化工基础模拟试题

模拟题C

一．填空（1×20＝20分）

1.化工产品种类繁多，生产工艺流程千差万别，其具体内容是动量传递、质量传递、 和化学反应工程，但其基础理论可概括为 和三传一反。

2.在工程上考察流体的运动规律时，着眼点是流体的 运动。流体流经管路系统时的阻力因其不同的外部条件可分为 阻力和局部阻力。

3.通常的硫酸生产工艺流程是以炉气的净化方法来命名的，常见的有 、干洗法和 三种制酸流程。

4.在合成氨生产中，从反应物系的相态看，氨合成是 反应，合成塔是 反应器。 5.在稳定传热过程中，厚度不同的三种材料构成三层接触良好的平壁结构，已知δ1＞＞δ2＞δ3，导热系数λ1＜λ2＜λ3，其各层的热阻为 ，各层的导热速率为 。

6.多釜串联反应器的每一级都是全混流反应器，各釜之间无物料 ，串联级数越多，各级间的 越小，其性能越接近平推流反应器。

7.在填料塔操作中，当气速达到泛点气速时，液体充满全塔 ，此现象称为液泛，此时塔压降急剧 。

8.在柏努利方程使用中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头，当流速再增大时，液位高度 ，是因为 。

9.当流体在圆管内作湍流流动时，其摩擦阻力系数为0.3164Re

-0.25

，摩擦阻力与 和Re有关；

当流体在圆管内作层流流动时，其摩擦阻力系数为 。

10. 由于吸收过程气相中的溶质分压总是大于液相中溶质的平衡分压，所以操作线总是在平衡线的 。增加吸收剂的用量，操作线的斜率增大，则操作线向远离平衡线，吸收的推动力 。

二．判别正误（对的打“∨”，错的打“×”，1×10＝10分）

1.空气和水分别在同种规格的管内作稳定流动，若它们的质量流量不变，当温度升高时，空气的雷诺数将上升，水的雷诺数下降。

2.有两台规格相同的列管换热器，拟作为气体冷却器用，如果气体、液体的流量和进口温度一定，为了使气体温度降到最低，合理的流程是气体走壳程，两个换热器并联，两流体逆流操作。

3.往复泵可使液体获得很高的压头，但送液量小且不均匀，故用于要求压头高而排液量不大的场合。 4.在填料塔吸收过程中，气液相的浓度是沿操作线连续变化的。操作线与气液平衡线间的距离是吸收过程的推动力，纵向距离是气膜推动力，横向距离是液膜推动力。

5.孔板流量计和转子流量计最主要的区别前者是恒截面，变压差；后者是恒流量，恒压差。 6.在换热过程中，当热流体的给热系数远远大于冷流体的给热系数，其热阻主要集中在热流体一侧。 7.物料质点通过反应器的停留时间与平均停留时间的平方的平均值称为方差，它表明RTD的离散程度。 8.热传导是依靠质点的振动和自由电子的运动传递热量的过程，其特点是质点沿传热方向不发生宏观位移。

9. 在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将减小，操作线靠近平衡线。

10.合成氨的原料气是氢气和氮气，而氢气和氮气是由煤、石油和天然气与水蒸汽作用而制得的。 三．选择题（2×15＝30分）

1.离心泵的适宜操作条件是在其特征曲线中的最佳工况点附近，最佳工况点是指（ ）。 A. 最大流量的85%； B. 扬程最高点；C. 功率最大点； D. 效率最高点。 2.流体在流过某管道时，单位时间内流进和流出的质量之差应等于单位时间管内流体的（ ）。 A. 累积量； B. 反应量；C. 泄漏量； D. 汽化量。

3.在氨合成过程中，由于有（ ）存在，使催化剂永久失去活性而中毒，导致催化剂的活性无法恢复。 A.硫、氢、碳等； B. 铁、砷、铜等； C.铁、氢、碳等； D. 硫、磷、砷等。

4.用硫酸吸收三氧化硫生产硫酸，吸收所用的硫酸浓度为（ ）。 A． 93% B．98.3%； C．75%； D．65%。

5.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，此时传热管的壁面接近蒸汽的温度，总传热系数接近 的对流给热系数。

A. 热流体; B．冷流体； C．冷热流体之和; D．冷热流体之差。

6.在圆管外包有两层厚度相同的保温材料，应该将导热系数小的材料包在内层，其目的为了 。 A. 增大热损失，降低壁面温度; B．减少热损失，降低壁面温度； C．增大热损失，提高壁面温度; D．降低热流量，减少壁面温度。 7.离心泵输送的液体密度越大，其扬程不变，流量 ，效率不变，轴功率 。 A. 增大, 不变; B．不变,增大； C．不变,不变; D．增大，增大。

