化工总控工技师（简答题）模拟试卷1（共106题）

化工总控工技师（简答题）模拟试卷1（共4套）（共106题）化工总控工技师（简答题）模拟试卷第1套一、简答题(本题共26题，每题1.0分，共26分。)1、何谓热点温度和最佳反应温度?怎样使可逆放热反应尽可能地在最佳反应温度下进行?实际生产中有无在最佳反应温度下操作的可能?为什么?标准答案：热点温度：催化剂床层中的最高温度称热点温度；最佳反应温度：也称最适宜反应温度，是指可逆放热反应速率最大时对应的温度。使可逆放热反应尽可能地在最佳反应温度下进行的措施：根据原料气中反应组分的含量将催化剂床层合理分段，段间采取合适的冷却或冷激方式。实际生产中无法做到完全按照最佳反应温度操作，因存在以下两个无法解决的问题：①当转化率为零时，对应的最佳反应温度(tm)很高，可能超过催化剂使用温度范围，烧毁催化剂；即使tm未超过催化剂使用温度范围。也必须提供额外的热源加热反应前的气体。能耗太高。②由于反应放热，随着反应的进行，床层温度逐渐升高，而tm要求逐渐降低，这一矛盾工业上无法妥善解决。即使在催化剂床层中安装换热冷管进行连续换热也无法实现，除非采用将催化剂分成无限段，段间采用以一定的温度梯度下降的换热介质才能实现，这显然是不可能的！知识点解析：暂无解析2、何谓化学平衡移动原理?标准答案：平衡移动的原理，任何稳定平衡系统所处的条件如温度、压力、组成有所变化时，则平衡向着削弱或解除这种变化的方向移动。知识点解析：暂无解析3、何谓化工工艺参数?常用的工艺参数有哪些?标准答案：在化工生产过程中，能影响过程运行和状态的物理量称为化工工艺参数。常用的工艺参数有温度、压力、流量及物料的百分组成或浓度等，在指定条件下它们的数值恒定，条件改变其数值也随之变化，这些参数也常作为控制生产过程的主要工艺指标。知识点解析：暂无解析4、物料组成的常用表示方法有哪几种?标准答案：(1)质量分数；(2)体积分数；(3)摩尔分数。知识点解析：暂无解析5、国际单位制由哪几个基本单位构成?标准答案：国际单位制由7个基本单位构成：(1)长度(米，m)；(2)质量(千克，kg)；(3)时间(秒，s)；(4)电流[安(培)，A]；(5)热力学温度[开(尔文)，K]；(6)物质的量[摩(尔)，mol]；(7)发光强度[坎(德拉)，cd]。知识点解析：暂无解析6、何谓曲线拟合?标准答案：将离散的数据描述成数学表达式的方法称曲线拟合。知识点解析：暂无解析7、何谓牛顿法?标准答案：牛顿法通常用于求解一元三次以上非线性方程的根，其基本原理是通过给出函数根的初值，利用该点函数值与函数在该点的斜率之间的关系采用逐步逼近函数的解。知识点解析：暂无解析8、virial方程中的Virial系数的含义是什么?标准答案：Virial系数，微观上反映了分子问的相互作用，如第二Virial系数(B或B’)反映了两分子间的相互作用，第三Virial系数(C或C’)反映了三分子问的相互作用等等。宏观上，纯物质的Virial系数仅是温度的函数。知识点解析：暂无解析9、何谓混合规则?常用混合规则有哪几种?标准答案：关联纯物质性质和混合物性质的函数式称为混合规则。常用混合规则：(1)Qm＝∑yiyjQij；(2)Qm＝(Qii＋Qjj)／2、Qm＝∑yiQi，称为Kay规则或称直线摩尔平均法；(3)QQm＝(QiiQjj)0，5、Qm＝(∑yiQi0，5)2。知识点解析：暂无解析10、简述物料衡算的一般步骤。标准答案：(1)收集计算原始数据。如输入或输出物料的流量、温度、压力、浓度、密度等。这些原始数据，在进行设计计算时，常常是给定值。如果需要从生产现场收集，则应该尽量使数据正确。所有收集的数据，使用统一的单位制进行汇总。(2)根据相关任务画出过程物料流程简图。明确已知量、待求量。在图中，标出所有物料线，并注明所有已知和未知变量。如果过程中有很多流股，则可将每个流股编号，减少计算时变量书写的复杂性。(3)选择衡算体系。根据已知条件及计算要求，明确衡算体系，必要时可在流程图中用虚线表示体系边界。(4)选择合适的计算基准。必要时可在流程图上注明所选的基准值。(5)写出有关化学反应方程式，包括主、副反应，标出有用的分子量，如果无化学反应，则此步可免去。(6)列出物料衡算式，选择合适的数学方法求解。对于一般的简单计算题，可采用手工计算即可解决，但对于一些复杂的计算问题，必须选择合适的数学方法并且要采用计算机编程或相关的计算软件才能解决。(7)整理数据，校核计算结果，如将数据列成表格或由数据画出物料流程图，这样便于校对。知识点解析：暂无解析11、何谓选择性?