2022年注冊化工工程師專業(yè)案例考試真題及答案下午卷

年注冊化工工程師專業(yè)案例考試真題及答案下午卷1.采用連續(xù)枯燥機枯燥含水量為30%的化學纖維，進料量為9600kg/h，枯燥后成品含水量控制4%以下〔以上皆為濕基〕，以成品量計算，該枯燥機的實際消費才能〔kg/h〕與以下哪項數(shù)據(jù)接近？A6304B7104C7000D6989解：W=G1(W1-W2)/(1-W2)=2600G-W=70002.有含尿素的兩相流體，在臨界條件下流動，采用全啟式平安閥。數(shù)據(jù)如下：兩相流體流量79000kg/h，氣體泄放流量28000kg/h，泄放壓力0.40MPa，泄放溫度158℃，氣體分子量M=20.4，氣體壓縮因子Z=1，氣體特性常數(shù)X=329，流量系數(shù)C0=0.975，背壓修正系數(shù)Kb=1，液體的最小泄放面積為1158mm2，計算出平安閥喉管截面積〔mm2〕是多少？氣相平安閥最小泄放面積公式為：A=13.16W式中：W：氣體泄放量，kg/hC0：流量系數(shù)X：氣體特性常數(shù)P：泄放壓力，MPaKb：平安閥背壓修正系數(shù)T：泄放溫度，KZ：氣體壓縮因子M：氣體分子量A13200B9150C14300D8000解：代入數(shù)據(jù)得A=13200取A+1158≈143003.在容器頂部欲設置平安閥排放氮氣，設計溫度t=130℃，現(xiàn)選用全啟式平安閥，平安閥定壓p=0.4×106Pa〔G〕，全啟時噴嘴有效面積A=7.80cm3，假如不考慮背壓修正系數(shù)Kb的影響，該平安閥的平安泄放才能〔kg/h〕是多少？平安閥平安泄放量公式W=230×A×〔P105+1〕×KA：平安閥通道有效面積，cm2P：平安閥定壓，Pa〔G〕T：氣體泄放溫度，KM：分子量Z：氣體壓縮因子〔Z=1〕Kb：平安閥背壓修正系數(shù)A4162.94B1671.88C2364.40D4600.71解:數(shù)據(jù)代入得A=2364.44.在操作壓力為196.14kPa〔A〕，操作溫度為50℃時，用CO與大量水相接觸，假設50℃時水的飽和蒸汽壓為12.35kPa，CO的飽和含濕量〔kgH2O/kgCO〕是以下哪個數(shù)值？A0.043B0.563C0.073D0.053解：HS=0.622PS/(P-PS)=0.622×12.35/(196.14-12.35)=0.0425.氣體混合物中溶質的濃度為Y1=0.02〔摩爾分率〕，要求回收率為90%，氣液相平衡關系Ye=1.0X，入塔液體含溶質濃度為X2=0.0001〔摩爾分率〕，液氣比為L/V=2，傳質單元數(shù)NOG為以下哪個數(shù)值？A5.00B3.49C2.31D4.31解：η=(Y1-Y2)/Y1∴Y2=(1-η)Y1=0.002又S=mV/L=1/2=0.5∴NOG=[1/(1-S)]ln[(1-S)(Y1-Y2*)/(Y2-Y2*)+S]=[1/(1-0.5)]ln[(1-0.5)(0.02-1×0.0001)/(0.002-1×0.0001)+0.5]=3.496.某物質A和B的純組分飽和蒸汽壓與溫度關系：logpAlogpB式中：p0為純組分在系統(tǒng)溫度下飽和蒸汽壓t為系統(tǒng)溫度〔℃〕設二組分溶液在常壓下，20℃時可視為理想物系，其相對揮發(fā)度是以下哪個數(shù)值？A2.95B2.47C1.51D2.36解：代入數(shù)據(jù)得logpA0=3.04,;得PA0=1096.5Pa;PB0=446.7Paα=[PA0/(P-PA0)]/[PB0/(P-PB0)]=2.477.常壓連續(xù)精餾塔中別離含A、B兩種組分的理想溶液，進料中A組分濃度為0.40〔摩爾分率〕，塔頂餾出液中A組分濃度0.95〔摩爾分率〕，塔釜液中A組分濃度為0.05〔摩爾分率〕，塔頂采用分凝器，進料為飽和液體進料。假設操作條件下塔頂組分間的相對揮發(fā)度為2.72，塔釜組分間的相對揮發(fā)度為2.24，該塔需要的最少理論塔板數(shù)最接近下述哪個值？A7B6C5D8解：Nmin=ln{[XD/(1-XD)][(1-XW)/XW]}/lnα=ln[(0.95/0.05)×(0.95/0.05)]/ln(2.72×2.24)0.5=6.5〔含再沸器〕所以N=Nmin-1-1=4.5塊取整5塊8.某氣體反響2A→R為一級反響，反響速度常數(shù)k=0.231〔分鐘-1〕。假設開場時反響混合物中A占體積80%，反響過程中維持壓力不變。3分鐘后反響混合物體積減少了的百分數(shù)〔%〕為以下哪個數(shù)值？A80B20C60D40解：根據(jù)kt=ln[1/(1-XA)]得XA=0.5又∵2A→R那么有初態(tài)終態(tài)A8080×(1-0.5)=40R080×0.5/2=20其他或R2020那么有減少量為(80+20-40-20-20)/(80+20)=0.29.以等摩爾比的物質A和B，用H2SO4做催化劑進展縮聚反響，生成物質為C，該反響為簡單二級反響。