化工总控工中级试题及答案

化工总控工中级试题及答案一、判断题（正确填√，错误填×，每题1分，共20分）1.流体在圆形管道内流动时，管截面处的流速等于零，管中心流速最大，层流时的平均流速为管中心最大流速的0.8倍。（）2.对于间壁式换热器，冷热流体逆流操作的平均传热温差一定大于并流操作的平均传热温差。（）3.化工生产中，可燃气体的爆炸下限越低，发生爆炸的危险性越大。（）4.精馏塔的操作压力升高，组分的相对挥发度增大，塔的分离效率提高。（）5.离心泵的扬程随流量增大而降低，轴功率随流量增大而升高，因此离心泵启动时应关闭出口阀，减小启动电流。（）6.DCS系统的控制功能分散，操作显示集中，当某个控制站出现故障时，会导致整个系统瘫痪。（）7.安全阀的开启压力应等于压力容器的设计压力，且必须每年校验一次。（）8.稳定连续生产过程中，各设备的物料积累量为零，因此进入系统的物料总质量等于离开系统的物料总质量。（）9.蒸发操作中，生蒸汽的经济性指的是蒸发1kg水分消耗的生蒸汽质量，该值越大，蒸发效率越高。（）10.化工生产中，碳钢设备接触pH值小于5的酸性水溶液时，主要发生吸氧腐蚀。（）11.进入受限空间作业时，氧含量的合格范围是19.5%~23.5%，有毒有害气体浓度必须符合国家职业卫生标准。（）12.吸收操作的推动力是气相中溶质的分压与液相中溶质的平衡分压之差，差值越大，吸收速率越快。（）13.对流干燥过程中，恒速干燥阶段除去的是物料中的结合水，降速干燥阶段除去的是非结合水。（）14.化工管道的公称压力是指管道在基准温度下允许的最大工作压力，当操作温度升高时，管道的允许工作压力会降低。（）15.用差压变送器测量密闭容器的液位时，若负压侧导压管存在气体积存，会导致液位测量值比实际值偏高。（）16.扑救精密仪器、贵重设备火灾时，应优先选用二氧化碳灭火器，不得使用干粉灭火器，避免造成设备二次损害。（）17.催化剂可以改变化学反应速率，同时可以提高反应的平衡转化率，减少反应达到平衡的时间。（）18.化工废水处理中，好氧生物处理法适用于高浓度有机废水的预处理，厌氧生物处理法适用于低浓度有机废水的深度处理。（）19.化工生产装置的紧急停车联锁系统不得随意摘除，若因检修需要摘除，必须办理审批手续，制定相应的防范措施，检修完成后立即恢复。（）20.对于换热器的结垢问题，结垢层的热导率远低于金属管壁，因此结垢会导致换热器的传热系数降低，能耗升高。（）判断题参考答案：1.×解析：层流时平均流速为管中心最大流速的0.5倍，湍流时约为0.8倍。2.×解析：当冷热流体单侧恒温（如冷凝、沸腾）时，逆流和并流的平均传热温差相等。3.√解析：爆炸下限越低，少量泄漏即可达到爆炸浓度，危险性更高。4.×解析：压力升高时，组分的饱和蒸气压差减小，相对挥发度降低，分离效率下降。5.√解析：关闭出口阀启动时泵的轴功率最小，可避免启动电流过大烧毁电机。6.×解析：DCS为分布式控制系统，单个控制站故障仅影响对应单元，不会导致全局瘫痪。7.×解析：安全阀开启压力为设备最高工作压力的1.05~1.1倍，且不得超过设计压力，校验周期为1年。8.√解析：稳定过程无物料积累，符合物料衡算基本定律。9.×解析：生蒸汽经济性为蒸发1kg水分消耗的生蒸汽质量，该值越小，蒸发效率越高。10.×解析：pH<5的酸性环境下，碳钢主要发生析氢腐蚀，中性、弱碱性环境为吸氧腐蚀。11.√解析：符合《受限空间作业安全规范》的氧含量要求。12.√解析：吸收推动力为实际分压与平衡分压的差值，是吸收速率的核心影响因素。13.×解析：恒速干燥阶段除去的是非结合水，降速阶段除去的是结合水。14.√解析：温度升高会导致金属材料强度下降，允许工作压力随温度升高而降低。15.×解析：负压侧积气会导致负压侧压力升高，差压减小，液位测量值低于实际值。16.√解析：二氧化碳灭火器灭火后无残留，不会损伤精密设备，干粉残留会造成设备磨损、线路短路。17.×解析：催化剂仅改变化学反应速率，不改变反应平衡状态，无法提高平衡转化率。18.