注册化工工程师考试专业案例上午真题2010年(总分：50.00，做题时间：180分钟)一、案例分析（每题2分）(总题数：25，分数：50.00)1.某炼油厂利用冷的富吸收油将200L/h，180℃的贫吸收油冷到80℃,已知冷富吸收油的流量为308t/h,40℃,换热器的热损失为传热量的5%,则经过换热器后,富吸收油的油升(℃)为下列哪? 已知贫吸收油平均比热为2.4kJ/(kg.℃),富吸收油平均比热为2.0 kJ/(kg.℃)（分数：2.00）A.114 √B.75C.120D.108解析：200*（180-80）*2.4*（1-0.05）/(308*2.0)+40=1142.板框过滤机滤框长、宽、厚为250×250×30，框数为8，用此过滤机过滤某悬浮液。

已知恒压过滤常数k=5×10-5 m2/s，qe=0.0125m3/m2，滤饼与滤液体积比v=0.075，过滤至滤框充满滤饼所需时间（min）为哪项？（分数：2.00）A.10B.12C.15 √D.18解析：A=0.25×0.25×2×8=1(㎡) V饼=0.25×0.25×0.03×8=0.015(m3) v=V饼/V V=0.015/0.075=0.2(m3) Ve=Aqe=1×0.0125=0.0125 V2+2VVe=KA2θθ=(0.2×0.2+2×0.2×0.0125)/(1×1×5×10-5)=900(s)=15(min)3.用纯水吸收丙酮混合气中的丙酮加以回收，如果吸收塔混合气进料为200kg/h（其中丙酮质量占20%），纯水进料为1000 kg/h，吸收丙酮后得到丙酮水溶液。

吸收过程中，丙酮的回收率为90%。

已知丙酮分子量为58，设其余气体不溶解于水，且纯水不蒸发，问吸收液出口浓度[NC3H3O/NH2O，kmol/kmol]为下列？（分数：2.00）A.0.009B.0.011 √C.0.019D.0.021解析：设惰性气体为空气，空气分子量是29。

Y1=(0.2÷58)/(0.8÷29)=0.125Y2=Y1(1-φA)=0.125×(1-0.9)=0.0125X2=0 V(Y1-Y2)=L(X1-X2) 代入：(200÷29)(1-0.2)(0.125-0.0125)=(1000÷18)(X1-0) X1=0.0114.H2和CO混合燃料气与空气燃烧，燃烧后的废气分析结果如下： N2：79.6%, O2：18%, CO2：2.4%,(均为mol%，干基)。

试问混合燃料气中的H2和CO的组成（mol%），混合燃料气和空气的比率（%）最接近下列哪组？（分数：2.00）A.72.48 27.52 8.65B.72.48 27.52 3.89C.62.03 37.97 6.27 √D.62.03 37.97 2.38解析：设废气100 mol 则：N2：79.6 mol ；O2 ：18 mol ；CO2 ：2.4 mol；进入O2 ：79.6×21/79=21.16 mol 进入空气：79.6×100/79=100.8 mol CO 消耗O2 ：2.4/2=1.2 mol H2 消耗O2 ：21.16-18-1.2=1.96 mol 进入CO：2.4 mol 进入H2 ：1.96×2=3.92 mol 混合燃料气组成：H2 : 3.92/(3.92+2.4)=0.6203=62.03% CO: 1-0.6203=0.3797=37.97%混合气与空气比率：(3.92+2.4)/100.8=0.0627=6.27%5.含水50wt%（湿基）木材被干燥到含水30wt%（湿基），试问单位质量木材所蒸发的水分（kg水/kg木材）与下列哪值最接近？（分数：2.00）A.0.43B.0.78C.0.57 √D.0.29解析：X1=w1/(1-w1)=0.5/(1-0.5)=1X2=0.3/(1-0.3)=0.4286 W/G=X1-X2=1-0.4286≈0.576.某化工厂计划利用废气的废热。

进入废热锅炉的废气温度为450℃，出口废气的温度为260℃，进入锅炉的水温为25℃，产生的饱和水蒸汽温度为233.7℃，废气的平均摩尔热容为32.5kJ/（kmol.℃）。

问1000kmol 的废气可产生的蒸汽量（kg）为多少？（已知：25℃水的焓为104.6kJ/kg，233.7℃水蒸汽的焓为2798.9kJ/kg）（分数：2.00）A.2692B.2492C.2292 √D.2092解析：气：450℃→260℃，1000kmol; 水：250℃→233.7℃W(2798.9-104.6)=1000(450-260)×32.5W=2292(kg)7.有一套管换热器，内管为Φ54X2，外管为Φ116X4钢管，内管中介质为苯，苯进口温度为50℃，出口温度为80℃，流量为4000kg/h，环隙内介质为133.3℃饱和蒸汽，汽化热为2168.1 kJ/kg，苯在50～80℃之间的平均比热Cp=1.86 kJ/(kg.℃),问加热蒸汽消耗量?（分数：2.00）A.83B.103 √C.128D.152解析：苯：50℃→80℃，4000kg/h, Cp=1.86; 汽：r=2168.1 2168.1W=4000×1.86(80-50) W=103 (kg/h) 8.在标态下(25℃,1atm)进行酸碱中和反应2NaOH(aq)+H2SO4(L)=Na2SO4(aq)+2H20(L)aq表示NaOH、Na2SO4处于无限稀释溶液中。