标准答案：选择性是指生成目的产物所耗某反应物的量与该反应物反应掉的量的比值，或生成目的产物的量与反应掉的原料所能生成的目的产物的理论量的比值。知识点解析：暂无解析12、设置循环回路的目的是什么?标准答案：为了提高原料的利用率。知识点解析：暂无解析13、简述相变潜热的种类和处理方法。标准答案：(1)相变潜热的种类：①汽化和冷凝热；②熔化和凝固热；③升华和凝华热；④固体晶型转变热。(2)相变潜热的处理方法：①查相关数据手册；②通过经验公式计算；③由实验测定。知识点解析：暂无解析14、为什么要采用多级压缩?怎样才能使多级压缩功最小?实际压缩机的功率如何估算?标准答案：(1)采用多级压缩的原因：①控制压缩终温；②减小压缩功耗；③满足不同的工艺要求。(2)使多级压缩功最小的方法：对于各级气量不变的多级压缩，理论上的最小功是各级压缩比相等，且每级的进口温度都等于一段的进口温度时，可使多级绝热压缩或多级多变压缩功最小。(3)实际压缩机的功率估算：实际压缩机的功率的估算可按压缩过程的功率传递过程示意图进行。如下图所示。估算步骤如下：①理论功率Nid。先将气体视为理想气体，按理想气体可逆等温压缩或可逆绝热压缩计算出压气过程中被压缩的气体所需的最小功率。②指示功率Ni。通过指示效率计算活塞实际给气体的功率，即指示功率。根据压缩过程的性质，通常有下列两种情况：a，按理论等温压缩为比较标准，则：b，按理论绝热压缩为比较标准，则：③轴功率NF。通过机械效率计算原动机给压缩机轴的功率。主要克服压缩机内传动装置之间的摩擦等。所以压缩机的轴功率就必须大于活塞给气体的功率(指示功率)：④原动机的有效功率Ne。通过传动效率计算原动机的有效功率就是指原动机必须输出的最小功率：⑤原动机功率N0。由于原动机(如电动机等)本身内部存在一些功的损失，同时为了保证压缩机工作运行可靠，选用的电动机的功率都要比原动机的有效功率大一些，一般可取1，1～1，2保险系数计算：N0＝(1，1～1，2)Ne。⑥圆整、选型。具体选择原动机功率时，通常还需将上述计算结果进行圆整，最后才能确定。工程上，为了便于估箅压缩机的实际功率，也可以直接采用压缩机效率来表示上述几个效率。即：η＝理论功率／实际功率η的值因压缩机的类型和生产能力的不同而取不同的经验值。知识点解析：暂无解析15、何谓化工生产过程?化工生产的目的?标准答案：化工生产是以工业规模对原料进行加工处理。使其在物理状态、化学性质上发生变化，成为合乎要求的产品的过程。化工生产的目的：将廉价易得、用途较少的原料转变为纯度较高、用途较广、价格较高的产品，以满足人们的物质文化生活的需要，为国家、社会创造出更多的物质财富。知识点解析：暂无解析16、原料路线、产品路线和生产路线的选择原则是什么?标准答案：(1)原料的选择必须遵循原料来源充足可靠，成本较低，易于利用的原则；(2)产品的原料路线确定后，选择产品便成为首要的问题。选择的产品不仅要具有一定的技术经济性，还要有一定的市场寿命；(3)原料路线和产品都确定后。生产路线的选择要遵循安全、易于实现及投资、操作费用低的原则。知识点解析：暂无解析17、氨有哪些主要的物理性质、化学性质?标准答案：(1)主要物理性质：①常温、常压为气态，有刺激性气味、有毒，气氨与黏膜水分作用后，呈碱性灼伤。②易液化，气化潜热大(作用，可作为良好的制冷剂)。③临界温度132，4℃(作用，高于此值时无论采用多高压力都无法使之液化，在氨合成塔中由于操作温度为400～500℃，故不必担心氨会液化而使固体催化剂遭到损坏)。④氨极易溶解于水，常温、常压下约为1300L／L水(利用此性质，含氨的放空气和弛放气中的氨可采用水进行吸收而将其回收)。⑤氨在不同压力下的沸点变化较大(利用此性质可合理选择液氨储罐的压力)。(2)主要化学性质：①爆炸，接触炽热金属、与O2(13，5％～82％)、空气混合(15，5％～28％)。②氨在空气中与氧化合燃烧呈现黄绿色火焰，主要反应为：4NH3＋3O2→2N2＋6H2O。在催化剂存在下：4NH3＋5O2→4NO＋6H2O(此反应用于制硝酸)。③在高温及催化剂存在下：2NH3→N2＋3H2(可用于开工制原料气)。④与各种酸酐或酸类作用生成盐，如：2NH3＋CO2＋H2O→(NH4)2CO3→水＋NH4COONH2→CO(NH2)2。⑤有腐蚀性。在水汽或氧存在下，对铜及其合金有严重腐蚀性。知识点解析：暂无解析18、何谓造气?煤气有哪些种类?主要用途有哪些?标准答案：用氧或含氧的气化剂(如H2O)等对固体燃料进行热加工，使其转化为可燃性气体的过程称造气。煤气的种类及主要用途如下表：知识点解析：暂无解析19、以煤为原料，可采用哪些方法制取合格的半水煤气?