：物質A的處理量為FA0=1kmol/h反響速度常數(shù)k=1.97L/kmol·min物質A、B的初始濃度CA0=CB0=0.005kmol/L要求物質A的轉化率XA為80%，那么活塞流反響器和單釜全混流反響器分別計算所需的反響器有效體積VR〔m2〕是以下哪組數(shù)值？A1.48.5B81.6507.6C1.46.8D53.7507.6解：活塞流t=[XA/(1-XA)][1/(CA0k)]=[0.8/(1-0.8)][1/(0.005×1.9)]=406minV0=FA0/CA0=1/0.005=200L/h∴VR=V0t=406×200×10-3/60=1.35m3全混流t=XA/[kCA0(1-XA0)2]=0.8/[1.97×0.005(1-0.8)2]=2030min=33.84hV0=FA0/CA0=1/0.005=200L/h∴VR’=V0t=33.84×200×10-3=6.8m310.按一級反響動力學進展等溫等容不可逆反響來分解液體A，在間歇反響器中經(jīng)5分鐘運行，A轉化率到達50%。假如要使轉化率到達90%，再需要的反響時間〔分鐘〕是以下哪個數(shù)值？A16.6B2C7.2D11.6解：kt=ln[1/(1-XA)]∴t’/t=ln[1/(1-XA’)]/ln[1/(1-XA)]=5×ln10/ln2=16.6min11.某反響器裝填的有效催化劑體積為40m3，其操作空速為2.5h-1〔體〕，先打算把現(xiàn)有催化劑全部換成體積一樣的新催化劑，新催化劑操作空速是舊催化劑的1.25倍。更換完新催化劑后反響器可以到達的處理量〔m3/h〕A50B80C100D125解：τ=1/SV=VR/V0∴V0=SV.VR=40×2.5×1.25=125m3/h12.水在壓力0.05MPa〔A〕下的沸騰溫度為80.9℃，汽化熱為2303kJ/kg。把20kg的水在壓力0.05MPa〔A〕下從12℃加熱到沸騰溫度并全部汽化，12℃水的焓為50kJ/kg。所需參加的熱量〔kJ〕和蒸汽焓〔kJ/kg〕為以下哪組數(shù)值？A51820338B57602641C5760338D518202641解：取基準溫度為0°C那么有Q1=20×2303+20×4.184×(80.9-12)=51826KJH汽=(Q1+20×50)/20=2641KJ/kg13.在某套管換熱器中，冷熱兩流體進展逆流傳熱。冷流體的流量為7200kg/h，比熱容為4.2kJ/〔kg·℃〕，進口溫度和出口溫度分別為15℃和40℃。熱流體從130℃降至45℃，該換熱器的總傳熱系數(shù)為2kW/m2·℃，那么所需的傳熱面積是以下哪個數(shù)值？A2B6C14D22解：熱流13045冷流40159030∴△tm=(90-30)/ln(90/30)=55Q=KA△tm=mCp△tA=7200×4.2×(40-15)/2×3600×55=1.9m214.在回收苯過程中，采用將苯蒸發(fā)到枯燥的氮氣中，所形成的混合氣體〔不含水〕在30℃，一個大氣壓〔絕壓〕下苯對氮氣的相對濕度φ=60%。為回收混合氣體中的苯，將混合氣體冷卻至飽和溫度-11.5℃。苯在-11.5℃和30℃時的飽和蒸汽壓分別為10mmHg和118mmHg，此時苯回收率〔%〕為以下哪個數(shù)值？A87B40C70D60解：φ=(P1-P2)/P1=(118×0.6-10×1)/(118×0.6)=87%15.乙烷熱裂解制乙烯反響為一級反響，800K時該反響的反響速率常數(shù)k=3.43s-1，反響中參加大量的水蒸氣，可按恒容反響處理。乙烷轉化率為85%時所需的反響時間〔s〕是以下哪個數(shù)值？A0.55B0.20C4.50D2.25解：按恒容反響那么有kt=ln[1/(1-XA)]t=(1/k)ln[1/(1-XA)]=(1/3.43)ln[1/(1-0.85)]=0.55S16.用一精餾塔對苯與甲苯混合物進展別離〔常壓操作〕，進料量為90kmol/h，其中苯的摩爾含量為0.25，要求塔頂苯的摩爾含量到達0.9，苯回收率到達90%，在飽和液體進料時，塔頂冷凝器的最低冷凝負荷〔kJ/h〕為以下哪個數(shù)值？A2.85×106B2.05×106C3.52×106D2.37×106解：η=DXD/(FXf)得D=22.5kmol/hRmin=1/(α-1)[XD/Xf-α(1-XD)/(1-Xf)]=2.22V=(R+1)D=72.56kmol/hQ=32600V=2.37×106KJ/h17.使用一個單程列管換熱器用冷卻水逆流某氣體從155℃冷凝到85℃。氣體的流量2000kg/h，其比熱容為1.02kJ/〔kg·℃〕。在冷卻水入口溫度15℃時，其用量1500kg/h，假如冷卻水入口溫度提升到20℃，其用量為以下哪個數(shù)值？〔提示：假定升溫后換熱器傳熱系數(shù)不變。可用算數(shù)平均溫差作為傳熱平均溫差〕A1530B2670C4350D1830解：：W1=2000，C1=1.02,ΔT1=70，w2=1500,C2=4.18

