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1、 1 20122012 年注册化工工程师专业案例考试年注册化工工程师专业案例考试真题及答案下午卷真题及答案下午卷 1. 采用连续干燥机干燥含水量为 30%的化学纤维，进料量为 9600kg/h，干燥后成品含水量控制 4%以下（以上皆为湿基） ，以成品量计算，该干燥机的实际生产能力（kg/h）与下列哪项数据接 近？ A 6304 B 7104 C 7000 D 6989 解：W=G1(W1-W2)/(1-W2)=2600 G-W=7000 2. 有含尿素的两相流体，在临界条件下流动，采用全启式安全阀。数据如下：两相流体流量 79000kg/h，气体泄放流量 28000kg/h，泄放压力 0.40
2、MPa，泄放温度 158，气体分子量 M=20.4， 气体压缩因子 Z=1，气体特性常数 X=329，流量系数 C0=0.975，背压修正系数 Kb=1，已知液体的 最小泄放面积为 1158mm 2，计算出安全阀喉管截面积（mm2）是多少？ 气相安全阀最小泄放面积公式为： A = 式中：W：气体泄放量，kg/h C0：流量系数 X：气体特性常数 P：泄放压力，MPa Kb：安全阀背压修正系数 T：泄放温度，K Z：气体压缩因子 M：气体分子量 A 13200 B 9150 C 14300 D 8000 解：代入数据得 A=13200 取 A+115814300 3. 在容器顶部欲设置安全阀排放
3、氮气，设计温度 t=130，现选用全启式安全阀，安全阀定压 p=0.410 6Pa（G） ，全启时喷嘴有效面积 A=7.80cm3，如果不考虑背压修正系数 K b的影响，该安 全阀的安全泄放能力（kg/h）是多少？ 安全阀安全泄放量公式 W = 230A（）Kb A：安全阀通道有效面积，cm 2 P：安全阀定压，Pa（G） T：气体泄放温度，K M：分子量 Z：气体压缩因子（Z=1） Kb：安全阀背压修正系数 A 4162.94 B 1671.88 C 2364.40 D 4600.71 2 解:数据代入得 A=2364.4 4. 在操作压力为 196.14kPa（A） ，操作温度为 50时，
4、用 CO 与大量水相接触，若 50时水的饱 和蒸汽压为 12.35kPa，CO 的饱和含湿量（kgH2O/kgCO）是下列哪个数值？ A 0.043 B 0.563 C 0.073 D 0.053 解：HS=0.622PS/(P-PS)=0.62212.35/(196.14-12.35)=0.042 5. 气体混合物中溶质的浓度为Y1=0.02 （摩尔分率） ， 要求回收率为90%， 气液相平衡关系Ye=1.0X， 入塔液体含溶质浓度为 X2=0.0001 （摩尔分率） ， 液气比为 L/V=2， 传质单元数 NOG为下列哪个数值？ A 5.00 B 3.49 C 2.31 D 4.31 解：
5、=(Y1-Y2)/Y1 Y2=(1-)Y1=0.002 又 S=mV/L=1/2=0.5 NOG=1/(1-S)ln(1-S)(Y1-Y2*)/(Y2-Y2*)+S =1/(1-0.5)ln(1-0.5)(0.02-10.0001)/(0.002-10.0001)+0.5 =3.49 6. 已知某物质 A 和 B 的纯组分饱和蒸汽压与温度关系： = 7.261 - = 6.970 - 式中：p 0为纯组分在系统温度下饱和蒸汽压 t 为系统温度（） 设二组分溶液在常压下，20时可视为理想物系，其相对挥发度是下列哪个数值？ A 2.95 B 2.47 C 1.51 D 2.36 解：代入数据得 =