×解析：厌氧生物处理适用于高浓度有机废水预处理，好氧生物处理适用于低浓度有机废水深度处理。19.√解析：符合《化工企业安全联锁系统管理规范》要求。20.√解析：结垢层热阻大，会降低总传热系数，增加换热能耗。二、单项选择题（每题只有1个正确答案，每题1.5分，共45分）1.某常压精馏塔分离乙醇-水混合液，已知进料量为1000kg/h，进料中乙醇的质量分数为30%，要求塔顶馏出液乙醇质量分数不低于92%，塔底残液乙醇质量分数不高于1%，则塔顶馏出液的最大产量为（）kg/h。A.315B.319C.326D.3302.某离心泵的铭牌参数为：流量100m³/h，扬程32m，效率72%，轴功率12.1kW，若该泵输送密度为1200kg/m³的溶液，其他操作条件不变，则该泵的轴功率为（）kW。A.12.1B.14.5C.16.8D.20.23.某列管换热器用饱和蒸汽加热空气，饱和蒸汽走壳程，空气走管程，已知总传热系数K接近空气的对流传热系数，为强化传热，应优先采取的措施是（）。A.提高饱和蒸汽压力B.提高空气流速C.增加壳程折流板数量D.更换更薄的传热管材4.某化工装置内可燃气体的爆炸极限为4%~16%，若动火作业前对该装置进行氮气置换，置换后系统内可燃气体的最高浓度不得超过（）（体积分数）才算合格。A.0.2%B.0.4%C.0.5%D.1.0%5.离心泵发生气蚀时，不会出现的现象是（）。A.泵体振动、噪音增大B.泵出口压力、流量波动C.泵轴功率持续升高D.泵的扬程、效率下降6.精馏塔操作中，若其他参数不变，回流比低于最小回流比时，会出现（）。A.塔顶产品纯度升高B.塔底残液轻组分含量降低C.塔顶、塔底产品质量均不达标D.塔的操作能耗降低7.DCS系统中，实现工艺参数采集、控制运算、输出控制信号的核心单元是（）。A.操作员站B.工程师站C.控制站D.服务器8.下列压力容器中，属于第二类压力容器的是（）。A.低压反应容器B.中压反应容器C.高压容器D.毒性程度为极度危害的低压容器9.吸收操作中，若其他条件不变，吸收剂用量小于最小吸收剂用量时，会导致（）。A.吸收塔的操作能耗升高B.尾气中溶质含量超标C.吸收液的溶质浓度降低D.吸收塔的压降升高10.化工生产中，压力容器的压力表的精度等级不得低于（），量程应为最高工作压力的1.5~3倍。A.1.0级B.1.6级C.2.5级D.4.0级11.下列物质中，属于危险化学品的是（）。A.氯化钠B.浓硫酸C.氮气D.碳酸钠12.精馏塔的塔底温度比塔顶温度高的根本原因是（）。A.塔底有再沸器加热B.塔顶有冷凝器取热C.塔底组分的沸点更高D.塔的压力从塔顶到塔底逐渐升高13.化工装置发生人员化学灼伤时，下列应急处置措施正确的是（）。A.立即用大量流动清水冲洗灼伤部位至少15minB.立即用纱布擦拭灼伤部位的化学品C.酸性灼伤用强碱中和，碱性灼伤用强酸中和D.冲洗后立即涂抹药膏包扎14.下列废水指标中，属于化学需氧量的是（）。A.BODB.CODC.SSD.NH3-N15.用孔板流量计测量流体流量时，流量与孔板前后差压的（）成正比。A.一次方B.二次方C.平方根D.立方根16.下列关于催化剂的说法，正确的是（）。A.催化剂在反应前后质量和性质不变B.催化剂可以提高反应的选择性C.催化剂可以降低反应的焓变D.催化剂不需要再生可长期使用17.化工生产中，静电的危害不包括（）。A.引起火灾爆炸B.导致人员电击C.损坏电子仪表D.造成设备腐蚀18.下列属于特种作业的是（）。A.化工总控操作B.压力容器操作C.物料转运操作D.设备巡检操作19.干燥操作中，若湿空气的湿度不变，温度升高，则湿空气的相对湿度（），干燥能力（）。A.升高增强B.升高减弱C.降低增强D.降低减弱20.下列关于离心泵轴封的说法，正确的是（）。A.机械密封的泄漏量要求不超过10滴/minB.填料密封的泄漏量要求不超过5滴/minC.机械密封适用于高温、高压、易燃易爆介质的密封D.填料密封的使用寿命比机械密封长21.化工管道涂色中，蒸汽管道的涂色为（）。A.红色B.蓝色C.