2013 年注册化工工程师专业案例考试真题下午卷 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： 组分 C3 异丁烷 正丁烷 戊烷 进料，摩尔分率 塔顶出料，摩尔分率 塔釜出料，摩尔分率 0.0106 0.4777 0.3787 0.1329 0.0212 0.8801 0.0987 0 0 0.0476 0.6956 0.2568 （B）16 （D）12 （B）1.36 （D）1.52 塔顶和塔釜温度下异丁烷与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 （C）14 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 （C）1.43 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 （C）98.8 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 （C）1100 （B）96.0 （D）99.8 （B）710 （D）1585 正 H H H D 

（B）0.0139 （D）0.0208 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 （C）0.0347 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 （C）214 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 （C）0.217 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 （C）7.2 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 （C）150.0 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 （C）60 11、在全混流反应器中进行 A→P 反应，其速率方程为： -rA=kCA 其反应速度常数 k 与反应温度 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）135.5 （D）187.5 （B）0.195 （D）0.318 （B）33.2 （D）11.6 （B）267 （D）87 （B）20 （D）40 （B）30.5 

（D）16.9 （B）38.82 （D）72.34 （C）26.4 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 （C）55.13 13、用一常压连续精馏塔分离含苯 0.45（质量分数，下同）的苯-甲苯混合液，要求塔顶产 品含苯 0.9750 以上，塔釜产品含苯 0.0235 以下，进料为饱和液体，进料量为 15000kg/h。 回流比 R 为 3.5.塔顶冷凝器的热负荷（kJ/h）是下列哪个数值？（已知：苯的分子量为 78， 甲苯的分子量为 92，塔顶混合液气化热为 31000kJ/kmol） （A）9.3×106 （C）1.2×107 14、将常压下温度 25℃，湿度为 0.025kg/（kg 干空气），流量为 6.5kg/s 的湿空气通过一 个预热器加热到 95℃，预热器用 120℃的饱和蒸汽供热，冷凝液饱和温度下排放，问需要加 热蒸汽量（kg/h）是下列哪个数值？（提示：水在 25℃时的气化潜热为 2490kJ/kg，120℃ 蒸汽的冷凝热为 2205kJ/kg） （A）52.2 （C）60.4 15、某浮阀塔塔板间距为 450mm，泛点率取 80%，负荷最大塔盘操作条件为：液体速率为 31m3/h。气相流率为 410m3/h，液相密度为 450kg/m3,气相密度为 45kg/m3，混合液体平均表 面张力为 6mN/m。气相负荷因子 C 为 0.05m/s，降液管截面积/塔板截面积=0.1，根据上述条 件，初选的合适塔径（mm）为下列哪个数值？ 提示： （B）1.09×107 （D）9.4×108 （B）58.9 （D）62.9 液汽气速计算公式为： （B）1200 （D）1600 C——气相负荷因子 ρ1——液相密度 kg/m3 ρ2——气相密度 kg/m3 （A）1000 （C）1400 16、某厂生产 NaOH 水溶液，需要从浓度 10%蒸发浓缩到 50%（质量百分数，下同），蒸发器 的进料初始温度为 20℃，蒸发器产生的二次蒸汽温度为 142.9℃，压力为 392.4kPa A，该 条件下，二次蒸汽的焓为 2646kJ/kg，蒸发器加热蒸汽的气化潜热为 2143kJ/kg，浓缩 NaOH 溶液消耗加热蒸汽 1500kg/h，已知 NaOH 水溶液的焓值：10%为 70kJ/kg，50%为 650kJ/kg， 问蒸发器处理的 NaOH 溶液量（按进料计，kg/h）是下列哪个数值？ （A）1939 （C）1477 17、以 260℃的饱和水蒸气冷凝将反应物料由 70℃预热到 150℃。物料的进料量为 16600kg/h， 平均比热为 2kJ（kg·℃）；260℃饱和水蒸气的气化潜热为 1660kJ/kg（热损失忽略不计）。 预热所需的蒸汽量（kg/h）是下列哪个数值？ （A）1000 （B）1824 （D）1182 （B）1600 