6、3.04,; =2.65 得 PA 0=1096.5Pa;P B 0=446.7Pa = PA 0/(P- P A 0)/ P B 0/(P- P B 0)=2.47 7. 常压连续精馏塔中分离含 A、B 两种组分的理想溶液，进料中 A 组分浓度为 0.40（摩尔分率） ， 塔顶馏出液中 A 组分浓度 0.95（摩尔分率） ，塔釜液中 A 组分浓度为 0.05（摩尔分率） ，塔顶采 用分凝器，进料为饱和液体进料。若操作条件下塔顶组分间的相对挥发度为 2.72，塔釜组分间的 相对挥发度为 2.24，该塔需要的最少理论塔板数最接近下述哪个值？ A 7 B 6 C 5 D 8 解 ：Nmin=lnX
7、D/(1-XD)(1-XW)/XW/ln =ln(0.95/0.05)(0.95/0.05)/ln(2.722.24) 0.5=6.5（含再沸器） 所以 N=Nmin-1-1=4.5 块取整 5 块 8. 已知某气体反应 2AR 为一级反应，反应速度常数 k=0.231（分钟 -1） 。若开始时反应混合物中 3 A 占体积 80%，反应过程中维持压力不变。3 分钟后反应混合物体积减少了的百分数（%）为下列 哪个数值？ A 80 B 20 C 60 D 40 解：根据 kt=ln1/(1-XA)得 XA=0.5 又2AR 则有 初态 终态 A 80 80(1-0.5)=40 R 0 800.5/
8、2=20 其他或 R 20 20 则有减少量为(80+20-40-20-20)/(80+20)=0.2 9. 以等摩尔比的物质 A 和 B，用 H2SO4做催化剂进行缩聚反应，生成物质为 C，该反应为简单二 级反应。 已知：物质 A 的处理量为 FA0=1kmol/h 反应速度常数 k = 1.97L/kmolmin 物质 A、B 的初始浓度 CA0= CB0=0.005kmol/L 要求物质 A 的转化率 XA为 80%，那么活塞流反应器和单釜全混流反应器分别计算所需的反应器有 效体积 VR（m 2）是下列哪组数值？ A 1.4 8.5 B 81.6 507.6 C 1.4 6.8 D 53
9、.7 507.6 解：活塞流 t=XA/(1-XA)1/(CA0k) =0.8/(1-0.8)1/(0.0051.9)=406min V0=FA0/CA0=1/0.005=200L/h VR=V0t=40620010 -3/60=1.35m3 全混流 t=XA/kCA0(1-XA0) 2 = 0.8/1.970.005(1-0.8) 2=2030min=33.84h V0=FA0/CA0=1/0.005=200L/h VR=V0t=33.8420010 -3=6.8m3 10. 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 5 分钟运行， A 转化率达到 50%。如
10、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 16.6 B 2 C 7.2 D 11.6 解：kt=ln1/(1-XA) t/t= ln1/(1-XA)/ ln1/(1-XA)=5ln10/ln2=16.6min 11. 某反应器装填的有效催化剂体积为 40m 3，其操作空速为 2.5h-1（体） ，先打算把现有催化剂 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（m 3/h） A 50 B 80 C 100 D 125 解：=1/SV=VR/V0 V0=SV.VR=402.51.25=125m3/h
11、 12. 水在压力 0.05MPa（A）下的沸腾温度为 80.9，汽化热为 2303kJ/kg。把 20kg 的水在压力 0.05MPa（A）下从 12加热到沸腾温度并全部汽化，已知 12水的焓为 50kJ/kg。所需加入的热 量（kJ）和蒸汽焓（kJ/kg）为下列哪组数值？ 4 A 51820 338 B 5760 2641 C 5760 338 D 51820 2641 解：取基准温度为 0C 则有 Q1=202303+204.184(80.9-12)=51826KJ H 汽=(Q1+2050)/20=2641KJ/kg 13. 在某套管换热器中， 冷热两流体进行逆流传热。 冷流体的流量为
