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2013年注册化工工程师专业案例考试真题下午卷

2013年注册化工工程师专业案例考试真题下午卷论塔板数应为下列哪个数值? (A )18 (B )16 (C )14 (D )122、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 (B )1.36 (C )1.43 (D )1.523、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 (B )96.0 (C )98.8 (D )99.84、如附图,再沸器入口液体密度750kg/m 3,出出口气液混相密度75kg/m 3。

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H 2为1000mm ,H 3为1500mm 。

再沸器的最小安装高度H 1(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 (B )710 (C )1100 (D )15855、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 (B)0.0139(C)0.0347 (D)0.02086、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 (B)267(C)214 (D)877、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+2500HI :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 (B)0.195(C)0.217 (D)0.3188、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 (B)33.2(C)7.2 (D)11.69、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 (B)135.5(C)150.0 (D)187.510、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 (B)20(C)60 (D)4011、在全混流反应器中进行A→P反应,其速率方程为:-r A=kC A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)30.512、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 (B)38.82(C)55.13 (D)72.3413、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 (B)1.09×107(C)1.2×107(D)9.4×10814、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 (B)58.9(C)60.4 (D)62.915、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:液汽气速计算公式为:C——气相负荷因子ρ1——液相密度 kg/m3ρ2——气相密度kg/m3(A)1000 (B)1200(C)1400 (D)160016、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 (B)1824(C)1477 (D)118217、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)160018、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 (B)-5.9(C)-3.8 (D)-5.719.一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: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 (B)0.23(C)0.15 (D)0.120.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 甲苯分子量为92.1)(A)3363.9 (B)39.5(C)38.9 (D)19.521.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 (B)-2.25(C)-2.7)(D)-3.5222.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(B)增设1个(C)增设2个(D)增设3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0.3m24.采用光滑管道输送密度为1160kg/m3,粘度为2.35×10-3(Pa。

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