标准答案：①固定床间歇(空气)气化法；②固定床(富氧)连续气化法；③沸腾层气化法；④水煤浆制气法等。其中方法③、④制气时得到水煤气，在后续工段的液氮洗涤少量CO的同时再补入N2。知识点解析：暂无解析20、为什么合成厂通常将脱硫设置在整个流程的前端?标准答案：原因主要有以下四点：(1)硫化物腐蚀金属设备和管道；(2)会使合成氨生产各工段催化剂(变换耐硫催化剂除外)中毒；(3)会影响其他杂质气体的清除及降低最终产品的质量；(4)硫本身是一种重要的资源，回收可降低生产成本。知识点解析：暂无解析21、精细脱硫通常用于什么场合?标准答案：原料气中硫含量已经很少，但脱硫净化度要求很高的场合。知识点解析：暂无解析22、变换反应的特点是什么?标准答案：可逆、放热、等容、需催化剂。知识点解析：暂无解析23、简述加压变换的优点。标准答案：(1)节省原料气压缩功(可达15％～30％)。(理由是干变换气量大于干半水煤气量，其增加量为CO变换反应掉的数量，加压后反应，可省压缩反应掉的CO气体量。)(2)提高剩余H2O(g)冷凝热的回收利用价值。[理由是压力升高，湿气中剩余H2O(g)的分压提高，其露点温度提高，冷凝热的能级随之提高。冷凝热才有较高的利用价值。](3)提高反应速率，增加生产强度。(理由是中、低变反应速率与压力的幂指数的大致范围为：中变＝0，35～0，55、低变＝0，45，压力提高可明显加快反应速率。)(4)缩小设备体积，设备占地面积，减小设备单位面积的热损失量。(理由是加压后由于反应速率快、设备小、单位产量设备面积小。)知识点解析：暂无解析24、物理吸收法与化学吸收法的主要区别有哪些?分别适用于何种制气流程中?标准答案：物理吸收法和化学吸收法比较如下表：知识点解析：暂无解析25、目前，氨合成采用的催化剂还原前后主组分是什么?标准答案：活性组分未还原前为FeO和Fe2O3，其中Fe质量分数占24％～38％，Fe2＋／Fe3＋约为0，5，一般在0，47～0，57之间，成分可视为Fe3O4，还原后活性组分为α-Fe。知识点解析：暂无解析26、氨储槽的压力一般为多少?为什么?标准答案：氨储槽的压力一般为1，8MPa，这是由液氨的饱和蒸气压决定的。当液氨储槽露天放置时，为了保证氨始终处于液态，储槽压力必须高于对应温度下的饱和蒸气压，如以夏季温度为基准，假定室外可达45℃，可查得对应的饱和蒸气压为1，68MPa，则为了保险，可取氨储槽的压力一般为1，8MPa。知识点解析：暂无解析化工总控工技师（简答题）模拟试卷第2套一、简答题(本题共26题，每题1.0分，共26分。)1、简述影响化学反应平衡的主要因素。如何影响?标准答案：影响化学反应平衡的主要因素有：温度、压力、组成(惰性气体浓度)等。(1)温度对化学平衡的影响。对于吸热反应，平衡常数Kp随温度的升高而增大，即升高温度，有利于平衡向生成物的方向移动，反之则减小。不利于向正方向进行；对于放热反应，温度对其的影响刚好与吸热反应相反。(2)压力对化学平衡的影响，仅考虑理想气体反应体系，且用Ky进行讨论，Ky＝Kp／p△n，式中△n为各反应产物前的化学计量系数与各反应物前的化学计量系数之差。①对△n＞0，即物质的量增加的反应，总压增加，平衡向左移动；②对△n＜0，即物质的量减小的反应，总压增加，平衡向右移动；③对△n＝0，即物质的量不变的反应，总压对平衡没有影响。(3)惰性气体的含量对平衡的影响，加入惰性气体，相当于减小了系统的压力，故其影响与系统减压相同，即对于△n＞0的反应，有利于平衡向右移动；对于△n＜0的反应，有利于平衡向左移动。知识点解析：暂无解析2、对于分子数增加的高温反应中，通常加入水蒸气，水蒸气的作用有哪些?标准答案：①可以降低原料的分压，改善化学平衡，提高平衡转化率；②与催化剂表面沉积的焦炭反应，使之气化，起到清除焦炭的作用；③水蒸气的热容量大，可以提供吸热反应所需的热量，使温度稳定控制；④水蒸气与反应物(有机物)容易分离。知识点解析：暂无解析3、何谓温度?常用的温标有哪几种?标准答案：(1)温度的概念：处于热平衡状态的物系必有一个相同的状态参数，此状态参数称为温度。(2)常用的温标有以下几种：①开氏温标(Kelvin，1848年由Thomson提出，K)。1954，年国际第十届计量会议规定，以水的三相点为基准，定为273，16K。②摄氏温标(Celsius，1742年，℃)。水为基准物，正常冰点为0℃、沸点为100℃。③华氏温标(Fahrenheit，1714年，°F)。④兰氏温标(Rankine，°R)。知识点解析：暂无解析4、何谓干基与湿基?两者之间有何关系?