（D）3200 （C）2000 18、现有脱盐水除氧器，其操作温度为 104℃，操作压力为 0.019MPa（G），根据供水流量和 压力要求，已选一台锅炉给水泵，从泵样本查的 NPSHr 为 3.6m，汽蚀余量的安全裕量为 2.1m， 泵进口管线压力降为 0.2m，问该泵的安装位置与脱盐水除氧器的最低液面的位差（m）是下 列哪个数值？ 提示：104℃脱盐水的蒸汽压为 0.119MPa（A） （A）4.1 （C）-3.8 19．一容器的最低液位距地面高度为 3m，要更换底部输送泵，拟更换的泵为利旧的泵，其 需要的气蚀余量 NPSHr 为 3m，泵入口中心线离地面高度为 0.5m。如下图所示： （D）-5.7 （B）-5.9 （B）0.23 （D）0.1 甲苯分子量为 92.1） （B）39.5 （D）19.5 容器中介质的饱和蒸汽压为 0.2MPaG,密度 700kg/m3，假设从容器到泵入口管线的摩擦损失 （hls）为 3.5m 液柱。为了保持平稳操作，希望系统的有效气蚀余量是泵需要的气蚀余量的 1.2 倍，问容器的操作压力（MPaG）至少是下列哪个数据才能满足要求？ （A）0.3 （C）0.15 20．采用常压连续精馏分离苯-甲苯混合物，塔进料中含苯 40mol%,经分离后塔顶出液含苯 95mol%，塔釜产品含苯 5mol%，进料为气液混合物。若进料量 F=8650kg/h 时，塔顶产品的 量（kmol/h）应为下列哪个数据？ （已知苯分子量为 78.1 （A）3363.9 （C）38.9 21.拟用离心泵将收集的饱和冷凝水进行回收，输送量为 50m3/h。从样本上查的该泵需要的 净正吸入压头 NPSHr=2.0m，吸入管采用φ108×4mm 无缝钢管，长度为 8m，吸入端直管摩擦 系数λ=0.03 局部阻力，总局部助力系数∑ξ=2，试问该泵在不考虑增加安全容量的情况下， 需要安装的高度值（m）应为下列哪一个数值？ （A）-1.24 （C）-2.7） 22.某工程每小时需油品 20 吨，准备采用管道输送方式供应，已知油品的密度为 900kg/m3, 粘度 72×10-3（Pa。S），现采用φ108×4mm 钢管水平安装输送，总长为 45km，因管线较长， 故局部阻力可以忽略不计，但钢管设计的最高压力为 5.0MPa（G），试判断在输送途中是否 需要再添加增压站，下列哪项结果是正确的？ （A）不需要增设 （Ｃ）增设２个 23.工程设计时拟将蒸发器中的溶液送至结晶器，泵安装在地面上。已知：蒸发器的真空度 为 72kPa（蒸发空间饱和蒸汽压等于液面上的绝对压力），其内最低液面距泵入口的垂直高 度为 5m；泵入口中心线离地面高度为 0.5m，泵必需的气蚀余量 NPSH 为 3.5m 液柱。如吸入 （B）增设 1 个 （Ｄ）增设３个 （B）-2.25 （D）-3.52 

管路的压头损失ΔH 为 1.5m 液柱，问下列哪一项判断是正确的？ （A） 蒸发器的安装高度合理 （B） 蒸发器的安装高度可下降 0.5m （C） 蒸发器的安装高度至少需要增加 0.5m （D） 蒸发器的安装高度至少需要增加 0.3m 24.采用光滑管道输送密度为 1160kg/m3，粘度为 2.35×10-3（Pa。s）的溶液，输出端管内 流速为 1.7m/s。输出端管径（内径）为 80mm，长度为 68m。已知管路系统中管件的当量长 度为 24.5m。输送该系统的输出端的阻力（m）应为下列哪个数据？ （A）1.81 （C）3.41 25.在过滤器并联管路系统中（如图），a，b 过滤器分别填满两种滤料（过滤器的局部阻力 系数分别为ζa=15 和ζb=12），管路内径都是 100mm，长度皆为 10m（包括管件当量长度）， 管道阻力系数λ=0.25.如果管路总流量为 100m3/h。并联管路的阻力降（m）应为下列哪项数 值? （B）2.51 （D）4.21 （A）6.1 （C）5.2 （B）5.8 （D）4.8