化工总控工技能操作考试题库及答案

化工总控工技能操作考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.精馏塔操作中，若塔顶温度持续偏高，最可能的原因是（）A.回流比过大B.进料温度过低C.塔底加热蒸汽量不足D.回流比过小答案：D解析：回流比过小会导致塔顶轻组分冷凝不充分，塔顶温度升高。2.离心泵启动前必须灌满液体的主要目的是（）A.防止气蚀B.防止气缚C.提高扬程D.降低轴功率答案：B解析：气缚是因泵内存在气体导致无法形成足够真空度，启动前灌液可避免此现象。3.某反应釜设计压力为1.6MPa，其安全阀的起跳压力应设定为（）A.1.5MPaB.1.6MPaC.1.7MPaD.1.8MPa答案：C解析：安全阀起跳压力一般为设计压力的1.05~1.1倍，1.6×1.05=1.68MPa，取1.7MPa。4.下列哪种情况会导致换热器传热效率下降？（）A.增加壳程流体流速B.换热管内结垢C.提高冷热流体温差D.增大换热面积答案：B解析：结垢会增加热阻，降低传热系数，导致效率下降。5.聚合反应中，引发剂的主要作用是（）A.降低反应活化能B.提高反应温度C.增加产物分子量D.调节反应压力答案：A解析：引发剂通过分解产生自由基，引发单体聚合，降低反应活化能。6.催化裂化装置中，再生器的主要作用是（）A.加热催化剂B.去除催化剂表面积炭C.提高催化剂活性组分D.分离油气与催化剂答案：B解析：催化剂因积炭失活，再生器通过烧焦恢复活性。7.往复泵的流量调节应采用（）A.出口阀调节B.旁路调节C.变频调节D.进口阀调节答案：B解析：往复泵为正位移泵，出口阀调节会导致超压，需用旁路调节流量。8.空分装置中，液氮洗工序的主要目的是（）A.分离氧气和氮气B.脱除合成气中的一氧化碳C.提高氮气纯度D.回收稀有气体答案：B解析：液氮洗利用液氮低温吸附，脱除合成气中的微量CO、CH₄等杂质。9.某管道输送介质为98%浓硫酸，应选用的管材是（）A.普通碳钢B.304不锈钢C.哈氏合金D.聚四氟乙烯答案：C解析：98%浓硫酸对普通碳钢和304不锈钢有强腐蚀性，哈氏合金耐浓硫酸腐蚀。10.DCS系统中，“AO”表示（）A.模拟量输入B.模拟量输出C.开关量输入D.开关量输出答案：B解析：AO（AnalogOutput）为模拟量输出信号，如调节阀开度控制。11.合成氨反应（N₂+3H₂⇌2NH₃）的最佳操作条件是（）A.高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压答案：C解析：该反应为放热、体积减小的可逆反应，低温高压有利于平衡正向移动。12.蒸汽管道的“水击”现象是由于（）A.蒸汽流速过快B.管道内存在冷凝水C.蒸汽压力过高D.管道保温不良答案：B解析：蒸汽遇冷形成冷凝水，高速蒸汽推动水团撞击管壁引发水击。13.下列仪表中，用于测量气体质量流量的是（）A.孔板流量计B.涡轮流量计C.科里奥利流量计D.电磁流量计答案：C解析：科里奥利流量计直接测量质量流量，不受温度、压力影响。14.反应釜搅拌器的密封方式中，适用于高压、剧毒介质的是（）A.填料密封B.机械密封C.磁力密封D.迷宫密封答案：C解析：磁力密封无动密封点，可实现零泄漏，适用于高压、剧毒工况。15.干燥操作中，“临界含水量”是指（）A.物料完全干燥时的含水量B.恒速干燥阶段与降速干燥阶段的分界点C.物料表面开始结壳时的含水量D.干燥介质达到饱和时的含水量答案：B解析：临界含水量是恒速干燥结束、降速干燥开始的物料含水量。二、多项选择题（每题3分，共15分，错选、漏选均不得分）1.以下属于DCS系统基本功能的有（）A.数据采集与显示B.过程控制运算C.设备制造工艺设计D.报警联锁保护答案：ABD解析：DCS主要用于生产过程监控，不涉及设备制造设计。2.离心泵运行中出现“气蚀”的主要原因有（）A.进口管路阻力过大B.介质温度过高C.泵安装高度过高D.出口阀开度太小答案：ABC解析：气蚀因泵入口压力低于介质饱和蒸汽压，与进口阻力、介质温度、安装高度相关。3.精馏塔塔顶产品不合格（重组分超标）的可能原因有（）A.回流比过小B.进料位置过低C.塔底加热蒸汽量过大D.