标准答案：干基是指不包括水蒸气在内的混合气体的组成；湿基是指包括水蒸气在内的混合气体的组成。两者之间的关系是。对于某一组分i，其湿基组成(yi湿)小于对应的千基组成(yi干)，具体计算公式为：(1)由干基组成计算湿基组成，yi湿＝yi干／(1＋n水)式中，n水——以1mol干气为基准加入的水蒸气的物质的量(mol)。(2)由湿基计算干基组成。yi干＝yi湿／(1－y水)如：H2O／CO＝3，则n水＝0，834知识点解析：暂无解析5、SI制的词头使用规则有哪些?标准答案：SI制的词头使用规则有：(1)词头符号用正体字，词头符号和单位符号之间不留间隙，如：kJ、MPa。(2)带词头单位符号上有指数，则表明倍数单位或分数单位按指数自乘，如：1cm3＝(0，01m)3＝10－6m3。(3)不允许把两个以上词头叠起来用。如：10－9m＝1nm，不能写成1mμm。知识点解析：暂无解析6、何谓最小二乘法?标准答案：就是采用使实测函数值与模型计算值之差即残差的平方和最小的方法来确定最佳拟合模型的方法称最小二乘法。知识点解析：暂无解析7、气体p、V、T数据的计算方法通常可分为哪几类?标准答案：气体p、V、T数据的计算方法通常可分为两类：(1)状态方程法；(2)对应态原理法。知识点解析：暂无解析8、何谓对比态原理?标准答案：在相同的对比状态下，所有的物质表现出相同的性质。知识点解析：暂无解析9、物料衡算、能量衡算的理论依据是什么?标准答案：(1)物料衡算的理论依据是质量守恒定律(即物质不灭定律)；(2)能量衡算的理论依据是能量守恒定律(即热力学第一定律)。知识点解析：暂无解析10、物理过程物料衡算时通常的衡算式有哪几种?标准答案：物理过程物料衡算时通常的衡算式有三种：(1)总物料平衡式；(2)组分平衡式；(3)归一方程。知识点解析：暂无解析11、何谓单程收率、总收率、单程质量收率、总质量收率?它们之间的关系如何?标准答案：(1)单程收率(Y单)：以反应器为体系，生成目的产物所耗的某原料量与进入反应器的该原料量之比值，或生成目的产物的量与进入反应器的原料全部转化为目的产物的量之比值。(2)总收率(Y总)：以整个反应系统为体系，生成目的产物所耗的某原料量与进入反应系统的该原料量(新鲜原料)之比值，或生成目的产物的量与进入反应系统的原料全部转化为目的产物的量之比值。(3)单程质量收率(Y单质)：以反应器为体系，生成的目的产物的质量与输入反应器的某一物料的质量之比称为单程质量收率。(4)总质量收率(Y总质)：以反应系统为体系，生成的目的产物的质量与输入反应系统的某一物料的质量之比称为总质量收率。知识点解析：暂无解析12、设置排放管路的目的是什么?标准答案：为了控制循环回路中惰性气体的含量或副反应产物的含量。知识点解析：暂无解析13、简述混合热的种类及其处理方法。标准答案：(1)混合热的种类：①积分溶解热；②积分稀释热(另外还有③微分溶解热；④微分稀释热)。(2)处理方法：①积分溶解热主要采用查相关数据手册，具体处理时要将质量分数换算为溶剂与溶质的比，然后再查表或查图；也可采用经验公式计算；或通过自行开发相关的小软件查询，如通过ExcelVBA开发由质量分数直接查询的自定义函数。②积分稀释热的处理方法。只需将稀释前、后各种溶液化成溶剂与溶质的摩尔比，分别查出对应的积分溶解热，与对应的溶质的物质的量相乘、相减即可获得稀释过程的积分稀释热。知识点解析：暂无解析14、何谓化学工业?化学工业有何特点?标准答案：(1)广义的化学工业：凡生产过程主要表现为化学反应过程，或生产过程中化学过程占优势的工业，都属于化学工业(chemicalindustry)或称化学加工工业(chemicalprocessingindustry，简称CPI)。(2)狭义的化学工业：由化学工业部所管辖的行业和企业的总称。化学工业的特点：(1)化学工业在国民经济中占有重要地位；(2)化工产品品种繁多，原料广泛，工艺多样；(3)化学加工工业是装置型工业，具有规模经济性；(4)化学工业是资金密集、资源和能源密集、知识密集的工业部门；(5)化学工业是不可取代的、不断发展的供应部门；(6)化学工业生产过程所涉及原料和产品大多易燃、易爆、有毒、有害等。知识点解析：暂无解析15、简述化工生产过程的基本构成。标准答案：化工生产过程由以下三部分构成：(1)原料的前处理，如包括：加压输送、加热、分离、混合等；(2)化学反应过程，如：间歇反应、连续反应；管式反应、釜式反应；气-固相催化反应、气-液相催化反应、液相反应等；(3)产品的后处理，如包括：输送、冷却、分离等。知识点解析：暂无解析16、对化工生产工艺流程评价的目的是什么?