绿色D.黄色22.吸收塔操作中，若发生液泛，首先应采取的措施是（）。A.提高吸收剂流量B.降低气相进料量C.提高气相进料量D.关闭吸收剂进料阀23.某压力表的量程为0~1.6MPa，精度等级为1.6级，则该压力表的最大允许误差为（）MPa。A.±0.016B.±0.0256C.±0.16D.±0.25624.下列关于换热器操作的说法，错误的是（）。A.启动时先通入冷流体，再通入热流体B.停车时先停热流体，再停冷流体C.冷热流体的流量越大，传热效果越好，因此流量越大越好D.定期排放换热器内的不凝气，可提高传热效率25.化工生产中，“三废”不包括（）。A.废水B.废气C.废催化剂D.废渣26.精馏塔的进料为饱和液体时，进料热状态参数q值为（）。A.0B.0.5C.1D.>127.下列安全附件中，属于泄压装置的是（）。A.安全阀B.压力表C.液位计D.温度计28.进入受限空间作业必须做到“先通风、再检测、后作业”，检测的时间不得早于作业开始前（）min。A.15B.30C.60D.9029.下列关于离心泵并联操作的说法，正确的是（）。A.并联后的总流量为单台泵流量的2倍B.并联后的总扬程为单台泵扬程的2倍C.并联操作适用于需要提高流量、管路阻力较小的场合D.并联操作适用于需要提高扬程、管路阻力较大的场合30.化工生产中，中控室DCS显示某反应器温度为120℃，现场热电偶显示温度为125℃，不可能的原因是（）。A.热电偶接线松动B.DCS量程设置错误C.温度变送器故障D.反应器内物料分布不均单选题参考答案：1.B解析：由物料衡算F=D+W，FxF=DxD+WxW，代入数据得D≈318.68kg/h，最大产量约为319kg/h。2.B解析：离心泵轴功率与介质密度成正比，12.1×1200/1000≈14.5kW。3.B解析：热阻主要集中在空气侧，提高空气流速可强化空气侧对流传热，提升总传热系数。4.B解析：动火作业可燃气体浓度需低于爆炸下限的10%，4%×10%=0.4%。5.C解析：气蚀时泵的有效做功下降，轴功率会波动或降低，不会持续升高。6.C解析：最小回流比是精馏操作的下限，低于该值时无法达到分离要求，产品质量不达标。7.C解析：控制站是DCS的现场控制核心，负责数据采集和控制运算。8.D解析：毒性为极度危害的低压容器属于第二类压力容器，中压、高压容器属于第三类。9.B解析：最小吸收剂用量是吸收操作的下限，低于该值时无法达到吸收要求，尾气溶质超标。10.B解析：压力容器压力表精度等级不得低于1.6级。11.B解析：浓硫酸属于强腐蚀性危险化学品，其余为普通化学品。12.C解析：塔底富集高沸点重组分，因此温度高于塔顶。13.A解析：化学灼伤后需立即用大量清水冲洗至少15min，禁止擦拭、酸碱中和、随意涂抹药膏。14.B解析：COD为化学需氧量，BOD为生化需氧量，SS为悬浮物，NH3-N为氨氮。15.C解析：孔板流量计的流量与差压的平方根成正比。16.B解析：催化剂可提高反应选择性，反应前后化学性质不变，物理性质可能变化，不能改变焓变，失活后需再生。17.D解析：静电不会造成设备腐蚀，其余均为静电危害。18.B解析：压力容器操作属于特种作业，其余不属于。19.C解析：湿度不变时温度升高，饱和湿度升高，相对湿度降低，干燥能力增强。20.C解析：机械密封泄漏量不超过5滴/min，填料密封不超过10滴/min，机械密封适用于苛刻工况，寿命更长。21.A解析：蒸汽管道为红色，水管道为绿色，空气管道为蓝色，消防管道为黄色。22.B解析：液泛时首先降低气相负荷，减少气相进料量。23.B解析：最大允许误差=量程×精度等级=1.6×1.6%=±0.0256MPa。24.C解析：流量过大会导致换热器压降过高，能耗增加，甚至发生振动损坏。25.C解析：化工三废为废水、废气、废渣，废催化剂属于危险废物。26.C解析：饱和液体进料q值为1，饱和蒸汽进料q值为0。27.A解析：安全阀属于泄压装置，其余为监测仪表。28.B解析：受限空间检测时间不得早于作业前30min。