2014年注册化工工程师专业案例考试真题上午卷.doc-资料库

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2014 年注册化工工程师专业案例考试真题上午卷 1.直径为 1m 的圆筒形容器，内装温度为 20℃不，深度为 0.5m 的水，现以 1kg/s 的流速向容器加水，直至水深为 2m 为止。假定加水过程充分混合，容器外壁绝热，若加水的温度为 80℃，根据上述条件、混合后水的最终温度为（℃）应为下述哪一个数值？提示：水的平均比热容和密度分别为：CP=4.183J/（kg·℃），ρ=1000kg/m3 （A）88.75 （C）60 （B）65 （D）130 2.工业生产的加压水洗塔中，用水吸收工艺气中的 CO2。已知工艺气中含 CO2 40vol%，其余为 H2、N2 气体，工艺气量为 8000Nm3/h，出塔气体中含 CO2 1vol%（干基），H2、N2 气体在水中的溶解量忽略不计，进、出塔水中 CO2 含量分别为 0.1Nm3/ m3（H2O）及 3 Nm3/ m3（H2O），进出塔气体温度不变。计算水洗塔用水量（m3/h）应为下列哪个数值？（A）1086.73 （C）1050.80 （B）1090.60 （D）1655.20 3.用精馏塔，从进料量为 50000 kg/h 的苯、甲苯和二甲苯的混合物中分离出苯，进料中苯的含量为 20%（wt）。要求苯的回收率为 95%，产品纯度 98%。进料、塔顶馏出物和塔底产物的热焓分别为 650 kJ/kg、715 kJ/kg 和 780 kJ/kg。塔的回流比为 1.8（质量），回流的热焓为 435 kJ/kg。则再沸器的热负荷（MJ/h）为下述哪一个数值？（A）6665 （C）10755 （B）7082 （D）12888 4.苯（B）、甲苯（T）、二甲苯（X）混合物用苯塔和甲苯塔进行分离。苯塔进料流量和组成、苯塔顶产品（D1）组成、甲苯塔顶和塔底产品（D2 和 B2）的组成如下图所示。

则苯塔顶产品（D1）、甲苯塔顶产品（D2）和甲苯塔塔底产品（B2）的流量（kg/h）为下列哪组数值？（A）3465、3948 和 2587 （C）3484、4052 和 2413 （B）3484、3997 和 2519 （D）3535、3919 和 2546 5.以甲烷和氢气作为加热炉的燃料，完全燃烧后，烟道气的组成为：组分含量，mol% N2 72.0 CO2 8.0 O2 2.5 H2O 17.5 合计 100.0 则燃烧中的氢气的含量（mol%）是下列哪个数值？（A）13.8 （C）28.2 （B）16.0 （D）43.9 6.有 850kg 碳酸氢钠（NaHCO3）饱和水溶液在结晶罐内从 50℃冷却到 25℃。在冷却过程中溶液有 4%的水分蒸发了，则 25℃时的饱和水溶液的量（kg）和从溶液中结晶的 NaHCO3 的量（kg）为下列哪组数据？（已知：NaHCO3 在 50℃和 25℃水中溶解度分别为 14.6g/100g H2O 和 10.1g/100g H2O）（A）783.93，36.40 （C）775.15，36.40 （B）783.93，45.80 （D）775.15，45.80 7.用 98℃的 HCl 气体和 20℃的 H2O 生产浓度为 25%（质量）、温度为 20℃的 HCl 溶液，产量为 1200kg/h。已知气体 HCl、H2O 和 25%HCl 溶液的比热容（kJ/kg·℃）分别为 0.81、4.18、 2.86，25%的 HCl 溶液的溶解热（kJ/mol）为 65.23。则生产过程的放热量（kJ/h）为下列那个数值？（A）368443 （C）542733 （B）467493 （D）566551 8.有一输送起始温度为 368K 热水的管道，由于保温效果不好，送到使用单元时水温降至 348K。已知大气温度为 298K，水的恒压热容为 4.19kJ/(kg·K)，则热水在散热过程中的单位损耗功（kJ/kg）为下列哪个数值？（A）28.02 （C）17.29 （B）153.47 （D）14.01 9.流量为 887Nm3/h，压力为 1135kPa 和温度为 40℃的乙烯气体在涡轮机中膨胀降压至 1054kPa，取效率为 75%，按绝热可逆膨胀过程计算的焓差为 0.0123kJ/kg，问此过程所做的等熵膨胀功（W）为下列哪个数值？（A）5.05 （C）53885 （B）2.84 （D）16584.68

