2013年注册化工工程师专业案例分析下午
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1、异丁烷和正丁烷的分离塔塔顶设有全凝器,塔釜设有再沸器,分离塔数据如下:
塔顶和塔釜温度下异丁烷及正丁烷的相对挥发度分别为1.35和1.25,问该塔塔内的最小理论塔板数应为下列哪个数值?
(A)18 (B)16
(C)14 (D)12
答案:()
主要解答过程:
2、某连续操作精馏塔分离苯-甲苯混合液,进料中含苯45mol%,分离要求馏出液中苯含量99mol%,塔釜液甲苯含量95mol%。塔顶全凝器将28130kg/h蒸汽冷凝成液体,液体在泡点下回流,苯的分子量78,甲苯的分子量92,若塔顶出料量148kml/h,该塔的回流比应为下列哪个数值?
(A)1.28 (B)1.36
(C)1.43 (D)1.52
答案:()
主要解答过程:
3、某厂采用常压精馏塔分离某二元混合物,已知相对挥发度α=3,塔顶设有全凝器,回流比R=2.6.若要求塔顶A组分浓度达到99.9mol%,问精馏塔第二块理论板(塔板编号由塔顶向下)上升气体的浓度(mol%)应为下列哪一数值?
(A)90.7 (B)96.0
(C)98.8 (D)99.8
答案:()
主要解答过程:
4、如附图,再沸器入口液体密度750kg/m3,出出口气液混相密度75kg/m3。再沸器入口管线摩擦压降为0.5m液柱,再沸器出口管线摩擦压降为1.5m液柱,再沸器壳侧的摩擦压降为0.1m液柱。再沸器壳测直径D为800mm,塔釜液位高度H2为1000mm,H3为1500mm。再沸器的最小安装高度H1(mm)为下列哪个数值?
提示:再沸器壳测液体密度可取其进出口密度的平均值计算。
(A)310 (B)710
(C)1100 (D)1585
答案:()
主要解答过程:
5、某产品干燥工艺设计条件为大气压强101.3kpa(A),气相温度25℃时水的饱和蒸汽压为3.169kPa(A),相对湿度70%,投产后夏季温度高达36℃(36℃时水的饱和蒸汽压为5.947kPa(A)),相对湿度90%时发现产品含水量超标,问空气的湿度(是含量kg水/kg干空气)比原设计高出的应为下列哪个数值?
(A)0.0141 (B)0.0139
(C)0.0347 (D)0.0208
答案:()
主要解答过程:
6、某甲醇装置采用常压连续精馏塔分离76wt%的甲醇水溶液,其中含甲醇4086kg,要求塔顶产品浓度为99.9mol%,塔底甲醇含量为1mol%,回流采用全凝器,液体在泡点下进行回流,若操作回流比R=0.68,试问全凝汽的冷凝量(kmol/h)为下列哪个数据?
(A)304 (B)267
(C)214 (D)87
答案:()
主要解答过程:
7、拟在填料塔内采用40℃的热水增湿温度为32℃、相对湿度ψ=30%的空气,增湿空气用于丙烯氧化制丙烯酸的反应单元。空气入口压力为101.3kPa(A),气、液两相逆向流动,32℃的水的饱和蒸汽压为4.755kPa(A),出口气体最大热焓I2=210kJ/kg干空气,若将出水温控制在35℃以下,问所需要的最小气液比(V/L)应为下列哪个数值?提示:湿空气的焓计算式:I=(1.01+1.88H)t+2500H
I :湿空气的焓kJ/kg干空气
t:温度℃
H:湿度kg水/kg干空气
(A)0.135 (B)0.195
(C)0.217 (D)0.318
答案:()
主要解答过程:
8、按一级反应动力学进行等温等容不可逆反应来分解液体A,在间歇反应器中经10分钟运行,A转化率达到50%。如果要使转化率达到90%,再需要的反应时间(分钟)是下列哪个数值?
(A)23.2 (B)33.2
(C)7.2 (D)11.6
答案:()
主要解答过程:
9、某反应器装填的催化剂体积为50m3,其操作空速为3h-1(体)。现打算把现有催化剂全部换成体积相同的新催化剂,新催化剂的操作空速是旧催化剂的1.25倍。更换完新催化剂后反应器可以达到的处理量(m3/h)是下列哪个数值?
(A)120.0 (B)135.5
(C)150.0 (D)187.5
答案:()
主要解答过程:
10、已知某反应为2A→C的一级反应,反应速度常数k=13.86h-1,若开始时反应混合物中A占体积80%,反应过程中维持压力不变,那么3分钟后反应混合物减少的体积百分数(%)为下列哪个数值?(A)80 (B)20
(C)60 (D)40
答案:()
主要解答过程:
11、在全混流反应器中进行A→P反应,其速率方程为:
-r A=kC A
其反应速度常数k及反应温度T有如下关系:
K=-2000exp(-4500/T)
式中:T——反应温度:K
反应物的初始浓度CAD=3kmol/m3,转化率80%。现为提高生产效率,拟将反应温度从120℃提高到130℃,保持同样的转化率,问温度提高后产量增加的百分比是下列哪个数值?
(A)32.8 (B)30.5
(C)26.4 (D)16.9
答案:()
主要解答过程:
12、一个连续操作的单效蒸发器,使用120℃的饱和蒸汽1550kg/h(冷凝水在饱和温度下排放)每小时将温度为40℃的2000kg某水溶液从质量分数0.1浓缩到0.3,溶液的平均比热容为1.77kJ/(kg·K)(忽略稀释热)。蒸发器的操作压力为40kPa(A),在该压力下溶液的沸点为80℃,已知80℃、120℃下水的汽化热分别为2308kJ/kg,2205kJ/kg,问该蒸发器的热量损失量(kJ/s)是下列哪个数值?(A)10.78 (B)38.82
(C)55.13 (D)72.34
答案:()
主要解答过程: