2012年注册化工工程师专业考试案例考试（上）2012 年 9 月 16 日 8: 00〜11 : 001.由乙炔和氯化氢在催化剂存在下合成氯乙烯，反应进行时，氯化氢过量10mol%，反应式为 C 2H 2+HCl — CH 2CHCl ，若反应器出口CH2CHCI有 X/(1-X+1.1-X+X)=0.9 得 X=99.47%2.用下列两种酸：（1） 8% （wt%，下同）H 2SO 4、87%HNO 3、5%H 2O , (2) 98% H 2SO 4、2%H 2O ,与 2000kg 组成为 26%HNO 3、56% H 2SO 4、 18%H 2O 的混酸调配成组成为30%HNO 3、58% H 2SO 4、12%H 2O 的混 酸，问调配后的混酸总量（kg ）是下列哪个数值?解：设酸1为Xkg,酸2为Ykg 则有0.8X+0.98Y+2000 X 0.56= (X+Y+2000 ) X 0.58 0.87X+2000 X 0.26= (X+Y+2000 ) X 0.3气体中氯乙烯含量为90mol%，问乙炔转化率（%）是下列哪个数值? A 94.7499.47 C 98.50D 95.40解：设乙炔转化率为X 起始为1molC2H2 初态终态1-XHCl1 X ( 1+0.1 )1 X ( 1+0.1 ) -XA.3369.23B.1369.23C.2564.10D.2805.13联立解得X,Y 后得X+Y+2000=3369.233.在甲醇催化氧化制甲醛的反应中，反应物和生成物均为气态，使用过量40%的空气，甲醇转化率70%，若甲醇进料为应后气体混合物各组分含量（mol）是下列哪组数值?提示：反应式为CH3OH+ 二O2? HCHO+H 2OA CH3OH : 30 HCHO :35 H2O : 70 O2 : 35 N2 : 263B CH3OH : 30 HCHO :70 H2O : 70 O2 : 35 N2 : 263C CH3OH : 30 HCHO :70 H2O : 35 O2 : 35 N2 : 263D CH3OH: 30 HCHO :35 H2O : 35 O2 : 35 N2 : 263解: 三CH3OH + 二O2?■HCHO + H2O则反应后n CH3OH=100(1-0.7)=30moln H20=n HCHO=70mol仅B符合，其他不再作计算。
4.生产500Nm值?已知：①煤中碳含量为70wt% lOOmol，问反100 X 0.7 35 70 703煤气，需用煤、蒸汽和空气量为下列哪组数②煤气组成(以mol%计)CO : 40 H2: 18 N2: 42③空气组成（以mol%计）N2: 79 O2: 21 空气分子量：29④反应式： C + H 2O = CO + H 2 2C + O 2 = 2CO500 X 0.18/22.4=丫 得 丫=4.02mol 则有 4.02 X 18=72.32kg 500 X 0.4/22.4=0.7X/12 得 X=153kg5.油品A 与油品B 混合后得油品 C 的单元操作过程如图所示，已知油品A含65%的C 6, 35%的C 8，油品B 含50%的C 6, 50%的C 8,混合油品 C 中的C 8和C 6的组成分别为 53%和47%，问油品 A 和油 品B 的混合比例是下列哪项数值?2.A+0.5B=(A+B)0.53得 A/B=0.03/0.12=1 : 4A 煤 154.27 蒸汽 72.32 空气 344.11B 煤 107.99 蒸汽 72.32 空气 344.11C 煤 78.11 蒸汽 72.32 空气 265.85D 煤 107.99蒸汽 72.32空气 265.85解: 设使用煤 Xkg , 蒸汽 Ymol ，空气 Zmol500 X0.42/22.4=0.79Z:得 Z=11.867mol 则有 11.867 X 29=344.1kg油品A ： 65%C6, 35%C8油品C ： 53U6, 47%C8A 0.65 : 0.5B 0.35: 0.5 D 4: 1解: 平衡知到80 C，溶液流量为 1.0kg/s。
