2026空分试题及答案

2026空分试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.空分装置中，压缩后的空气进入预冷系统的主要目的是？A.提高空气压力B.降低空气温度并析出水分C.增加空气中氧气含量D.去除二氧化碳2.深冷法空气分离的基本原理是利用空气中各组分哪种物理性质的差异？A.密度B.沸点C.比热容D.溶解度3.标准大气压下，氮气的沸点约为？A.−B.−C.−D.−4.分子筛纯化器在空分流程中的主要作用是吸附空气中的？A.水分、二氧化碳和部分碳氢化合物B.氧气和氮气C.稀有气体D.油蒸气5.空分精馏塔中，氧气主要在塔的哪个部位富集？A.顶部B.中部C.底部D.塔板间6.透平膨胀机在空分装置中的主要作用是？A.压缩空气B.提供冷量C.净化空气D.储存液氧7.空分装置正常运行时，保持主冷液氧液位稳定的主要安全意义是？A.提高氧产品纯度B.防止碳氢化合物局部浓缩积聚引发爆炸C.降低装置能耗D.减少氮气产量8.下列哪种物质在空分装置中积聚最可能引发爆炸？A.氮气B.氩气C.乙炔D.二氧化碳9.空气进入空分装置前必须经过过滤器，其主要作用是去除？A.水分B.二氧化碳C.机械杂质和灰尘D.氧气10.空分装置中，下塔的正常操作压力通常约为？A.0.05B.0.5C.5D.2011.标准状态下，空气中氧气的体积分数约为？A.78B.21C.1D.0.0312.液氧储槽的蒸发气（BOG）中，哪种组分相对液氧本身的含量更高？A.氧B.氮C.氩D.二氧化碳13.粗氩塔在空分装置中的主要作用是？A.从空气中直接提取氩B.从主塔抽取氩馏分并进一步精馏提纯氩C.去除氮气D.冷却空气14.分子筛吸附器再生时，通常使用哪种气体作为再生气？A.湿空气B.污氮气C.液氧D.仪表空气15.空分设备长期停产后重新启动前，为防止水分和二氧化碳冻结堵塞，应先进行？A.吹扫B.试压C.加热干燥D.充入液氧16.正常运行时，空分塔上塔底部的液氧纯度一般控制在？A.50%B.99.5%C.21D.7817.下列哪项不属于空分装置的冷量损失？A.跑冷损失B.主换热器热端温差损失C.透平膨胀机效率损失D.分子筛再生热损失18.下列关于空分装置防爆措施的做法，错误的是？A.定期排放部分液氧B.在线监测主冷液氧中碳氢化合物含量C.大量使用油脂润滑压缩机，并使其直接进入空气流道D.严格控制分子筛出口二氧化碳含量19.主换热器在空分装置中的主要作用是？A.分离氧气和氮气B.回收冷量并冷却正流空气C.去除杂质D.压缩空气20.标准大气压下，氩气的沸点约为？A.−B.−C.−D.−二、多项选择题（每题3分，共15分）1.空分装置的主要产品包括？A.氧气B.氮气C.氩气D.天然气2.进入空分冷箱或密闭容器作业前，必须分析的气体指标包括？A.氧含量B.氮含量C.一氧化碳含量D.二氧化碳含量3.影响空分精馏效果的主要因素有？A.操作压力B.回流比C.塔板数D.环境湿度4.空分装置中，预防碳氢化合物爆炸的常见措施包括？A.定期排放部分液氧B.保持主冷液位稳定C.监测吸附器出口乙炔含量D.提高上塔操作压力5.下列设备中属于空分装置动设备的是？A.空压机B.透平膨胀机C.液氧泵D.精馏塔三、判断题（每题1分，共10分）1.空气分离只能采用深度冷冻法。2.液氧的沸点高于液氮的沸点。3.空分装置中，分子筛吸附器通常采用并联切换方式运行。4.透平膨胀机产生的冷量越大越好，无需进行调节。5.主冷液氧中乙炔含量超过一定限值时，必须及时排放部分液氧。6.空分冷箱内充填珠光砂的主要作用是保冷。7.污氮气是指从下塔顶部引出的高纯度氮气。8.空分装置停车后，可以立即打开冷箱人孔进入内部。9.氧气管道的阀门可以使用含油垫片。10.