2026年大学本科大四（化学工程与工艺）化工设备设计阶段测试题及答案

2025年大学本科大四（化学工程与工艺）化工设备设计阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种化工设备不属于反应设备？（）A.合成塔B.聚合釜C.蒸发器D.反应器2.化工设备设计中，强度计算的主要依据是（）。A.流体力学原理B.传热学原理C.材料力学原理D.化学动力学原理3.对于承受内压的圆筒形容器，其壁厚计算公式中的焊接接头系数主要考虑了（）。A.焊接质量对容器强度的影响B.焊接工艺的复杂性C.焊接成本D.焊接速度4.化工设备的选材主要考虑的因素不包括（）。A.介质的腐蚀性B.设备的工作压力和温度C.材料的价格D.设备的外观5.在化工设备设计中，安全阀的作用是（）。A.控制流量B.防止超压C.调节压力D.过滤杂质6.以下哪种封头形式在相同直径和压力下，受力最均匀？（）A.椭圆形封头B.球形封头C.碟形封头D.平盖封头7.化工设备的支座形式不包括（）。A.鞍式支座B.裙式支座C.支腿式支座D.悬挂式支座8.对于搅拌设备，搅拌器的选型主要取决于（）。A.搅拌介质的性质B.搅拌容器的大小C.搅拌速度D.搅拌功率9.在化工设备设计中，换热器的传热系数主要与（）有关。A.冷热流体的流量B.冷热流体的温差C.换热器的结构和材质D.冷热流体的比热容10.以下哪种塔设备属于传质设备？（）A.精馏塔B.吸收塔C.干燥塔D.以上都是11.化工设备的防腐措施不包括（）。A.选择耐腐蚀材料B.进行表面处理C.添加缓蚀剂D.提高设备温度12.在化工设备设计中，管道的连接方式不包括（）。A.焊接B.法兰连接C.螺纹连接D.铆接13.对于储存易燃易爆介质的容器，应设置（）。A.液位计B.温度计C.安全阀D.阻火器14.化工设备设计中，设备的密封性能主要取决于（）。A.密封材料的性能B.密封结构的设计C.密封面的加工质量D.以上都是15.以下哪种泵属于容积式泵？（）A.离心泵B.往复泵C.旋涡泵D.轴流泵16.在化工设备设计中，塔盘的类型不包括（）。A.泡罩塔盘B.筛板塔盘C.浮阀塔盘D.填料塔盘17.化工设备的保温材料应具有（）。A.良好的导热性能B.较高的强度C.较低的吸水性D.以上都是18.对于高温高压的化工设备，应采用（）。A.厚壁结构B.薄壁结构C.加强结构D.减轻结构19.在化工设备设计中，设备的人孔和手孔的作用不包括（）。A.便于设备的安装和检修B.便于观察设备内部情况C.便于物料的进出D.便于通风20.以下哪种化工设备属于储存设备？（）A.储罐B.计量罐C.缓冲罐D.以上都是第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述化工设备设计的一般步骤。22.（10分）在化工设备设计中，如何进行设备的强度计算？23.（10分）分析影响化工设备选材的主要因素。24.（15分）阅读以下材料：某化工厂计划新建一座合成氨装置，需要设计一台合成塔。已知合成塔的操作压力为30MPa，操作温度为500℃，合成塔内的介质为氢气、氮气和氨气。请根据上述条件，设计合成塔的主要结构，并说明选材的依据。25.（15分）阅读以下材料：某炼油厂的常压蒸馏塔在运行过程中出现了塔盘腐蚀严重的问题。请分析可能导致塔盘腐蚀的原因，并提出相应的解决措施。答案：1.C2.C3.A4.D5.B6.B7.D8.A9.C10.D11.D12.D13.D14.D15.B16.D17.C18.A19.C20.D21.化工设备设计一般步骤：明确设计任务和要求，收集相关资料；进行工艺计算，确定设备的基本尺寸和参数；进行结构设计，确定设备的结构形式和零部件；进行强度、刚度、稳定性等计算，确保设备安全可靠；选择合适的材料；进行制造工艺设计；绘制设备图纸；编写设计说明书。22.强度计算：首先确定设备承受的载荷，如压力、重力等。根据材料力学原理，选择合适的计算公式。考虑焊接接头系数、腐蚀裕量等因素。计算壁厚时要确保在操作条件下设备的强度满足要求，同时要考虑经济性。对于一些特殊结构或工况，还需进行详细的应力分析。23.影响选材因素：介质腐蚀性，不同介质对材料腐蚀程度不同，需选耐腐蚀材料；工作压力和温度，高压高温下材料性能会变化，要选能承受相应条件的材料；材料成本，在满足性能前提下考虑成本；加工工艺性，材料要便于加工制造；环境因素，如湿度、酸碱度等环境会影响材料选择。24.合成塔结构：采用圆筒形壳体，上下封头可选用球形封头以均匀受力。内部设置多层催化剂床层，有气体分布器和收集器。选材依据：因操作压力高、温度高且介质有腐蚀性，筒体可选高强度合金钢，如15CrMoR，能承受高压高温且有一定抗腐蚀能力。封头也用类似合金钢。内部部件根据工况选耐腐蚀、耐高温且强度合适的材料。25.原因：可能是