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2011年注册化工考试案例题( 第二天上午)

2011年案例题 第二天上午

1、1kgNaCl 和KCl 混合物,用来处理后,回收了1.2kgk 2SO 4和Na 2SO 4,问在原混合物中NaCl 和KCl 的重量比是下列哪个数值?

已知反应式:NaCl +KCl+ H 2SO 4→21Na 2SO 4 +2

1

k 2SO 4+2HCl

(A)0.2 (B)2.7 (C)0.5 (D)2.1

2. 将200 m 3 空气自水汽分压8.0 kPa 干燥至1.333 kPa ,进口空气温度为27

3.15 ℃,压力为101.3 kPa ,问所除去的水分量(kg )为下列哪个数值?(A )

4.895 (B )

5.812 (C )5.353 (D )10.717

3、含有甲烷和乙烷的原料气,在反应器中与水蒸气反应生产含氢的混合气,反应后的气体组成(干基)为:

4/26(A ) 0.372 (B )0.698 (C )1.432 (D )2.690

4. 利用渣油废热并流加热原油,已知渣油流量为360000kg/h ,初温为300℃,终温为200℃。原油初温为25℃,终温为175℃,渣油比热为1.67kJ/kg.K ,原油比热为1.48 kJ/kg.K ,总传热系数为350W/㎡.K ,问换热器的面积(㎡)是下例哪个数值? A 318 B 1651 C 458 D 406

5.在一连续干燥器中,处理湿物料1000kg/h ,湿物料经干燥后含水量由8%降至2%(均为湿基)。温度为20℃、湿度为0.009kg 水/kg 绝干空气的新鲜空气经加热器预热后进入干燥器,离开干燥器时空气的湿度为0.022kg 水/kg 绝干空气,问水分蒸发量(kg/h )和新鲜空气消耗量(kg/h )是下例哪一组数值?(A )30.6,2375 (B )61.27,4713 (C )30.6,4713 (D )61.27,4755

6.用精馏塔分离二元混合物A 及B ,该塔塔顶设一分凝器及全凝器,分凝器的冷凝液作塔顶回流,气相作为产品在全凝器中冷凝。已知进料为泡点状态,进料量为100 kmol/h ,其中轻组分A 的浓度为0.5(摩尔分率,下同),操作回流比为2.0,现要求塔顶产品中A 组分浓度为0.95,塔底产品中B 组分浓度为0.94,塔顶蒸汽的冷凝潜热为21800 kJ/kmol ,塔釜液体气化潜热为21900kJ/kmol 。问分凝器热负荷(kJ/h )、再沸器热负荷(kJ/h )为下列哪组数值?

(A )2.16×106 ,3.25×106 (B )2.23×106,3.25×106 (C )2.16×106,2.25×106 (D )3.23×106,4.25×106

7.乙烷和纯氧反应生成CO2和水,如果12kg 的乙烷和48 kg 的氧混合,且90 mol%乙烷参加反应,问最终混合物重量(kg )和CO2的含量(w%)是下列哪组数值?

反应式:C2H6+3.5O2=2CO2+3H2O

(A)60,52.8 (B)55,58.7 (C)50,43.6 (D)40,35.1

8. 在冷凝器中用冷却水冷凝饱和温度下的水蒸汽,已知水蒸汽传热膜系数为α1=10000 W/㎡K,冷却水传热膜系数为α2=1000 W/㎡K。若忽略管壁热阻,将冷却水流量增加一倍,问新工况与原有工况总传热系数的比值是下列哪个数值?

(A)1.21 (B)1.63 (C)2.00 (D)2.79

9. 某生产工艺流程如图,其反应式为:N2+3H2→2NH3。已知进料(F1)组成为:N2=24.8 mol%,H2=74.4 mol%,惰性气体I=0.8 mol%。N2的单程转化率为30%,反应后(F2)生成液氨,液氨经分离器排出(F3)。放空气(F4)中不含NH3,忽略惰性气体在液氨中的溶解,问放空气中各组分的百分组成(mol/% )是下列哪一组数值?

