化工总控工技师（简答题）模拟试卷3

化工总控工技师（简答题）模拟试卷3一、简答题(本题共27题，每题1.0分，共27分。)1、助催化剂按作用机理的不同，一般区分为哪两类?它们的作用分别是什么?标准答案：一般可分为结构型和电子型两类。结构型助催化剂的作用是提高活性组分的分散性和热稳定性，结构型助催化剂的加入，使活性组分的细小晶粒间隔开来，不易烧结，也可以与活性组分生产高熔点的化合物或固熔体而达到热稳定。电子型助催化剂的作用是改变主催化剂的电子结构，促进催化活性选择性。具有空余成键轨道的金属，对电子有强的吸引力。吸附能力的强弱和催化活性紧密相连。知识点解析：暂无解析2、哪些因素会引起固定床反应器的阻力损失增大?标准答案：增大流体空床平均流速(或生产负荷增加)、减少颗粒直径(催化剂由于操作不当而粉化)以及减小床层空隙率都会使固定床床层的压降增大。其中尤以空隙率的影响最为显著。知识点解析：暂无解析3、何谓压力?压力的表示方式有哪几种?标准答案：(1)面积上所承受的垂直力称压力。(2)压力的表示方式：①当绝对压力大于大气压力(p0)时，压力表上的读数p0称为表压力。②当绝对压力低于大气压力时，表示容器内工质具有真空度(pv)。(3)绝压、表压、真空度之间的关系：p＝p表＋p大气压；p＝p大气压－p真空度。知识点解析：暂无解析4、何谓因次(或量纲)?何谓因次式?何谓单位?标准答案：(1)因次是指表示物料性质和状态的基本物理量，如：长度(L)、时间(t)和温度(T)就是常用的因次。(2)由因次组成的表示物理量特性的式子称因次式。如：体积的因次式为L3、密度的因次式为M／L3。(3)单位是因次的具体表示。如：长度的单位通常用米(m)表示，质量的单位通常用千克(kg)表示等。知识点解析：暂无解析5、何谓插值?常用的插值方法有哪几种?标准答案：插值就是通过列表函数中若干点数据构造一个比较简单的函数来近似表达原来的函数，然后利用此函数处理数据的方法。常用的插值方法：(1)线性插值；(2)Lagrange插值；(3)差商与牛顿插值；(4)差分与等距节点插值；(5)分段插值；(6)三次样条插值等。知识点解析：暂无解析6、何谓逐步扫描法?试简述其基本原理。标准答案：选定一个步长h，并计算函数f(a)、f(a＋h)、f(a)与f(a＋h)两函数值乘积，若两函数值乘积大于零，说明该区间内无实根。这时。把区间的终点作为下一次迈步的始点。再计算f(a＋2h)的值，如此反复向前迈步，直至两函数值的乘积小于或等于零，即直至相邻两个函数值异号，此时可把两函数乘积小于或等于零的区间的始点作为方程式根的近似值。这个方法叫迈步法或逐步扫描法。知识点解析：暂无解析7、试简要描述理想气体的微观模型。标准答案：理想气体的微观模型：(1)理想气体分子本身不占体积；(2)理想气体分子之间无作用力；(3)理想气体分子是完全弹性体。知识点解析：暂无解析8、何谓偏心因子?标准答案：偏心因子ω＝。知识点解析：暂无解析9、何谓推动力?化工生产过程存在哪几类推动力?标准答案：推动力是指非平衡与平衡之间的距离；化工生产过程中常见的几种推动力为：(1)流动推动力：压力差△p；(2)传热推动力：温度差△t；(3)传质推动力：浓度差△c；(4)化学反应推动力：浓度差△c(确切地说是化学位差)。知识点解析：暂无解析10、何谓限制反应物、过量反应物、过量百分数?标准答案：(1)限制反应物是指化学反应原料不按化学计量比配料时，其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。(2)过量反应物是指不按化学计量比配料的原料中，某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量，该反应物称为过量反应物，即用量超过理论量的反应物。(3)过量百分数是指过量反应物超过限制反应物所需理论量的部分占其所需理论量的百分数称为过量百分数。知识点解析：暂无解析11、转化率、选择性、收率三者之间存在什么关系?