标准答案：目的是衡量被评价工艺流程是否达到最佳效果。对新开发或设计的工艺流程进行评价，可以使其不断完善和优化，成为一个先进工艺流程；对现有化工生产流程进行分析与评价，可以掌握该工艺流程具有哪些特点，存在哪些不合理、应改进的地方，与国内外相近工艺流程比较，有哪些值得借鉴的措施和方案，使其得到不断优化。知识点解析：暂无解析17、氨的主要用途有哪些?标准答案：①氨有80％用于制造化学肥料；②氨是一些工业部门的重要原料；③氨应用于国防和尖端科学技术部门，如含氮类炸药，火箭推进剂；④医药和生物化学，如：磺胺类药物，蛋氩酸等。知识点解析：暂无解析18、为什么采用空气和水蒸气同为气化剂无法实现连续制取合格的半水煤气?标准答案：因为无法同时满足：①气体成分要求，即(H2＋CO)／N2＝3，1～3，2；②热平衡这两个要求。知识点解析：暂无解析19、以天然气或轻烃为原料，通常采用何种制气方法?标准答案：天然气、轻烃类为原料时，目前主要采用加压蒸汽转化法制半水煤气。知识点解析：暂无解析20、合成氨原料气中硫化物有哪些种类?它们脱除的难易程度如何?标准答案：合成氨原料气中硫化物可分为两大类：(1)无机硫(H2S)。(2)有机硫：①硫醇(RSH)；②硫氧化碳(COS)；③二硫化碳(CS2)；④硫醚(RSR’)；⑤噻吩又称硫茂(C4H4S)；⑥氢化噻吩(C4H8S)。脱除难易程度(难→易)：C4H8S→C4H4S→RSR’→CS2→COS→RSH→H2S。知识点解析：暂无解析21、当原料气中含硫量较高而脱硫后原料气净化度要求又很高时，应采用何类型的脱硫?标准答案：应该采用湿法串干法的方法进行脱硫，即先采用湿法脱硫，脱除原料气中的大部分硫化物，再采用精细脱硫把关，保证脱硫后原料气的净化度要求。知识点解析：暂无解析22、CO中-低变串联流程应用的前提是什么?标准答案：原料气必须采用精细脱硫，使其中硫化物的含量降低至10－7以下。知识点解析：暂无解析23、变换工段外供蒸汽消耗量的多少标志着该工段能量消耗水平?如何降低?标准答案：(1)对于变换炉而言，尽可能降低其进口汽／气比，主要措施有：①合理确定最终变换率或最终残余C0含量，避免盲目追求高变换而导致H2O(g)消耗量过高；②尽可能选择高活性且对汽／气要求较低的催化剂；③将催化剂进行合理分段，段间尽可能采用H2O(l)直接冷激方式；④严格控制原料气中的O2含量。严禁O2＞0，5％。(2)对于中小型合成氨厂具有饱和热水塔系统的流程而言，尽可能提高出饱和塔气体的汽／气比，主要措施有：①选择高效塔型和填料，使气液分布均匀；②选择合适的循环水量，兼顾传质和传热，尽可能提高出饱和塔气体的温度和湿含量；③尽可能降低变换系统的压力差，增加热水塔系统的能量回收。(3)其他。对整个变换系统，应尽可能减少损失，充分利用变换反应热和变换气的显热及其中过剩水蒸气的潜热。知识点解析：暂无解析24、简述两段吸收、两段再生的主要优点。标准答案：(1)吸收、再生推动力均匀化；(2)可使一段吸收、一段再生基本维持等温操作，节省吸收、再生系统的能量，即可减少吸收冷却水用量和再生加热介质用量；(3)用少量温度较低、再生完全的贫液提高吸收的净化度；(4)用大量温度较高、初步再生的半贫液提高吸收的速率。知识点解析：暂无解析25、氨合成流程具有哪些特点?其原因是什么?标准答案：氨合成流程的特点及其原因如下：(1)有循环回路，原因：单程转化率太低，为了有效利用原料气；(2)有放空管路，原因：原料气中带入少量惰性气体因循环而逐渐积累，放空目的控制循环回路中惰性气体的含量；(3)有产品氨冷却、冷冻分离系统，原因：氨加压冷却时易液化。知识点解析：暂无解析26、氨合成塔的主体结构形式如何?为什么要有这样的结构?标准答案：氨合成塔的主体结构分为外筒和内件两大部分：(1)外筒，主要承受高压(操作压力与大气压力之差)、不承受高温，可用普通低合金钢或优质低碳钢制成。在正常情况下，寿命可达四五十年以上。(2)内件，置于外筒之内。进入合成塔的气体先经过内件与外筒之间的环隙，内件外面设有保温层，以减少向外筒的散热。内件承受高温(500℃左右)，只承受环隙气流与内件气流的压差，一般仅1～2MPa，从而可降低对内件材料的要求。内件一般可用合金钢制作，但内件使用寿命一般比外简短得多。将合成塔分为外筒与内件两部分的原因是：在高温、高压下氢、氮对碳钢有明显的腐蚀作用，造成腐蚀的原因如下：①氢脆。氢溶解于金属晶格中，使钢材在缓慢变形时发生脆性破坏。②氢腐蚀。即氢渗透到钢材内部，使碳化物分解并生成甲烷，生成的甲烷聚积于晶界微观孔隙中形成高压，导致应力集中沿晶界出现破坏裂纹。