塔顶冷凝器冷却效果差答案：ACD解析：回流比小、塔底加热量大（导致更多重组分上升）、冷凝器效果差（塔顶温度高）均会导致塔顶产品不合格。4.下列属于化工生产“三废”的有（）A.废催化剂B.循环冷却水C.锅炉排烟D.设备清洗废水答案：ACD解析：“三废”指废气（如锅炉排烟）、废水（如清洗废水）、废渣（如废催化剂），循环冷却水属于重复利用水。5.紧急停车时，需优先处理的操作有（）A.切断进料B.关闭设备电源C.启动泄压系统D.开启事故照明答案：ACD解析：紧急停车时应先切断进料防止物料累积，启动泄压防止超压，开启事故照明保障安全；设备电源需根据情况判断是否关闭（如泵类需确认无反转风险）。三、填空题（每空2分，共20分）1.换热器的传热基本公式为______，其中K的单位是______。答案：Q=K·A·Δtm；W/(m²·K)2.精馏塔的理论板数计算常用方法有______和______。答案：芬斯克方程法（或全回流法）；图解法（或逐板计算法）3.离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、______、______和效率。答案：轴功率；转速4.工业合成甲醇的主反应方程式为______。答案：CO+2H₂⇌CH₃OH（催化剂，一定温度压力）5.压力容器的定期检验分为______和______两类。答案：外部检查；内外部检验（或全面检验）四、简答题（每题6分，共18分）1.简述精馏塔开车的主要操作步骤。答案：①检查塔系统（设备、仪表、阀门）是否完好；②向塔内充液至正常液位（或进料预热）；③开启塔顶冷凝器冷却水；④缓慢通入塔底加热蒸汽，控制升温速率；⑤调整回流比至设计值；⑥待塔顶、塔底产品组成达标后，转入正常操作。2.催化剂失活的主要原因有哪些？如何再生？答案：失活原因：①积炭（结焦）覆盖活性位点；②金属中毒（如硫、氯等杂质吸附）；③高温导致烧结（活性组分晶粒长大）。再生方法：积炭失活可通过烧焦（通入空气或氧气）再生；金属中毒需化学清洗（如酸浸脱毒）；烧结失活通常无法再生，需更换催化剂。3.简述反应器温度失控的应急处理措施。答案：①立即切断进料，停止反应物料输入；②开启紧急冷却系统（如加大冷却水流量、投用备用冷却器）；③若温度持续上升，启动泄压装置（如安全阀、爆破片）防止超压；④若冷却失效，启动惰性气体置换（如通入氮气）隔绝反应物；⑤现场人员撤离至安全区域，通知消防部门。五、计算题（每题8分，共16分）1.某蒸发器处理浓度为15%（质量分数）的NaOH溶液，进料量为2000kg/h，要求蒸发后浓度为30%。计算：（1）蒸发水量；（2）出料量。解：设蒸发水量为Wkg/h，出料量为Gkg/h。物料衡算：进料溶质=出料溶质2000×15%=G×30%→G=1000kg/h蒸发水量W=进料量出料量=20001000=1000kg/h答案：（1）1000kg/h；（2）1000kg/h2.某列管换热器用120℃的饱和蒸汽加热管内流动的水，水从20℃升至80℃。已知换热器传热面积A=50m²，总传热系数K=1500W/(m²·K)，求蒸汽的冷凝量（蒸汽汽化潜热r=2200kJ/kg）。解：对数平均温差Δtm=(Δt1Δt2)/ln(Δt1/Δt2)Δt1=12020=100℃，Δt2=12080=40℃Δtm=(10040)/ln(100/40)=60/0.916≈65.5℃热负荷Q=K·A·Δtm=1500×50×65.5=4.9125×10⁶W=4912.5kJ/s蒸汽冷凝量m=Q/r=4912.5/(2200/3600)≈8050kg/h（注：r单位转换为kJ/s时需除以3600）答案：约8050kg/h六、综合分析题（11分）某合成氨装置中，一段转化炉出口温度突然从800℃升至850℃，且炉管表面出现局部发红现象。请分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①原料气（天然气）流量突然增加，导致反应热增多；②蒸汽/天然气比（水碳比）降低，甲烷转化率提高，放热反应加剧；③催化剂活性下降（如中毒、烧结），反应未完全，后移至炉管出口继续反应放热；④炉管内结碳，阻碍传热，局部温度升高；⑤烧嘴燃烧不均匀，个别烧嘴火焰过长直接冲