标准答案：单程转化率(xA单)、选择性(S)、单程收率(Y单)之间的关系为：Y单＝xA单×S。总转化率(xA总)、选择性(S)、总收率(Y总)之间的关系为：Y总＝xA总×S。知识点解析：暂无解析12、理想气体的显热如何计算?通常可采用哪几种处理方法?标准答案：可利用恒压热容数据与焓值数据计算，具体方法如下。(1)利用cp＝f(T)积分计算，即：(2)利用cp＝f(T)曲线图、表格数据、cp＝f(T)经验公式，采用任意温度区间平均恒压热容数据处理法，即采用平均温度下的真实热容代替T1～T2区间平均热容计算：Qp＝。(3)采用常压下T0～T的平均恒压摩尔热容计算：Qp＝当t0取0℃时，可将此计算式简化为：Qp＝。(4)采用焓值数据计算：Q＝△H＝m(h2－h1)。知识点解析：暂无解析13、简述反应器热平衡计算方法及热力学反应出口温度的计算方法。标准答案：(1)反应器热平衡计算方法主要可分为以下两种。①由标准反应热计算反应过程热效应，如下图所示。QR＝△HR＝△H1＋△HR⊙＋△H2此法根据对其中的标准反应热△HR⊙＋的方法的不同，又可分为两种。a，由标准生成热数据计算标准反应热b，由标准燃烧热数据计算标准反应热②由任意温度下的反应热数据△HR＝f(T)计算过程反应热，如下图所示。由任意温度下的反应热数据△HR＝f(T)计算过程反应热途径QR＝△H＝△H1＋△H2以图A为例：(2)热力学反应出口温度的计算方法同上，也有两种方法，所不同的是只需将上述计算过程中的反应热QR用0代替即可。知识点解析：暂无解析14、何谓规模经济?标准答案：规模经济，是指在产出的某一范围内，平均成本随着产出的增加而递减的现象。对于化工生产能力(C)与容积(V)成正比即与设备的线性尺寸(L)成三次方关系，而设备投资(I)通常与其面积成正比。即与其线性尺寸成二次方关系。综合的结果，装置的投资费与生产能力的0，6次方成正比，即所谓的0，6次方法则，可表示为：知识点解析：暂无解析15、化工过程根据其操作方式可以分成哪几类?标准答案：(1)连续型；(2)间歇型；(3)半连续半间歇型。知识点解析：暂无解析16、何谓化工过程开发?标准答案：化工过程开发是指一个化学反应从实验室过渡到第一套生产装置投产的全部过程。知识点解析：暂无解析17、生产合成氨的原料有哪些?标准答案：(1)N2：来源于空气(空气中含约N2＝78％，此氮称游离状态的氮，除大豆可靠根瘤菌固氮外。其他植物无法直接利用，必须将其转化为化合状态的氮才能被植物吸收)；(2)H2：工业主要来源于以下三类物质。①固体燃料：煤(无烟煤、烟煤、褐煤)、焦灰、石灰碳化煤球；②气体原料：天然气、油田气、焦炉气、石油废气、有机合成废气等；③液体原料：轻油、重油、渣油、水等。知识点解析：暂无解析18、以煤为原料，采用固定床间歇气化法的一个工作循环分哪几个阶段?标准答案：分5个阶段：①吹风阶段；②蒸汽一次上吹阶段；③蒸汽下吹阶段；④蒸汽二次上吹阶段；⑤空气吹净蒸汽阶段。(1)吹风阶段主要作用：利用空气中的氧气与碳的放热反应，将大部分反应热积蓄在碳层中，为制气提供反应热；(2)蒸汽一次上吹阶段：利用吹风阶段积蓄的热量和加氮空气中的氧气与碳反应的放热量，提供碳与水蒸气制气反应的吸热之需，生产一定数量的上行煤气；(3)蒸汽下吹阶段：一方面继续制气，另一方面将被一次上吹制气阶段上移了的气化层下移，为下次循环作准备；(4)蒸汽二次上吹阶段：主要作用是吹净因下吹制气而残留于煤气炉下部及管道中的下行煤气，防止下一循环吹风时空气与煤气直接接触而可能发生爆炸的危险，同时可制得少量的上行煤气；(5)空气吹净蒸汽阶段：其实该阶段是吹风的初始阶段，主要是为了网收二次上吹制气残留于煤气炉上部及管道中的上行煤气，同时可根据煤气气柜中的氢／氮比调整吹净时间，增加回收的氮气量。知识点解析：暂无解析19、天然气蒸气转化法为什么通常要分为两段?