29.C解析：泵并联可提高流量，总流量小于单台泵的2倍，扬程与单台泵接近，适用于管路阻力小的场合。30.D解析：物料分布不均不会导致现场和中控显示的温差，其余均为可能原因。三、多项选择题（每题有2个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分，每题2分，共20分）1.下列关于精馏塔操作的说法，正确的有（）。A.进料温度升高，塔底再沸器热负荷降低B.回流比增大，塔顶产品纯度提高，能耗升高C.塔顶压力升高，塔顶馏出液中轻组分含量降低D.塔底采出量过大，会导致塔釜液位过低，甚至发生干塔2.离心泵启动后，出口流量为零的可能原因有（）。A.泵入口堵塞B.泵未灌泵，存在气缚C.泵转向错误D.出口阀未打开3.下列属于DCS系统功能的有（）。A.工艺参数实时显示B.工艺参数超限报警C.自动控制调节D.历史数据存储查询4.下列属于动火作业禁止作业的情况有（）。A.动火作业证未办理B.周围有易燃物未清理C.未配备消防器材D.现场无人监护5.下列关于蒸发操作的说法，正确的有（）。A.多效蒸发的生蒸汽经济性高于单效蒸发B.蒸发操作的真空度越高，溶液的沸点越低C.蒸发器的加热室结垢会导致蒸发效率下降D.蒸发操作的进料量越大，生产能力越高，因此进料量越大越好6.下列属于危险废物的有（）。A.废催化剂B.废有机溶剂C.燃煤炉渣D.废矿物油7.化工生产中，导致反应器超温的原因有（）。A.进料配比异常，反应放热速率过快B.冷却介质流量不足C.催化剂活性过高D.反应器压力升高8.下列关于化工仪表的说法，正确的有（）。A.热电偶测量温度需要进行冷端补偿B.电磁流量计可以测量导电液体的流量C.超声波液位计属于非接触式液位测量仪表D.压力变送器的测量值与安装高度无关9.下列属于化工生产“四不放过”原则的有（）。A.事故原因未查清不放过B.责任人员未处理不放过C.整改措施未落实不放过D.有关人员未受到教育不放过10.下列关于吸收操作的说法，正确的有（）。A.降低操作温度、提高操作压力有利于吸收B.吸收剂的溶解度越大，吸收效率越高C.吸收剂的挥发度越高，吸收过程的损耗越小D.气液两相接触面积越大，吸收速率越快多选题参考答案：1.ABCD解析：进料温度升高带入显热多，再沸器热负荷降低；回流比大分离效果好但能耗高；压力升高相对挥发度降低，塔顶轻组分含量下降；采出量过大易导致干塔。2.ABCD解析：入口堵塞、气缚、转向错误、出口阀未开均会导致出口无流量。3.ABCD解析：DCS具备参数显示、报警、自动控制、数据存储等全部功能。4.ABCD解析：以上情况均不符合动火作业安全要求，禁止动火。5.ABC解析：多效蒸发可重复利用蒸汽潜热，经济性更高；真空度高沸点低；结垢会降低传热效率；进料量过大易导致雾沫夹带，产品质量不达标。6.ABD解析：废催化剂、废有机溶剂、废矿物油属于危险废物，燃煤炉渣属于一般工业固体废物。7.ABC解析：进料配比异常、冷却不足、催化剂活性过高均会导致放热过快超温，压力升高不会直接导致超温。8.ABC解析：热电偶需要冷端补偿，电磁流量计测导电液体，超声波液位计为非接触式，压力变送器测量液位时与安装高度有关。9.ABCD解析：全部属于事故处理“四不放过”原则。10.ABD解析：低温高压有利于吸收，吸收剂溶解度高、气液接触面积大可以提升吸收效率，吸收剂挥发度越高损耗越大。四、简答题（每题10分，共40分）1.简述离心泵启动前的准备工作及操作要点。参考答案：（1）准备工作：①设备检查：检查泵体、进出口管道、阀门、法兰、地脚螺栓是否紧固完好，密封面无泄漏，轴承箱润滑脂油位处于1/2~2/3刻度范围内；②盘车：手动盘泵3~5圈，确认转动灵活，无卡涩、异响，叶轮与泵壳无摩擦；③灌泵排气：打开进口阀，打开泵体排气阀，排出泵体和进口管道内的空气，直至排气口连续流出无气泡的液体后关闭排气阀；④电气及联锁检查：确认电机绝缘、接地完好，工艺联锁、过载保护装置正常投用；⑤流程确认：确认泵出口阀处于关闭状态，下游接收流程已导通，无憋压风险。