氩气在空气中的含量约为0.9%四、简答题（每题5分，共15分）1.简述空分装置正常运行时，主冷液氧液位过高或过低可能带来的危害。2.简述空气预冷系统的主要作用。3.空分装置中为什么要严格控制分子筛出口空气中的二氧化碳含量？五、计算与综合分析题（每题10分，共20分）1.某空分装置加工空气量为20000 m3/h（标准状态），空气中氧体积分数为21%，氧提取率为20000实际可提取氧量为：4200产品氧气中氧含量为99.6%3780因此，每小时可生产约3795 m32.某空分装置运行中，主冷液氧中乙炔含量持续升高。请分析该现象的危害，并制定应采取的处理措施。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B2.答案：B3.答案：B解析：氧沸点约−183 ℃4.答案：A5.答案：C解析：氧是高沸点组分，在精馏塔下部液相中富集；氮是低沸点组分，在塔顶富集。6.答案：B7.答案：B解析：液位过低或波动较大时，液氧蒸发加快，溶解在液氧中的乙炔等碳氢化合物容易析出并局部浓缩，增加爆炸风险。8.答案：C解析：乙炔在液氧中溶解度低，易析出固体，受冲击、摩擦或静电可能发生爆炸。9.答案：C10.答案：B11.答案：B12.答案：B解析：氮的沸点比氧低，在液氧蒸发时氮更容易气化，因此BOG中氮含量相对液氧富集。13.答案：B14.答案：B15.答案：C16.答案：B17.答案：D解析：分子筛再生需要消耗热量，属于能量消耗，但不属于装置冷量损失。冷量损失主要指跑冷、换热不完全、膨胀机效率低等造成的冷量散失。18.答案：C解析：油脂与高压氧气或富氧空气接触极易发生燃烧，空分装置内严禁油脂进入空气流道。19.答案：B20.答案：A二、多项选择题1.答案：ABC解析：空分装置通过空气分离主要生产氧气、氮气和氩气，天然气不是空分产品。2.答案：AB解析：冷箱内可能因氮气泄漏形成缺氧环境，作业前必须检测氧含量和氮含量，防止窒息事故。3.答案：ABC解析：精馏效果主要由压力、回流比、塔板数等工艺条件决定，环境湿度对塔内精馏过程基本无影响。4.答案：ABC解析：定期排放液氧可降低碳氢化合物浓度；稳液位防止局部蒸干；监测出口乙炔可及时判断吸附器是否失效。提高上塔压力无防爆作用。5.答案：ABC解析：动设备通常指有转动部件的设备，空压机、膨胀机、液氧泵均属动设备；精馏塔为静止设备。三、判断题1.答案：错误2.答案：正确3.答案：正确4.答案：错误5.答案：正确6.答案：正确7.答案：错误8.答案：错误9.答案：错误10.答案：正确四、简答题1.答案：主冷液位过高会减少换热面积，影响液氧蒸发和精馏工况，可能导致氧纯度下降；液位过低或波动过大，会使液氧蒸发过快，溶解的乙炔等碳氢化合物局部浓度升高，增加爆炸风险。控制措施包括调节液氧排放量、产品氧取出量、液氧泵回流阀开度以及膨胀机冷量等。2.答案：预冷系统可降低压缩空气温度，使空气中的饱和水分冷凝析出，减少分子筛吸附器的水分负荷和再生能耗，同时可部分洗涤空气中的灰尘和少量酸性气体。3.答案：二氧化碳沸点较高，在低温下会凝固为干冰，堵塞主换热器、精馏塔塔板及管道，影响传热和精馏效率，严重时损坏设备。一般要求分子筛出口空气中二氧化碳含量低于1×五、计算与综合分析题1.答案：约3795 解析：空气中氧流量为：2.答案：乙炔在液氧中溶解度低，容易以固态析出，在液氧中局部积聚后，受冲击、摩擦或静电可能发生爆炸。主冷是空分装置爆炸风险最高的部位，必须立即处理。处理措施：(1)加大液氧排放量，降低主冷中乙炔浓度；(2)保持主冷液位稳定，避免因液位过低造成局部蒸干，使乙炔浓缩析出；(3)加强液氧中乙炔及碳氢化合物的在线监测和人工化验频次；(4)检查分子筛吸附器出口乙炔含量，判断吸附器是