12、 7200kg/h， 比热容为 4.2kJ/ （kg） ，进口温度和出口温度分别为 15和 40。热流体从 130降至 45，该换热器的总 传热系数为 2kW/m 2，则所需的传热面积是下列哪个数值？ A 2 B 6 C 14 D 22 解：热流 130-45 冷流 40-15 90 30 tm=(90-30)/ln(90/30)=55 Q=KAtm=mCpt A=72004.2(40-15)/2360055=1.9m2 14. 在回收苯过程中，采用将苯蒸发到干燥的氮气中，所形成的混合气体（不含水）在 30，一 个大气压（绝压）下苯对氮气的相对湿度 =60%。为回收混合气体中的苯，将混合气体冷
13、却至饱 和温度-11.5。已知苯在-11.5和 30时的饱和蒸汽压分别为 10mmHg 和 118mmHg，此时苯回 收率（%）为下列哪个数值？ A 87 B 40 C 70 D 60 解：=(P1-P2)/P1=(1180.6-101)/(1180.6)=87% 15. 乙烷热裂解制乙烯反应为一级反应，800K 时该反应的反应速率常数 k=3.43s -1，反应中加入 大量的水蒸气，可按恒容反应处理。乙烷转化率为 85%时所需的反应时间（s）是下列哪个数值？ A 0.55 B 0.20 C 4.50 D 2.25 解：按恒容反应则有 kt=ln1/(1-XA) t=(1/k)ln1/(1-X
14、A)= (1/3.43)ln1/(1-0.85)=0.55S 16. 用一精馏塔对苯与甲苯混合物进行分离（常压操作） ，进料量为 90kmol/h，其中苯的摩尔含 量为 0.25，要求塔顶苯的摩尔含量达到 0.9，苯回收率达到 90%，在饱和液体进料时，塔顶冷凝 器的最低冷凝负荷（kJ/h）为下列哪个数值？ A 2.8510 6 B 2.05106 C 3.52106 D 2.37106 解：=DXD/(FXf)得 D=22.5kmol/h Rmin=1/(-1)XD/Xf-(1-XD)/(1-Xf)=2.22 V=(R+1)D=72.56kmol/h Q=32600V=2.3710 6KJ/
15、h 17. 使用一个单程列管换热器用冷却水逆流某气体从 155冷凝到 85。气体的流量 2000kg/h， 其比热容为 1.02kJ/（kg） 。已知在冷却水入口温度 15时，其用量 1500kg/h，如果冷却水 入口温度提升到 20，其用量为下列哪个数值？（提示：假定升温后换热器传热系数不变。可用 算数平均温差作为传热平均温差） A 1530 B 2670 C 4350 D 1830 5 解：已知：W1=2000，C1=1.02,T1=70，w2=1500,C2=4.18 根据热量守恒进行计算，t2=22.78，所以 t2=37.78 由题意知，调整温度前后的换热量 Q 不变，K 不变，所以
16、平均温差 Tm 也不变 调整前是对数平均温差 Tm1=(T1-t2)/ln(T1/t2)=90.81 调整后是算数平均温差 Tm2=(T1+t2)/2=90.81 已知调整后 t2=65，则调整后 T1=116.62，即调整后的 t2=38.38 则调整后的冷却水量：Q/C2/(t2-t1)=1858.69 因此答案选 D，误差可能是由于水的比热选择以及计算近似。 18. 用水测定一离心泵的性能，得流量 Q=11m 3/h，泵入口真空表读数 P b=165mmHg，泵出口压力表 读数 Pc=0.18MPa，压力表和真空表两测压截面的垂直距离 h0=0.5m，轴功率 N=1.10kW，该离心泵 的压头 H（m）和效率 %分别是下列哪组数值？ A 16.30 44.40 B 20.53 55.90 C 20.59 56.10 D 21.10 57.50 解：H=(Pc+Pb)/g+h0 =0.18106+(165/760)1.013105/(10009.8)+0.5=21.11m =Ne/N=HQg/N=21.111110009.8/(1.1360010 3)=57.47% 19. 在标准