10.有一保温完好的换热器，热流体进出口温度分别为 423K 和 308K，流量 2.5kg/min，恒压热容为 4.36kJ/（kg·K）;冷流体进出口温度分别为 298K 和 383K，恒压热容为 4.69kJ/ （kg·K），环境温度为 298K。问有效能效率（%）为下列哪个数值？（A）71.32 （C）67.73 （B）56.61 （D）80.60 11.已知 CO2 在 0~100℃范围内的平均定压热容 CP1=38.2kJ/(kmol·℃)，在 0~1000℃范围内的平均定压热容为 CP2=49.53kJ/(kmol·℃)。试问 1kmolCO2 在常压下，温度由 100℃升高到 1000℃所需的热量（kJ）和平均定压热容 CP（49.53kJ/(kmol·℃)）为下列哪组数据？（A）34452，457.02 （C）45702，50.78 （B）44577，43.91 （D）345，4.5702 12.丙烷在 37.8℃、1.19MPa（A）条件下的逸度（MPa（A））为下列哪个数值？已知：（1）、在 37.8℃下，丙烷的饱和蒸汽压为 1.29MPa（A）；（2）、丙烷的临界温度、临界压力分别为 96.8℃和 4.2MPa（A）；（3）、气体丙烷的逸度系数与对比温度、对比压力关系如下表：对比温度 Tr 对比压力 Pr 逸度系数φ= f/p 0.824 0.305 0.80 0.824 0.298 0.81 0.841 0.283 0.83 0.841 0.279 0.84 0.825 0.275 0.82 0.825 0.269 0.825 （A）9.9 （C）99 （B）0.99 （D）1.09 13.将压力为 0.1MPa（A）、温度为 25℃的空气等温压缩成 0.5MPa（A）的压缩空气，问压缩 1kmol 的空气压缩机消耗的轴功（kJ/mol）为下列哪个数值？提示：空气可作为理想气体考虑。（A）334 （C）399 （B）3990 （D）435 14 用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，料浆处理量为 50m3/h。已知，1m3 滤液可得滤饼 0.05 m3，要求转筒的浸没度为 0.35，过滤表面上滤饼厚度不低于 7mm。滤饼为不可压缩的。过滤介质的阻力可忽略不计，测得过滤常数 K=8×10-4m2/。问过滤机的过滤面积（m2）是下列哪个数值？（A）5.32 （C）6.62 （B）8.57 （D）7.39 15.如图所示，有一φ5000mm 的敞口贮液槽，右保持贮液槽液位高度 h=4m 不变，液体从底部φ20mm 的小孔流出，已知小孔的流量校正系数 C0=0.63，问底部小孔的流速（m/s）和流量（l/s）下列哪组数据？

（A）8.86，2.78 （B）4.75，1.93 （C）5.58，1.75 （D）5.92，1.84 16.流化床的设计条件为：固体平均粒径 0.35mm。固体颗粒密度 1800kg/m3，流化气体的温度为 130℃，流化气体的压力 0.15MPa（A）,流化气体的密度 0.3kg/m3、流化气体的粘度 2.6×10-5（Pa·s）、为避免流化床死床，问需要流化气体的最小流速（m/s）是下列哪个数值？（A）0.050 （C）0.513 （B）0.034 （D）0.640 17.用一长 2m，宽 1.5m 的除尘室处理 2700m3/h 含尘气体。已知含尘气体的温度为 100℃，压力为常压，粘度为 2.18×10-5（Pa·s），其余物性与空气相同，球形尘粒的密度为 2400kg/m3，问该除尘室能除下最小尘粒的粒径（μm）是下列哪个数值？（A）88.23 （C）23.15 （B）57.34 （D）64.56 18.某离心泵工作转速为 2900r/min 时，其特性曲线可用 H=28-0.01Q2 表示，当泵的出口阀门全开时，管路系统的特性曲线为 He=8+0.04Q2，以上两式中 H 和 He 的单位为 m，Q 的单位为 m3/h。当所需供水量为最大输水量的 70%时，若采用变速调节，泵的效率不变，问泵的转速（r/min）是下列哪个数值？（A）2900 （C）2312 （B）2356 （D）2030 19.用泵将盐水送到高位槽，管线的管径均为 80mm，管内流量为 12×10-3m3/s。下图为系统草图。吸入管线中有：一个闸阀、一个 y 型过滤器、两个标准三通、一个 90°弯头、和一个现场真空表（测量精度为 1%），吸入管线总长度 5m；排出管线中有：一个截止阀、一个单向阀、五个 90°弯头，和一个现场压力表，排出管线总长度为 20m。已知：当地大气压 98kPa，盐水密度 1200kg/m3，管线摩擦系数 0.04，管件的局部阻力和系数见下表。