若甲烷在靠近钢表面的缺陷中聚积还可以出现宏观鼓泡。氢腐蚀与压力、温度有关，温度超过221℃，氢分压大于1，4MPa，氢腐蚀就开始发生。③在高温、高压下，氮与钢中的铁及其他很多合金元素生成硬而脆的氮化物，导致金属机械性能的降低。知识点解析：暂无解析化工总控工技师（简答题）模拟试卷第3套一、简答题(本题共27题，每题1.0分，共27分。)1、什么是氢溢流现象?发生氢溢流现象的原因是什么?标准答案：氢溢流现象是指固体催化剂表面的活性经吸附产生出一种离子的或自由基的活性物种，迁移到别的活性巾心的现象。溢流现象的发生要有两个条件：一是溢流物种发生的主源，二是接受新物种的受体。氢溢流现象可以化学吸附诱导出新的活性或进行某种化学反应。氢溢流现象的研究和发现增强了对负载型多相催化剂和催化反应过程的了解；当金属负载于可还原的金属氧化物载体上时，高温下还原导致降低金属对H2的化学吸附和反应能力。知识点解析：暂无解析2、简述化学反应过程的主要节能措施。标准答案：(1)化学反应热的有效利用和提供，对于吸热反应，应使吸热反应的温度尽可能低，以便利用过程余热或汽轮机抽汽供热，从而节省高品质的燃料。对于放热反应，在条件、经济合理的情况下。尽可能提高反应温度，以便提高回收热量的品质。通常做法：提高入反应器的原料温度。(2)改进反应装置，尽可能使反应器内流体流道均匀、阻力降低等；主要是改进反应装置内流体的流道，改善保温，选择高效搅拌形式及减少电解槽电阻等。(3)尽可能采用高活性、高选择性、反应条件温和的催化剂，从而提高原料的利用率、降低产品的分离能耗和减少原料的压缩功耗。(4)采用反应与其他过程的组合，如反应精馏，降低整个反应、分离系统的能耗。知识点解析：暂无解析3、何谓空间速度?何谓停留时间?两者有何关系?标准答案：(1)空间速度，简称空速(V0’)，是指单位体积催化剂上通过的原料气的标准体积流量，或单位时间、单位体积的催化剂上通过的原料气的标准立方米数，即：m3(标准)／(h，m3Cat)。(2)停留时间(r)：是指原料通过催化剂床层所需的时间，单位通常可用秒表示，对于气-固相催化反应，可用催化剂体积(Vcat)数(单位为m3)与实际反应状态下原料气的体积流量V(单位为m3／s)相除得到，即：(3)空速与停留时间两者之间成反比关系，即：式中p0、T0、V0一一分别表示标准压力(101325Pa)、标准温度(273，15K)和标准体积流量；p、T、V——分别表示实际状态下的压力(Pa)、温度(K)和体积流量。知识点解析：暂无解析4、何谓单位制度?通常由哪几个部分构成?目前比较常用的单位制有哪几种?标准答案：(1)人为规定的计量制度称单位制度；(2)单位制度通常由基本单位和导出单位两部分构成；(3)目前常用的单位制度有三种，即①SI制(国际单位制)；②绝对单位制(以长度、质量及时间为基本单位)；③工程单位制(以长度、力及时间为基本单位)。知识点解析：暂无解析5、何谓线性插值?使用时的注意事项是什么?标准答案：线性插值就是将表格函数中的相邻两点之间的函数关系视为直线关系，即通过两点的数据构造一直线方程来处理数据的方法。线性插值只能处理原函数近似直线关系的函数或数据点之间距离很小的情况的插值。知识点解析：暂无解析6、何谓二分法?试简述其基本原理。标准答案：将区间(x1，x2)分为相等的两部分，现取x1与x2的中点x0。即x0＝(x1＋x2)／2，然后检查f(x0)与f(x1)的符号是否相同。如为同号，根必在x0与x2之间，令x1＝x0；如为异号，则根必在x1与x0之间，令x2＝x0。然后再取新区间(x1，x2)的中点，重复以上步骤，直至x1与x2之间的距离小于某指定值ε为止。取前一区间的中点x0作为方程式根的精确值。这个方法称为“二分法”或“对分法”。知识点解析：暂无解析7、试简要描述真实气体的微观模型。描述真实气体的状态方程通常可分为哪几类?标准答案：真实气体的微观模型：(1)真实气体分子本身占有体积；(2)真实气体分子之间有作用力；(3)真实气体分子是个不可压缩的刚体。真实气体状态方程分为两类：(1)立方型状态方程，如，Vanderwaals、R-K、S-R-K等；(2)多常数型状态方程，如VirialEq等。知识点解析：暂无解析8、何谓三参数对比态原理，其具体处理方法可分为哪几类?各类的适用条件是什么?标准答案：对所有ω值相同的流体而言，若其Tr、pr相同，则其压缩因子Z必定相等。处理方法有两种：(1)三参数普遍化压缩因子法，适用于压力相对较高、温度相对较低的范围，其具体范围可由Vr＜2或由对应的pr-Tr图进行判断；(2)普遍化第二Virial系数法，适用于压力相对较低、温度相对较高的范围，其具体范围可由Vr≥2或由对应的pr-Tr图进行判断。