根據(jù)熱量守恒進展計算，Δt2=22.78，所以t2=37.78

由題意知，調(diào)整溫度前后的換熱量Q不變，K不變，所以平均溫差ΔTm也不變

調(diào)整前是對數(shù)平均溫差ΔTm1=(ΔT1-Δt2)/ln(ΔT1/Δt2)=90.81

調(diào)整后是算數(shù)平均溫差ΔTm2=(ΔT1+Δt2)/2=90.81

調(diào)整后Δt2=65，那么調(diào)整后ΔT1=116.62，即調(diào)整后的t2=38.38

那么調(diào)整后的冷卻水量：Q/C2/(t2-t1)=1858.69

因此答案選D，誤差可能是由于水的比熱選擇以及計算近似。18.用水測定一離心泵的性能，得流量Q=11m3/h，泵入口真空表讀數(shù)Pb=165mmHg，泵出口壓力表讀數(shù)Pc=0.18MPa，壓力表和真空表兩測壓截面的垂直間隔h0=0.5m，軸功率N=1.10kW，該離心泵的壓頭H〔m〕和效率η%分別是以下哪組數(shù)值？A16.3044.40B20.5355.90C20.5956.10D21.1057.50解：H=(Pc+Pb)/ρg+h0=[0.18×106+(165/760)×1.013×105]/(1000×9.8)+0.5=21.11mη=Ne/N=HQρg/N=21.11×11×1000×9.8/(1.1×3600×103)=57.47%19.在標準大氣壓下用離心泵從水池向高位槽輸送清水，流量為45m3/h，在此流量下該泵的允許吸上真空高度Hs為4.8m，吸入管段的管徑為80mm，吸入管段總阻力hf為1.3m，假設水池和高位槽皆為敞開式。在不考慮平安裕量情況下，對于該泵的允許安裝高度〔m〕，以下哪組數(shù)值是正確的。A3.18B3.5C4.8D43.33解：u=Q/(0.785d2)=45/(0.785×0.082×3600)=2.5m/s∴Hg=HS’-u’22/(2×9.81)-1.3=3.18m20.欲將比重為1.5、壓力為100kPa〔G〕的混合溶液用泵送入反響器，流量為10m3/h，提升總高度合計為8.5m，反響器內(nèi)壓力為500kPa〔G〕，假如管路總的阻力損失為50kPa，在選擇輸送泵時，該泵的揚程〔m液柱〕理論上為多少？A54.40B85.68C39.08D43.33解：列方程P1/ρg+H=P2/ρg+Z+∑hf∴H=(500-100)×103/(1500×9.81)+8.5+50×103/(1500×9.81)=39.08m21.用離心泵將減壓精餾塔中的液體輸送至高位槽，釜中真空度為68×103Pa，液體處于沸騰狀態(tài)。泵的吸入管段總阻力為0.88m液柱，流體密度為980kg/m3，從樣本查得該泵需要的凈正吸入壓頭NPSHr為2.8m，現(xiàn)該泵的中心位置處在塔釜液面下2m處，在未考慮平安裕量的時，該泵的幾何安裝高度Hg(m)需要如何調(diào)整？A進步0.08mB再下降1.68mC再下降5.28mD要進步1.78m解：Hg=(P0-PV)/ρg-NPSHr-∑hf=0-2.8-0.88=-3.68m△H=Hg-H1=-3.68-(-2)=-1.68m22.某有機硅裝置消費過程中產(chǎn)生兩股含有HCl的尾氣，擬在一個吸收塔用20℃的清水回收兩股氣體中的HCl，一股流量146kmol/h，HCL含量為10%〔摩爾分數(shù)〕，由塔釜參加；另一股流量108kmol/h，HCl含量4%在吸收塔的最正確進料位置單獨參加，吸收塔常壓操作，操作條件下亨利系數(shù)為2.786×105Pa，假設要求HCl的總回收率不低于95%，吸收塔上段實際液氣比取最小液氣比的1.2倍，吸收塔需要參加的吸收劑量〔kmol/h〕為下述哪個數(shù)值？A254B698C754D838解：Y1=y1/(1-y1)=0.04/(1-0.04)=0.0417V=108×0.96+146×0.9=235.08kmol1-0.95=VY2/(108+146-235.08)得Y2=0.004024m=H/P=2.78/1.01=2.75(L/V)min=(Y1-Y2)/(X1*-X2)=(Y1-Y2)/[(Y1/m-0)]