加热介质为120 C的饱和水蒸汽（焓值为2708.9kJ/kg ），其消耗量为0.095kg/s，蒸汽冷凝成同温度的饱和水（焓值为503.6kJ/kg ）。
问换热器的热损失率（%）为下列哪个数值?饱和水蒸汽，120TC溶液.25X：溶液，80 r「饱利水，1201CB 6.54解: 热量衡算知W 汽r=mCP △ t+QLQL=0.095 X ( 2708.9-503.6 ) -1 X 3.56 X ( 80-25 ) =13.7035QL/ W 汽r=13.7035/209.5035=6.54%4.某气体进入气体冷却塔与冷却水直接接触冷却，气体在冷却塔中的放热量为4500000kJ/h （不包括水蒸汽的冷凝放热）已知：进冷却塔气体中含水汽量1543kg/h，出冷却塔气体中含水汽量297kg/h，冷却水比热容 4.186kJ/ （kg・Q，冷却水升温15 °C ,水蒸气冷凝潜热为2570kJ/kg。
不考虑气体在冷却过程中的损失和塔的吸（散）热损失。
问冷却水的用量（t/h）是下列哪个数值?A 72B 21C 113D 123M 水 Cp △ t=(1543-297) X 2570+4500000得 M 水=123t/h5.将10000kg/h 的6% (wt%，下同)乙醇溶液送入精馏塔，从塔顶输出95%乙醇溶液，从塔底输出含 0.1%乙醇的废水 率( kg/h )是下列哪个数值？Ci=4.91X10*kJ/h厂/343K,乙賂95% . 7眩这満、"— 札OHrfff fix* Cp2 二 21kJZ(krK)乙諄瀛368K,乙諄，6% - lOOOOkg/h Cpi= 4. 5kJ/(kg*K)解：F=D+WFX f =DX D +WX W得 W=F(X D -X f )/ (X D -X W )=10000 X ( 0.95-0.06 ) 问塔底产品流I 373K,乙諄，0・慣.废水 Cp3 - 4 5kJ (kg ・K)A 937.8B 10720C 8372D 1072/(0.95-0.001)q=3.5X10'kJ h=9378.3kg/h 无答案选项6. 根据第 8 题图示，将 10000kg/h 温度为 368K 的乙醇溶液送入精馏塔，从塔顶输出 343K 的乙醇溶液，从塔底排出温度5kJ/h （原题为3.5 >06kJ/h ）。
已知塔顶乙醇溶液的塔热损失为3.5 >10平均比热容为 2.1kJ/（kg K ），进料乙醇溶液和塔底乙醇溶液的比热容 基本与水相同，可取为 4.5kJ/ （ kg K ）,A 2.9 >1010000 > 4.5> （368-273 ）+Q=（10000-8000） > 2.1 > （343-273 ）+4.91 > 106+8400> 4.5 > （373-273 ）+3.5> 105得 Q=5 > 1067. 一个 2.5 升钢瓶里装着 16g 氢气，钢瓶最高允许使用压力为解： PV=nRT373K 、8400kJ/h 的乙醇废水。
塔顶冷凝器从塔内物料取出的热量为4.91 >106kJ/h ，全问塔底再沸器热负荷（ kJ/h ）是下列哪个数值？（提示：基准温度设为273K ）B 3.3 >106C 5.0 >106D 7.3 >106解： 热量衡算知5MPaA ）， 问钢瓶气体允许最高温度（C ）是下列哪个数值?A -82.6B -254.1C -271.3D -85.26> 2.5> 10-3=16/2> 8.314T 5> 10得T=187.9K=-85 °C消防水（密度为11.露天消防水池每天在 40 °C 暴晒下蒸发3），问此过程的熵变（ kJ/K ）是下列哪个数值？ 1000kg/m30.036m8.KPa 。