标准生成热ΔHfθ和无限稀释溶液中的标准积分热ΔHSθ如下：问上述反应的标准反应热J/（g.mol）是下列哪个?（分数：2.00）A.-497120B.-208128.6 √C.-936310D.936310解析：△Hr=(∑nHfΘ+∑nHSΘ)生成物- (∑nHfΘ+∑nHSΘ)反应物=(-1385400-2344.6-286030×2)-(-427010×2-42898×2-811860) =-208128.6 〔J/（g.mol）〕9.一啤酒厂利用煮沸锅的二次蒸汽余热将72℃过滤麦汁加热到92℃,设麦汁的平均比热容为Cp=4.10kJ/(kg℃)，平均密度为1040 kg/m3，满负荷生产每天需处理880 m3过滤麦汁，若全年按250天计，问全年利用二次蒸汽可节约标准煤（能量当量值29260/kJ/kg）的量（kg）是下列哪个数据？（分数：2.00）A.156390B.641203 √C.801500D.936150解析：Q=880×1040×250×4.1×(92-72)=1.876×104 (kJ) W=1.876×104/29260=641203 (kJ)10.将27℃、101.3kPa(A)、12345 N.m3/h的空气压缩至5×105Pa(A)。

若压缩按绝热过程考虑，取空气的绝热指数为1.4，则压缩机出口温度（K）、轴功（kW）是下列哪组数据？（分数：2.00）A.473.6；772.3 √B.473.6；5048C.300.2；773.3D.300.2；5048解析：分析：N表示标准状态,(A)指绝对压力。

V=VNT/TN=12345×(273+27)/273=13566 (m3/h)=3.768 (m3/s) T2=T1(P2/P1)(m-1)/m=(273+27)( 5×105/101.3×103)(1.4-1)/1.4≈473.6 (K)N=(P1V×im/(m-1))((P2/P1)((m-1)/m)-1) =(101.3×103×3.768×1×1.4/(1.4-1))((5×105/101.3×103)((1.4-1)/1.4)-1) =7.722×105 (w)≈772.3 (w)11.某无机化工厂进行新产品开发，采用蒸汽喷射制冷技术。

制冷装置制冷能力为，冷冻水在蒸发器中由14℃降到4℃。

计算蒸发器中的蒸发量（kg）为下列哪个数据？（分数：2.00）A.772 √B.589C.620D.903解析：蒸发的水量大约是：1800000/（2508.432-16.832）=722.4kg/h12.在图示管路中装有一离心泵向高位槽输送比重为ρ=1.15的盐液，吸入管内径d1=80mm，长度为L1=14m，阻力系数λ1=0.03，输出管内径d2=65mm，长度为L2=25，阻力系数λ2=0.04，在输出管E处装有阀门，其局部阻力系数ξE=6.4，管路的其他局部阻力分别为ξA=0.5，F=0.7，ξG=1；管路两端水面高差H=16m，管内流量Q=9.3×10-3m/s。

若忽略管路中的动能增加因素，则泵的扬程（m）和理论功率（W）为下列哪组数据？（分数：2.00）A.He=26.02m，Ne=2725WB.He=26.5m，Ne=2777W √C.He=10.5m，Ne=1100WD.He=26.5m， Ne=2415W解析：u1=4Q/3.14d21=(4×9.3×10-3)/(3.14×0.082)=1.85 (m/s)u2=4Q/3.14d22=(4×9.3×10-3)/(3.14×0.0652)=2.803 (m/s)∑hf=(λ1L1/d1+ξA+ξB)u12/2g+(λ2L2/d2+ξE+ξF+ξG)u22/2g=(0.03×14/0.08+0.5+0.7)1.852/2×9.81+(0.4×25/0.065+6.4+0.7+1)2.8032/2×9.81 =10.5 (m)He=16+10.5=26.5 (m) Ne=HegQρ=26.5×9.81×9.3×10-31.15×103≈2777 (w)13.某液体在光滑圆形直管内作湍流运动，若管长、流量及液体物性不变，管径变为原来的1/2，则因摩擦力而产生的压降与原来相比增加的倍数应为下列哪个数据？提示：摩擦系数采用λ=0.3164/Re0.25计算。

（分数：2.00）A.1.4B.26.9C.5.7D.25.9 √解析：d2/d1=1/2 u=4Q/3.14d2 → u∝d-2 Re=duρ/μ → Re∝du∝d d-2=d-1 λ=0.3164/Re0.25 →λ∝Re-0.25∝d0.25 △P=(λL/d)(ρu2/2) → △P∝λu2/d∝d0.25 d-2×2d-1∝d-4.75△P2/△P1=(d2/d1)-4.75=(1/2)-4.75=26.9 (倍) 所以，增加的倍数为：26.9-1=25.9 (倍)14.某厂一台真空度为0.081MPa(真空表指示值)的混合冷凝器，所需水量为50m3/h。