塔釜排出液中A組份濃度為10%(mol)，該塔的最小回流比是下述哪個數(shù)據(jù)？(A)2.97   (B)1.51   (C)2.0   (D)0.92解：分別

59、計算二種進(jìn)料的最小回流比。當(dāng)q=1時, xe=xF=0.6ye=xe/1+(-1)xe=2.4×0.6/1+(0.24-1)0.6=0.7826Rmin=(xD-ye)/(ye-xe)=(0.95-0.7826)/(0.7826-0.6)=0.92 q=1, xe=xF=0.22ye=xe/1+(-1)xe=2.4×0.22/1+(0.24-1)0.22=0.4037Rmin=(xD-ye)/(ye-xe)=(0.95-0.4037)/(0.4037-0.22)=2.97比較二者，當(dāng)回流比減小至2.97時，第種狀況先消滅挾點(diǎn)，所以取2.97。答案：A. b/ x5 ! x/

60、 o' L3 z. X: B* O" l67、多組份精餾為飽和液體進(jìn)料時，適宜的進(jìn)料位置可接受Kirkbride閱歷方程式計算：下載 (5.34 KB)2010-12-4 11:59式中： NR、NS精餾段、提餾段的理論板數(shù)；zLF、zHF進(jìn)料中輕、重關(guān)鍵組份的摩爾分率；xLW、xHD塔釜輕關(guān)鍵組份、塔頂重關(guān)鍵組份的摩爾分率；D、W塔頂餾出液量、塔釜液量，kmol/h。在一有29塊理論板的精餾塔中分別三氯乙烯混合物，泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料中三氯乙烯、三氯乙烷和四氯乙烷摩爾含量分別為45.6%、5.55%和48.85%，塔頂接受全凝器，塔底接受再沸器。要求塔頂產(chǎn)品三氯乙烯的摩爾含量為9

61、9.9%，三氯乙烷為0.1%，塔釜中三氯乙烯的摩爾含量為0.1%。由塔釜數(shù)起，計算的理論進(jìn)料板位置是下述哪一個數(shù)據(jù)？(A)16   (B)8   (C)21   (D)25解：設(shè)F=100kmol45.6=0.999D+0.001W，W+D=100D=456 (mol), W=544 (mol), W/D=544/456=1.19zHF/zLF=0.0555/0.456=0.122，xLW/xHD=0.001/0.001=1NR/NS=(29-NS)/NS=0.122×12×1.190.206=0.672NS=17

62、.3 （含塔釜）NS-1=16.316 （塊）答案：A8、接受干燥器干燥催化劑，已知干燥器操作壓力79.98kPa(A)，出口氣體的溫度為60，濕度為0.11kg水/kg干空氣，工藝中將部分出口氣體返回干燥器入口與新穎空氣混合，使進(jìn)入干燥器的氣體溫度不超過90，相對濕度為12%。已知新穎空氣的流量為了1580kg/h，溫度為20，濕度為0.02kg" y. q& V$ B1 |8水/kg干空氣，水在90時的飽和蒸汽壓為70.09kPa(A)，需要循環(huán)的空氣量（kg干空氣/h）是下述哪個數(shù)值：提示:下載 (2.34 KB)2010-12-4 12:19   

63、                     下載 (18.91 KB)2010-12-4 12:17H濕度，kg水蒸汽/kg干空氣；相對濕度；P總壓，kPa(A)；PS水的飽和蒸汽壓，kPa(A)。(A)  (B)   (C)   (D)(原答案缺失)解：L=1580×(1-H0)=1580(1-0.02)=1548 （kg干空氣）Hm=0.622×0.12×70.09

64、/(79.98-0.12×70.09)=0.0731H1=H0, VR=Lm-LLH1+(Lm-L)=LmHm15.48×0.02+0.11×VR=0.0731(VR+1548)VR=2228 (kg干空氣/h)答案：2228 9、C9芳烴與甲苯的混合物在催化劑作用下進(jìn)行岐化反應(yīng)生成混合二甲苯。有一個反應(yīng)器，每小時處理C9芳烴與甲苯的混合物18400kg，其中甲苯含量為50wt%。反應(yīng)產(chǎn)物中甲苯含量10wt%，混合物二甲苯含量38wt%。該反應(yīng)器甲苯轉(zhuǎn)化為混合二甲苯的選擇性與下列哪個數(shù)值接近？（甲苯分子量92，二甲苯分子量106）(A)0.95 