管件名称闸阀截止阀单向阀 0.17 6.4 2.0 标准三通 1.0 90°弯头 0.75 Y 型过滤器 0.88 问泵的输出压头 He(m)和真空表指示的压力(kPa)是下列哪组数据？ 20.在夹套中用 135℃的饱和蒸汽加热釜内某种溶液。釜内有效装液容积为 6.2m3，平均传热面积为 12.5m2，溶液的密度为 1950kg/m3，比热容为 2.1kJ/（kg·℃）。为了保持加热温度均匀，釜内安装了强制搅拌器，总传热系数为 1200W/(m2·℃)。溶液由 10℃加热到 90℃所需时间（h）下列哪个数值？（A）0.28 （C）0.48 （B）0.38 （D）0.58 21.换热器由 26 根长 2m，规格为φ25mm×2.5mm 的钢管组成。壳程热介质为 120℃的饱和蒸汽，冷凝液于饱和温度下排出，蒸汽冷凝传执业系数为 1.2×104W/(m2·℃)，管程流体流量为 18.6t/h，比热容为 1.85kJ/（kg·℃），入口温度为 25℃，管程热阻为壳程热阻的 6 倍，管壁热阻和污垢热阻可忽略。则冷流体的出口温度（℃）是下列哪个数值？（A）44.3 （C）64.3 （B）54.3 （D）74.3 22.某精馏装置立式热虹吸再沸器采用 135℃的饱和蒸汽加热环已烷，已知环已烷的蒸发量为 6200kg/h，操作压力下环乙烷的饱和温度为 83℃，蒸发潜热为 356kJ/kg，再沸器的列管径为 25mm。长度为 2.5m。若再沸器的总传热系数为 2926kJ/(m2·h·℃)，则需要的管子数量（根）为下列哪个数值？（A）104 （C）83 （B）99 （D）74 23.庆大霉素通常采用发酵工艺生产。已知发酵罐有效容积 21m3，发酵温度恒定为 34℃。通

过外置循环冷却器保持发酵温度不变，根据季节气温采用不同的冷却水温度操作。气温＞ 17℃时采用 10℃冷冻水冷却，气温≤17℃时采用 17℃冷冻水冷却，冷却水出口温度均保持在 20 ℃ 。已知床大霉素发酵液的发酵热为 14000kJ/(m3·h) ，冷却水的比热容为 4.18kJ/(kg·℃),冷却器的总传热系数为 1047kJ/(m2·h·℃)，需要的最大冷却水量(m3)和冷却器换热面积(m2)是下列哪组数据？（A）7.03，14.7 （C）19.37，22.5 （B）15.26，28.3 （D）23.45，18.1 24.现用一台 8m 长套管加热器加热气体，管间为饱和蒸汽，将气体加热至指定温度。若将气体流率增加 1 倍，加热面壁温不变，气体出口仍保持指定温度，问此时套管换热器的长度（m）是下列哪个数值？（A）9.2 （C）13.6 （B）12.8 （D）16 25.采用立式管壳换热器逆流冷凝冷却苯蒸气 500kg/h 至 42℃，已知苯蒸汽的冷凝温度为 80℃，气化潜热为 390kJ/kg，平均比热容为 1.86kJ/(kg·K)；冷却水的进口温度 32℃，出口温度 42℃，冷却水的平均比热容为 4.2kJ/(kg·K)，并估算出冷凝段需要的传热面积为 6.92m2，冷却段的传热系数为 100W/(m2·K)，问需要的换热器面积（m2）是下列哪个数值？（A）6.9 （C）11.6 （D）13.5 （B）9.8

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