提示：燃煤的热值按 29260kJ/kg 计解： 110m3 过滤麦汁加热量为Q1=mCp △ T=110 X 1040 X 4.1 X( 90-72 ) 4Q1/[100 X ( 1-10% ) ]=Q2/20 X 10245.7B 2014C 276.4D 4.98解： 蒸发水为 0.036 X 1000/18=2kmol取基准温度为 0° C 则有△ S=3.6 X 4.184 X 40-2000 X ( 7.37/101.3 ) X 43.280.9 =-272.64KJ/K年产 20X104m 3的啤酒厂利用麦汁煮沸锅的二次蒸汽把水加热至过滤麦汁加热至 90 C, 110m 396 °C ,再用96 °C 热水把72 C 、110m 过滤麦汁煮沸后得100m 3热麦汁，由热麦汁酿制成啤酒的总损失为3，问该 10% ，过滤麦汁的比热容为 1040kg/m4.1kJ/ (kg ・0 ，密度为厂利用二次蒸汽一年可以节约的燃煤（t ）是下列哪个数值？A 855B 641 64100 D 577=8442720KJQ2=1.87616 X 1010KJ=29260 X 10-3M M=641t要求在 20 分钟内压送完毕，浓硫酸密度为 1820kg/m 3，采用内径为40mm 的碳钢管输送，管道长50米，摩擦系数瑕0.02计，有两值？液面压力为0kPa ，泵的进出口管路匀为89X.5mm 碳钢管，管路 长总 50 米，所有局部阻力当量长度为20 米浓硫酸在管内的摩擦系数3/h ,浓硫酸密度按 1820kg/m 3，离位槽液面距贮槽液面位差20 米，高位槽与大气相同，每次压送 3m个 90 °弯头和一个半开 的截至阀， 90 °弯头和一个半开 的截止阀阻力系 数分别按 0.5 和 9 计。
问压缩空气的压力（MPa ）至少是下列哪个数0.373B 0.397C 0.434D 0.488解： Q=3/(20/60)=9m3/hu=Q/0.785d2=2m/s10. P/ p=gZ+(刀/d+ EZ+1)u i=9.81 X20+ ( 0.02 X5/0.04+2 X0.5+9+1 ) X22/2 P=0.488 X106Pa2/2用离心泵从常压硫酸贮槽向密闭硫酸高位槽输送浓硫酸，已知高位槽液面距泵的进口位差28 米，贮槽液面高出泵进口3 米，高位槽为025,已知离心泵流量淞0m 心泵的效率n按70%计，问需要离心泵的扬程m）和轴功率（kW）是下列哪组数值？A 29.2 及 4.1B 28.8 及 3.5C 32.2 及 4.5D 32.2 及 4.1解：H= Z+ P/ pg + 开(l+le)/d]u 2/2gu=Q/0.785d2=1.1m/sH=(28-3)+50 X103/(1820 X9.81)+0.025 X[(50+20)/0.08] X1.12/(2 X9.81) =29.1mN=QH pg/ n=20 X29.1 X1820 X9.81/(3600 X0.7)=4123w=4.1KW11.某石化厂用 ①325 X12.5mm 的钢管将原油由码头俞送米外 的厂内罐区，管路的允许压降0为. 2MPa ，问该管路的最大运量输（t/h ） 是下列哪个数值？（原油密度为850kg/ m3, R0.03)仲/ p=Xhf=入(l/d)u 2/20.10X106/850=0.03 X[6000/(0.325-2 X0.0125)] Xu 2/2u=0.886m/s Q=0.785d2up=225m3/h X850kg/m3=191.5t/h槽液面至出水口的垂直高度为6 . 5 米，供水管内径为1 00 毫米，若管路的总阻力按1.5kJ/kg 考虑问管路中水的流量（m 3/h ）是下列哪 个数值？225B 190C 265D 45解： 12. 某厂由水面恒定的高位敞口水槽向300 米外的敞口设备供水，水A 60B 128C 43D 64 解：列方程gZ=u 2/2+ EhfQ=0.785d2u=0.785 X0.12X2.13 X3600=60m3/h13. 用泵将水从敞口贮槽送至冷却塔，贮槽水面至塔顶水出 口处高差血m ,冷却塔内压力为10值？2=70/(0.785 X0.12X3600)=2.48m/sH= Z+ P/ pg + A( l/d)u 2/2g =10+3 X104/(1000 X9.81)+0.024 X(100/0.1) X2.482/(2 X9.81)=0.58mN=QH pg/ n=70 X20.58 X1OOO X9.81/(3600 X0.7)=5.61KW敞口高位槽向精馏塔进料，高位槽液位距槽底部恒定保 持不变，且距精馏塔进料口高度为H 米，物料输送管为1108Xmm 不 锈钢管，管长H+5米，管路上所有管件的阻力降为5.32Nm/kg 。