65、60;(B)0.8   (C)0.76   (D)0.825解：原料中甲苯：n0=18400×0.5/92=100 (kmol)產(chǎn)物中甲苯：n1=18400×0.1/92=20 (kmol)n=100-20=80 (kmol)產(chǎn)物中二甲苯：n2=18400×0.38/106=65.96 (kmol)S=65.96/80=0.825答案：D10、用空氣氧化甲苯生產(chǎn)苯甲醇，反應(yīng)式為C7H8+1/2O2=C7H8O。假設(shè)甲苯的轉(zhuǎn)化率為40%，選擇性為80%?，F(xiàn)要求用含甲苯90wt%的原料生產(chǎn)15000kg/h的苯甲醇產(chǎn)品，需要的反

66、應(yīng)物進(jìn)料量（kg/h）是下列哪個數(shù)值？（甲苯分子量92，苯甲醇分子量108）(A)52083   (B)44364   (C)35497   (D)17748解：Y=0.4×0.8=0.32W=15000×92/(108×0.32×0.9)=44367 (kg)答案：B11、某二級反應(yīng)A+BP 在一管式反應(yīng)器（可視為平推流反應(yīng)器）中進(jìn)行，其速率方程為： (-rA)=kCACB，式中：k=20m3/(kmolh)。若要求總進(jìn)料量為20kmol/h， CA0=CB0=10kmol/m3，轉(zhuǎn)化率為80

67、%，反應(yīng)器內(nèi)徑為0.05m，則反應(yīng)器長度（m）接近下列哪個數(shù)值？公式提示： t=XA/kCA0(1-XA)(A)200   (B)20   (C)10   (D)100解：t=XA/kCA0(1-XA)=0.8/20×10(1-0.8)=0.02t=Vr/Q0=3.14L(d/2)2/Q0L=0.02×20/3.14×(0.05/2)2=204 (m)200 (m)答案：A12、一臺輸送介質(zhì)密度1300kg/m3的螺桿泵，距泵吸入側(cè)液位的垂直高度為3.5m，泵出口的最大壓力0.6MPa，最大流量30t/h

68、。以泵效率75%計算，泵的軸功率（kW）為下列哪個數(shù)值？(A)4.7   (B)5.1   (C)3.5   (D)6.1解：Q=30000/(3600×1300)=0.00641 (m3/s)P=P-g H=600000-3.5×9.81×1300=555365 (Pa)（我覺得是P=P+g H）N=PQ/1000=555365×0.00641/(1000×0.75)=4.7 (kw)答案：A13、把100公斤20的液態(tài)苯加熱為80的氣相苯所需的熱量（kJ）為下列哪個數(shù)值：已知：液態(tài)

69、苯的比熱容（CP）與溫度（T，K）的關(guān)系式為：CP =14.95+0.0558T（cal/gmol）；80下苯的汽化熱為393kJ/kg；苯的分子量為78。(A)41800   (B)450000   (C)49900   (D)35800解：Q1=80+27320+273(100×1000/78)CPdT=3532931282(14.95+0.0558T)dT=2.536×106(cal)=10600(kJ)Q2=mr=100×393=39300 (kJ)Q=Q1+Q2=10600+39300=49900 (kJ)答案：C14、用于輸送空氣的風(fēng)機(jī)進(jìn)口吸風(fēng)管內(nèi)徑為100mm，風(fēng)機(jī)入口管道可吸上水柱高度為12mm，空氣的密度為1.2kg/m3，風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)流速（m/s）和風(fēng)量（m3/h）為下列哪一組數(shù)值？(A)14和0.1  (B)4.4和120   (C)0.44和12   (D)14和396解：P=0.012