知识点解析：暂无解析9、简述物料衡算计算基准的选择依据。标准答案：通常对于稳定操作过程，可选单位时间作为计算基准，如：1小时、1分钟、1秒钟。若单位时间内物料量较大，也可选择单位数量或某一整量的原料或产品作为计算基准，如：气体原料，可选100mol或100kmo]或100m3(标准)等，理由是气体物料通常用摩尔分数／％或体积分数／％表示组成；对于液体原料，可选100kg作为计算基准，理由是液体物料通常采用质量分数／％表示组成。对于间歇生产过程，不采用单位时间为计算基准，通常可采用加入设备的整批物料量作为计算基准。知识点解析：暂无解析10、何谓单程转化率、总转化率、平衡转化率?它们之间的关系如何?标准答案：(1)单程转化率(x单)：以反应器为对象(体系)。某一物料一次性通过反应器反应掉的量与其反应器输入量之比值。(2)总转化率(x总)：当单程转化率较低时，为充分利用未反应的原料，待反应物出反应器后需经过分离，将未反应物重新返回反应器反应，此时以整个反应系统为对象计算的某一反应物的转化率称为总转化率，即：某一物料一次性通过反应器反应掉的量与其反应系统输入的该物质的新鲜量之比值。(3)平衡转化率(x*)：以反应器为对象(体系)，当反应达平衡时某一物料在反应器中反应掉的量与其反应前的量之比值。(4)三种转化率之间的关系：x单≤x*、x单≤x总，x*与x总由于计算式中没有相同项，通常无法相比，但若无物料损失，x总理论上可达100％，因此一般情况下，x*小于x总。知识点解析：暂无解析11、有化学反应的过程进行物料衡算时，常用的衡算式有哪几种?标准答案：(1)总物料平衡式；(2)组分平衡式；(3)归一方程；(4)化学反应计量系数之间的关系式；(5)转化率计算式；(6)平衡常数计算式等。设置循环回路的目的是什么?知识点解析：暂无解析12、真实气体的显热如何计算?工程上有哪几种方法?标准答案：有以下四种方法：(1)采用加压下的真实恒压摩尔热容与温度、压力的经验公式，即cp＝f(T，p)的表达式进行积分计算。(2)采用cp-T，p曲线图进行计算。(3)采用曲线图进行计算。(4)采用普遍化热容差图校正常压热容数据进行计算。知识点解析：暂无解析13、简述气体压缩的几种方式及压缩功的计算。标准答案：气体的压缩分为以下三种：(1)等温压缩，如理想气体可逆等温压缩，则可由下式计算：(2)绝热压缩，如理想气体单级可逆绝热压缩：(3)多变压缩，如理想气体单级可逆压缩，其计算式只需将上述绝热压缩式中的绝热指数k换成多变指数即可。知识点解析：暂无解析14、何谓化工工艺?化工工艺有何特点?标准答案：化工工艺是指从原料到化工成品的有关生产原理、方法、技术、经验、设备、工艺流程、操作方式等一系列知识的总结。化工工艺的特点：(1)真实性；(2)多样性；(3)可算性(定量)；(4)复杂性(定性)知识点解析：暂无解析15、化工生产的多方案性主要体现在哪些方面?标准答案：(1)化工生产具有原料、工艺与产品的多方案性；(2)同一化学反应的催化剂具有多样性；(3)可由不同型式的反应器来完成同一化学反应；(4)用不同的方法从原料中脱除同一种杂质(例如H2S、CO2)或从产品物流中分离出目的产品。知识点解析：暂无解析16、何谓流程图?流程图可分为哪几种?标准答案：流程网就是指把生产过程中物料经过的设备以及设备之间的主要物料管线及其流向按其形状画出的示意图。流程图的种类：(1)流程框图；(2)流程示意图；(3)流程草图；(4)物料流程图(PFD)(processflowdiagram)；(5)带控制点的工艺流程图(PID)(pipingandinstrumentationdiagram)。知识点解析：暂无解析17、生产合成氨原料气的典型方法有哪些?标准答案：(1)用空气制N2方法：①化学法。用燃料消耗掉O2，剩下N2。②物理法。先将空气深冷液化，再利用N2、O2沸点差精馏得到纯气体。(2)制H2方法：①固体燃料气化，如固定床间歇(空气)气化法、固定床(富氧)连续气化法、沸腾层气化法、水煤浆制气法等；②天然气、轻烃类制气，如：加压蒸汽转化法制半水煤气；③重油、原油、渣油部分氧化法；④焦炉气、石油废气、有机合成废气等深冷分离法得H2；⑤其他方法，如：电解水法、铁水蒸气法等得H2。知识点解析：暂无解析18、简述煤间歇制气的操作要点。标准答案：三高一短，即：高炉温、高风速、高碳层、短循环时间，及采用过热蒸汽且需合适的蒸汽流量(最好是流量随着制气时间的延长逐渐减小)。知识点解析：暂无解析19、为什么在天然气蒸气转化的二段中可直接加入空气而不烧坏催化剂?