反应器分离器

(A)N2 :25.23 H2:72.79 I:1.98 NH3:0

(B)N2 :20.39 H2:61.18 I:0.95 NH3:17.48

(C)N2 :24.72 H2:74.14 I:1.14 NH3:0

(D)无法求解

10、容积为0.35m3的空罐内为0.1kPa真空压力,迅速开启罐体上的阀门,使得大气中的的空气被吸入罐内,最终罐内压力与大气压相平衡。吸气过程始终保持罐体内与大气温度25℃相同。由空气表(焓湿图)查得初始状态25℃,0.1kPa下空气的内能值为220kJ/kg;终止状态25℃,101.325kPa下空气的焓值为300kJ/kg,空气分子量为28.97,在此空气吸入过程中,体系向环境放热(kJ)是下列哪个数值?

提示:1、空气吸入过程为瞬间动态过程,按气体等温、等熵过程考虑。

2、罐内空气质量按零考虑。

(A)33 (B)91 (C)124 (D)395

11、精馏塔原操作工况为冷凝器负荷50400kJ/h,再沸器负荷为60000kJ/h。节能改造后,采用热泵技术,直接将塔顶流出气体引入压缩机增压,提高温度后送入塔釜再沸器冷凝,放出的潜热用以加热釜液气化,热泵系统所需压缩功2kW,热泵制热系统系数φ=8,有效系数η=0.6,若不考虑热损失,再沸器需外部蒸汽补充的热量(kJ/h)是下列哪个数值?

(A)2400 (B)15840 (C)25440 (D)32640

A -814.66

B -673.54

C -407.33

D -336.77

13:压力为1.4MPa,干度为0.95的水蒸气流经一直径为¢25×2.5mm的绝热管道,经阀绝热节流膨胀到0.1MPa,如图示,要求节流前后流速不变,求节流后管道内径D2(mm)是下列哪个数值?

A 63

B 59

C 68

D 75

14:用泵将30℃锅炉水(密度为1000kg/㎡)从0.1MPs加压到1.5MPa 送入锅炉,泵的

实际效率相当于绝热可逆过程的60%,已知热力学基本关系式是dH=TdS+VdP,假设此稳流绝热可逆过程的动能和势能可以忽略不计,问泵的轴功率为多少?

A 1400 B233 C 1485 D 2333

因为绝热过程,TdS不变,dH=VdP 以1kg水为基准,dP=1.5-0.1=1.4MPa,

VdP=1400J/s,效率60%,1400/0.6=2333W。答案D。不知是否对,个人拙见。15. 某低温甲醇洗涤装置的氮气气提塔,塔底操作压力P1 为0.24 MPa(A),操作温

度为-42.5℃。现有塔底离心泵正常流量为248.5m3/h,最大流量为261 m3/h。塔底正常液面距塔底离心泵吸入口中心线 4.7 m,操作时液面在正常液面上下0.3 m 之间波动,塔底介质的饱和蒸汽压PV 为240 kPa,密度ρ为852 kg/m3 。NPSHa 的安全裕量为0.5 m,泵吸入管系统的全部局部阻力损失△P 为0.1 kg/cm2,则泵的NPSHr(m)为下列哪个数值?(注:泵流量安全系数K=Vmax/V )

提示: NPSHa=

γg Pv

P-

1

+H

1+

γg

K

P

P2

?

1

) (?

+

?

(A)2.6 (B)3.6 (C)2.9 (D)3.1

16. 一离心式见机将有机尾气从气柜送到废气锅炉中燃烧,尾气管路总长60 m(已包括所有局部阻力的当量长度),管内径400 mm,阻力系数0.02(尾气流动已进入阻力平方区)。已知气柜内压力为500 Pa(G),废气锅炉燃烧器压力要求为1200 Pa(G),风机输送的尾气量为4 m3/s,尾气密度为0.9 kg/m3,则离心风机要求的压头(Pa)和理论功率(kw)是下列哪一组数值?

(A)1243,4.97 (B)743,2.97 (C)705,2.82 (D)748,3.00

17. 某甲醇精馏塔,塔的操作压力为0.2 MPa(G)。现通过一离心泵将地上常压贮槽中的粗甲醇送到精馏塔中,已知塔的进料口与贮槽液面差40 m,贮槽液面高出离心泵进口5 m。操作温度下,粗甲醇密度为781 kg/m3,管道系统阻力损失为10 m,管内流速为1.2 m/s。问离心泵的扬程(m)是下列哪个数值?