8.汽油在管内作层流流动时，如果流量不变，管径不变，管长不变，油温升高，粘度是原来的1/2，则摩擦阻力损失为原来的 倍。

A. 1/4 B．1/2； C．2; D．4。 9. 氨合成反应表面动力学过程的控制步骤是（ ）。

A.氮气的活性吸附； B.氢气的活性吸附； C.生成氨的表面反应； D.氨的表面解吸。 10. 液体沸腾的相变传热时，关于给热系数以下说法对的是（ ）。 A.泡核沸腾的h大； B. 强烈泡核沸腾的h大； C.膜状沸腾的h大； D.三种状态的h一样大。 11. 用刺激应答技术测定RTD时，阶跃法直接测定的是（ ）。 A.逗留时间分布函数F(τ)； B.逗留时间分布密度函数E(τ)； C.数学期望

； D.方差

。

12.世界上最早的合成氨装置的反应温度为500—600℃，压力为17—20MPa，所使用的催化剂是（ ）。 A．铁系； B．锇系； C．铬系； D．铝系。 13.多层圆筒壁面定态导热时，总过程与各分层导热的关系说法不正确的是（ ）。 A．φ总＝φi； B．q总＝q i； C．R总＝∑Ri ； D．Δt总＝∑Δti 。 14．有关流体在圆管内定态流动时的阻力系数λ，以下说法中不正确的是（ ）。 A.层流时λ=f(Re)； B.湍流时λ=f(Re、ε/d)； C.湍流时λ=f(ε/d)； D.完全湍流时λ=f(ε/d)。

15.对中压法合成氨流程的两个特点，以下说法正确的是（ ）。 A．反应速率高，转化率高； B．氢氮比和进口氨含量合理；

C．水冷、氨冷二次分离氨效果好； D．驰放气位置设计在压缩机后比较合理。 四． 简答题（5×4＝20分）

1．影响冷凝给热的因素是什么？如何进行给热过程的强化？

2．简述间歇釜式反应器、平推流反应器和全混流反应器的结构及操作特点？

3．在合成硫酸中为什么要对生产的原料气进行净化？如何进行净化操作？

4．氨合成催化剂的组成是什么？提高平衡氨浓度的措施有哪些？

5．气固相催化反应过程是如何进行的？在整个扩散过程中，扩散速率的大小受什么因素的影响？内扩散过程又受什么因素控制？

五.计算题（10×2＝20分）

1．硫铁矿焙烧时得到的炉气中含有二氧化硫的摩尔分数为9%（其他气体为惰性组分），在20℃和常压下用清水吸收，气体处理量为1.5m·s，工艺要求二氧化硫的回收率为96%，吸收操作时的液气比为最小液气比的1.4倍，其平衡关系为Y＝30X。试求吸收液的浓度及吸收剂的用量。今有装有相同填料的填料塔，塔径为1m，填料层高度为8m的填料塔，试计算该塔能否满足生产要求，此条件下总体积传质系数为2.5×10kmol·s·m。

2．利用重力将处理后的生活污水排放到海面下30m处，污水的密度为1000 kg·m，黏度为1.0×10Pa·s，海水的密度为1040 kg·m。若蓄水池的水面超过海平面5m，所蓄污水就会从池边溢出，现在拟采用管径为2米，长1600米的水泥管，管进口阻力系数为0.3，一个闸阀阻力系数0.17，管路摩擦阻力系数0.0198，问能否保证在高峰排量为6 m·s时，污水不能从蓄水池溢出？

3

-1

-3

-1

-3

-3

-2

-1

-3

3

-1

答案：

一． 填空

1． 热量传递、典型化工生产工艺。2． 宏观 ， 直管 3． 水洗法 ，酸洗 4． 气固相，固定床5． R1＞R2＞R3，φ1＝φ2＝φ3。

6． 混合 ，返混7． 空隙，升高。8． 降低，增大。 9． ；管路粗糙度，64/Re10． 上方，大 二． 判别正误

∨ × ∨ ∨ × × × ∨ ∨ × 三． 选择题

1．D. 2． B. 3． D． 4． A 5. B． 6． B． 7． B． 8． B． 9. A. 10. B. 11. A. 12．B． 13．B． 14．C. 15．C． 五.计算题

1．解：Y1=0.0989 Y2=0.00396 X1= Y1/30=0.0033 X2=0 (Y1- Y2)/ (X1- X2)=1.4 (Y1- Y2)/ (X1- X2) X1=0.00236 qnl=1.927kmol.s=34.686kg.s

ΔY1=0.0281 ΔY2=0.00396 ΔYm=0.01232 NOG=7.71 HOG=3.41 H=26.3m 不能用

2.解: u2=1.91m.s p2=306000Pa ∑hf=3.34m h=4.72m 可以满足要求,不能溢出

-1-1

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