标准答案：有两个原因：(1)设备材料质量的限制(天然气蒸汽转化要将CH4降低到0，5％，在p＝3，5MPa下需将反应器出口温度控制在1000℃，而一段炉的材质无法同时承受p＝3，5MPa、t＝1000℃这一条件)；(2)半水煤气的成分要求，(H2＋CO)／N2＝3，05(一段转化炉出口气体中没有N2，而残余CH4尚有10％，加入空气一方面利用O2与H2反应放热提供剩余CH4吸热转化反应之需，另一方面补充合成氨生产所需N2)。知识点解析：暂无解析20、脱硫方法有哪些?各法分别适合于怎样的流程?标准答案：(1)湿法(属于粗脱硫，用于硫含量多但净化度要求低的场合)，又可分为：①物理吸收法。低温甲醇法、聚乙二醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法等。②化学吸收法，该法又可分为：1，中和法，如氨水中和法、氢氧化钠法、碳酸钠法、乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、三乙醇胺法(TEA)、甲基二乙醇胺法(MDEA)等；Ⅱ，氧化还原法，如改良ADA法、栲胶法等；Ⅲ，络合法，如EDTA络合铁法、水杨酸络合铁法等。③物理化学法。环丁砜法、常温甲醇法。(2)干法(属于精细脱硫法，只能用于含硫量少但净化度要求高的场合)，又可分为：①接触反应法，如氧化锌法、氧化铁法；②吸附法，如活性炭法、沸石吸附脱硫法；③转化法(预处理法)，如钴钼加氢法。知识点解析：暂无解析21、何谓变换?如何划分?标准答案：利用水蒸气和CO反应。使CO转变为易于清除的CO2的过程称变换。(1)按压力划分：常压变换和加压变换；(2)按温度高低划分：①高温变换(中温变换)；②低温变换；③耐硫宽温变换。知识点解析：暂无解析22、实际生产中变换反应温度如何选择?标准答案：由催化剂的具体型号而定，必须在其适宜温度范围操作，如：(1)入口稍大于催化剂起活温度，随着使用时间的延长可适当提高；(2)催化剂床层中的最高温度(热点温度)不能超过催化剂允许高限温度；(3)变换炉出口温度由最终变换率而定，应低于对应出口组成的平衡温度15～20℃。知识点解析：暂无解析23、在我国以煤为原料的中小型合成氨厂的变换工段，半水煤气走换热器的管程还是壳程?为什么?标准答案：半水煤气走换热器的管程。原因：尽管半水煤气温度低于与之换热的变换气，从热量利用角度，高温变换气应走管程，低温半水煤气应走壳程，但此情况下设备安全是首位的，半水煤气中含有一定量的硫化氢等酸性气体，并且很有可能夹带一定量的冷凝水而形成腐蚀性介质而对设备产生腐蚀。若腐蚀性介质走换热器管程，其只对管程内壁产生腐蚀；若其走壳程，则不仅腐蚀管外壁，同时也腐蚀壳体内壁，即产生双重腐蚀的后果，所以变换工段半水煤气要走换热器的管程。知识点解析：暂无解析24、合成氨原料气最终净化方法有哪几类?标准答案：合成氨原料气最终净化方法可分为以下两大类，即：(1)干法；(2)湿法。(1)干法。①甲烷化法：CO、CO2＋H2CH4，可将CO、CO2降低至10mL／L，适用于天然气、轻烃制气流程；②醇化法：CO、CO2＋H2CH3OH，可将CO、CO2降低至0，1％～0，4％，广泛应用于煤为原料的中小型合成厂，只能作为预精制，反应后气体经分离CH3OH不必循环而送至下工段进一步净化；③烃化法：CO、CO2＋H2CnH(2n＋2)，可将CO、CO2降低至25mL／L；④分子筛变压吸附法：尚未在我国推广。(2)湿法。①液氮洗：CO2＋CO约为5～10mL／L，CH4＋Ar约为100mL／L，适用于煤、重油部分氧化流程；②铜氨液洗：CO、CO2约为25～30mL／L，传统煤为原料间歇制气。(3)干法串湿法(化学法串物理法)：尚未在我国推广。知识点解析：暂无解析25、氨合成新鲜气补充在哪里?为什么?标准答案：经过精制后的原料气补入氨冷器的气体出口。加在此处的目的是要通过氨冷器出口气体中的液氨在氨分离器分离时将新鲜气中夹带的少量有害物质，如CO2、H2S、H2O等进一步得到清除。(此题可换一种问法。如为什么合成工段新鲜气要补充在氨冷器的出口气体中导致压力损失而不直接补入到离合成塔