(A)76.2 (B)66.2 (C)81.2 (D)91.1

18.用一台离心泵将密度为1200 kg//m3的液体从地面敞口池输送到高位密封储罐(其

表压为9.81×104 Pa)。两端液面的位差△Z=10 m,管路总长L=150m (包括所有局部的当量长度)。泵进出口管均为Φ108×4mm 的钢管。摩擦系数λ=0.02 。若离心泵的特性曲线方程为H=40-222Q2(式中,H 为压头,单位为m;Q为流量,单位为m3/min)。该管路的输送量(m3/h)是下列哪个数值?

(A)0.31 (B)1.76 (C)17.88 (D)18.48

19. 流量为26 m3/h,温度为20℃的水,流经100 m 长的无缝钢管,允许8m 水柱的压头损失。

已知20℃的水的物性参数为:密度ρ=1000 kg/m3,水的流动为湍流λ=0.027,问该管道最适宜选择下列哪种规格(mm)?

(A)ф76×4 (B)ф108×4 (C)ф57×3 (D)ф300×6

20. 二台相同的离心泵,单台泵的特性曲线为H=60-8×105Q2(式中H 单位为m,Q 单位为m3/s),当二台泵并联工作时,可将池水以6L/s的流量送到12m高的敞口高位槽内。若二台泵串联时,其输送量(m3/s)是下列哪个数值?

提示:管内流动均为阻力平方区。

(A)7.12×10-3(B)6.63×10-3(C)5.93×10-3(D)6.29×10-3

21. 某平壁炉炉壁由耐火砖、保温砖和建筑砖三种材料组成,相邻材料之间接触密切,各层材料的热阻依次为R1=0.16(m2℃)/W ,R2=0.90(m2℃)/W ,R3=0.24(m2℃)/W,已测得耐火砖与保温砖接触面上的温度t2=825℃,保温砖与建筑砖接触面上的

t1=240℃,问通过炉壁的热流密度q(W/m2)及炉壁的导热总温差Σ△t(℃)是下列哪一组数值?

(A)650,845 (B)650,585 (C)450,585 (D)450,742.5

22. 25℃的某油品以0.6m/s 的流速在直径Φ25×2.5mm、长3m 的水平管内流动而被加热,管内壁平均温度为88℃。油品在进出口平均温度下的物性常数为ρ=810kg/m3、μ=5.1×10-3Pa.s、Cp=2.01kJ/(kg.℃)、λ=0.15W/(m.℃);壁温油品粘度为μw=3.1×10-3 Pa.s,忽略热损失,忽略自然对流的影响。油品出口温度(℃)是下列哪个数值?

(A)20.74 (B)35.07 (C)25.10 (D)30.42

23.某厂裂解气的油吸收装置中,热的贫吸收油和冷的富吸收油在列管换热器中逆流进行热交换。热贫吸收油的流量为80000 kg/h,平均温度下的比热为2.24 kJ/(kg.℃),其入口温度是160℃,出口温度是62℃。冷富油的流量为82000 kg/h,其入口温度是30℃,出口温度是122℃。已知换热器的传热系数为257W/(m2.℃)。在考虑换热器富余量为15%后的传热面积(m2)是下列哪个数值?

(A)150 (B)624 (C)542 (D)350

24. 有一单壳程双管程换热器,采用120℃饱和蒸汽在壳程冷凝来加热管程的压缩空气,管内空气的流速为15m/s,管径为ф38×2.5mm,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Cp=1.005 kJ/(kg.K),密度为ρ=4.28kg/m3,空气侧的传热膜系数为60.0W/(m2.K)。若忽略热损失、污垢热阻及管壁热阻。该换热器的管长(m)是下列哪个数值?

(A)3.5 (B)4.5 (C)5.5 (D)6.5

25. 某炼油厂有两台传热面积相同,传热系数均为K=350 W/(m2.℃)的列管换热器串联使用,具体参数如下图示:

平均温度差与校正因子F T与R和S的关系如下:

则每台换热器的传热面积(m2)是下列哪个数值?

(A)43 (B)86 (C)113 (D)226

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