（2）操作要点：①点动电机，确认电机转向与泵体铭牌标识一致；②正常启动后，观察电机电流、泵出口压力稳定后，缓慢打开出口阀，按照工艺要求调节流量至设定值，禁止长时间关闭出口阀运行（不得超过3min，避免泵内液体过热气化引发气蚀）；③启动后运行检查：确认泵的振动值不超过0.06mm，噪音无异常，机械密封泄漏量不超过5滴/min，填料密封泄漏量不超过10滴/min，电机温度不超过70℃，电流、进出口压力稳定在工艺指标范围内。2.简述精馏塔发生液泛的现象、原因及处理措施。参考答案：（1）现象：①塔压降持续大幅升高，远超正常操作范围；②塔顶温度、塔底温度同时异常升高，塔顶馏出液纯度下降，塔底残液轻组分含量超标；③塔顶回流罐液位快速下降，塔釜液位剧烈波动甚至异常上涨；④严重时塔顶气相管线出现大量带液，回流液体中夹带大量气泡。（2）原因：①气相负荷过高：加热蒸汽量过大，进料量突增，进料中轻组分含量大幅升高，塔压突然降低导致气相瞬间膨胀；②液相负荷过高：回流量过大，进料量突增，塔顶采出量过小导致液相在塔内积累；③塔内流通不畅：塔板、降液管被结垢、聚合物、固体杂质堵塞，液体下流阻力增大；④操作波动：升温速率过快，液位、压力调节幅度过大导致气液负荷骤变。（3）处理措施：①轻微液泛时，适当降低加热蒸汽量，减少气相负荷，同时小幅降低回流量，稳定塔压，待塔压降、温度逐步恢复正常后，缓慢调整参数至正常操作范围；②严重液泛时，立即停止进料，关闭加热蒸汽，停止塔顶、塔底采出，进行全回流操作，若塔釜液位过高可适当排出部分塔釜液，待塔压降、温度、液位稳定后，逐步恢复进料、采出，缓慢调整参数至正常；③若液泛频繁发生，排查确认是塔内堵塞导致的，需制定停车计划，停车后进行清塔处理。3.简述化工生产中工艺安全联锁的作用及联锁摘除的管理要求。参考答案：（1）作用：工艺安全联锁是装置本质安全的核心保障，当工艺参数超出安全操作阈值时，联锁系统自动触发预设的保护性动作（如切断进料、停止加热、紧急停车、启动消防设施等），避免设备超温、超压、超液位运行，防止发生火灾、爆炸、中毒、设备损坏等事故，大幅缩短应急响应时间，降低人工操作失误带来的安全风险。（2）管理要求：①联锁系统属于强制投用的安全设施，任何单位和个人不得随意调整、摘除，因检修、调试、工艺优化需要摘除联锁的，必须办理专项联锁作业审批手续，明确作业负责人、作业时间、联锁摘除范围、风险防控措施；②联锁摘除前必须开展风险辨识，对摘除联锁后可能出现的工艺异常制定针对性的应急处置预案，安排专人24h监控相关工艺参数，提高现场巡检频次；③检修、调试完成后，必须第一时间恢复联锁，进行联锁功能测试，确认联锁动作逻辑、触发值、输出动作全部正常后，办理联锁恢复确认手续，所有审批、测试记录存档备查，保存期限不低于3年。4.简述化工生产“三废”的常规处理方法。参考答案：（1）废气处理：①颗粒物处理：采用旋风除尘、布袋除尘、电除尘等工艺去除废气中的粉尘、固体颗粒物；②气态污染物处理：采用吸收法、吸附法去除低浓度无机气态污染物，采用催化燃烧、热力燃烧、生物法去除挥发性有机物（VOCs）、恶臭气体；③达标排放：处理后的废气满足国家和地方排放标准要求后，经高于周围200m范围内最高建筑5m以上的排气筒排放。（2）废水处理：①一级预处理：采用格栅、沉砂池、初沉池去除悬浮态固体、大颗粒杂质，通过调节池均衡水量、pH值；②二级生化处理：采用厌氧生物法处理高浓度有机废水，采用好氧生物法（活性污泥法、生物膜法）去除大部分溶解性有机污染物；③三级深度处理：采用超滤、反渗透、活性炭吸附、高级氧化法去除残留难降解污染物、盐分，达标后排放或作为循环水回用。（3）固体废物处理：①一般工业固体废物：分类收集，可回收的进行资源化利用，不可回收的运输至合规的一般工业固体废物填埋场处置；②危险废物：按照危险废物特性分类收集、储存，设置明显标识，定期交由具备相应危险废物经营资质的单位进行焚烧、固化、物化处置，严禁私自倾倒、转移、处置。五、实操计算题（每题12.5分，共25分）1.某连续对流干燥装置处理