标准答案：因二段炉中催化剂上层留有一定的空间，使加入的O2在还未到达催化剂层时就能与一段气中的H2发生充分反应而全部消耗掉，所以在天然气蒸气转化的二段中可直接加入空气而不烧坏催化剂。知识点解析：暂无解析20、何谓固体脱硫剂的破过?更换固体脱硫剂，如何有效利用固体脱硫剂?标准答案：当原料气中硫化物渗透到脱硫剂出口，即硫分布曲线到达脱硫剂出口端时，称为床层被破过或穿透。更换脱硫剂时，为充分利用原反应器出口段脱硫剂，通常将原出口段脱硫剂换到进口段，而将新脱硫剂放置在反应器中后段。知识点解析：暂无解析21、工业生产中变换通常可分为哪几类?各类所用催化剂主组分还原前、后的形式?通类变换通常可将CO降低至多少?标准答案：目前工业生产中通常按反应温度的高低进行划分，可分为：①高温变换(中温变换)，温度为350～500℃，中变催化剂主组分还原前为Fe2O3，还原后为Fe3O4；通过中变，一般可将CO降至3％左右。②低温变换，温度为180～260℃，催化剂还原前主组分为CuO，还原后为Cu，通过低变，一般可将CO降至0，3％左右。③耐硫宽温变换，温度为160～500℃，催化剂使用前为CoO-MoO3，使用时活性组分Co9S8、CoS、MoS2，变换后CO的含量由具体生产工艺决定。知识点解析：暂无解析22、什么叫耐硫低变催化剂的反硫化反应?产生的原因有哪些?标准答案：耐硫低变催化剂的活性组分金属硫化物在一定条件下转化为金属氧化物并放出硫化氢，从而使低变催化剂失去活性，这一现象称为耐硫低变催化剂的反硫化反应。发生反硫化反应的主要原因是不正常的工艺操作条件引起的，例如低变炉进口温度高。气／体中硫化氢含量低，汽／气比高等。知识点解析：暂无解析23、合成氨原料气中脱除二氧化碳的方法可分为哪几类?标准答案：(1)按生产过程可以分为以下两类。①循环吸收法：吸收液循环使用，再生得较纯的CO2；②联合法，即将CO2的脱除与最终产品的生产联合起来，如联碱法、联尿法、碳铵生产。(2)按吸收剂与CO2之间的作用可以分为以下三类。①物理吸收法，如：水洗法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法；②化学吸收法，如：浓氨水吸收法(碳化法)、碳酸钾法、有机胺法。其中碳酸钾法、有机胺法根据其中吸收剂和添加剂的不同又可分为若干种。如有机胺法分为：一乙醇胺(MEA)法、二乙醇胺(DEA)法、三乙醇胺(TEA)法、N-甲基二乙醇(MDEA)法等。③物理化学法，如：环丁砜法、聚乙二醇二甲醚法。知识点解析：暂无解析24、氨合成反应具有哪些特点?标准答案：特点：可逆、放热、体积缩小、需催化剂且单程转化率(单程合成率)很低的反应。知识点解析：暂无解析25、氨合成放空气位置在哪里?为什么?标准答案：冷交出口，入氨冷器之前。理论上，放空位置应该在流程中氨浓度最低、惰性气体浓度最高的部分，此流程中无法做到满足此要求，由于冷交中已有部分液氨被分离掉，出口气体中相对而言氨浓度较低、惰性气体浓度较高，故此流程就选择此处为放空位置。知识点解析：暂无解析26、将空气温度逐渐降低能否得到纯N2和纯O2?标准答案：不能，因某一组分冷凝后，其他组分会溶解其中，从而无法得到纯N2和纯O2。知识点解析：暂无解析27、简述简单蒸气压缩制冷循环的基本构成。标准答案：如下图所示为简单蒸气压缩制冷循环的基本构成示意流程图，图中各设备分别为：Ⅰ—压缩机；Ⅱ—冷凝器；Ⅲ—节流阀；Ⅳ—蒸发器。其循环过程如下：①压缩过程(1→2)：低压制冷剂在蒸发器中吸收热量后成为低压饱和蒸气或过热蒸气，进入压缩机被压缩至较高压力，成为该压力下的过热蒸气。②等压冷却、冷凝过程(2→3→4)：压缩后过热蒸气在冷凝器中被冷却介质(对于冰箱，冷却介质通常是空气，较大些的装置，冷却介质为冷却水)冷却、冷凝，将热量传向周围环境，制冷剂本身冷凝为饱和液体或过冷液体。③节流膨胀过程(4→5)：制冷剂(饱和液体或过冷液体)经节流膨胀降温降压，节流膨胀前后焓值不变，节流后的制冷剂成为低压低温的湿蒸气状态(此时有少部分为蒸气，大部分为液体。对家用冰箱，此制冷剂直接进入蒸发器；对于较大的装置，应先进入汽、液分离器，分离掉蒸气。液体单独进入蒸发器)。④等压等温蒸发过程(5→1)：湿蒸气在蒸发器中气化吸热，使低温空间获得并维持低温温度，制冷剂本身由湿蒸气变为饱和蒸气或过热蒸气，再进入压缩机，从而完成一次循环。知识点解析：暂无解析化工总控工技师（简答题）模拟试卷第4套一、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)