空分考试题及答案

空分考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20题，40分）1.空气中含量最多的气体是（）。A.氧气B.氮气C.氩气D.二氧化碳答案：B解析：空气体积组成中氮气约占78%，氧气约占21%，其余为氩、二氧化碳等。2.氧气在标准大气压下的沸点约为（）。A.-183°CB.-196°CC.-78°CD.-253°C答案：A3.深冷法空分中，空气分离的基本依据是（）。A.密度不同B.沸点不同C.溶解度不同D.分子大小不同答案：B解析：深冷精馏利用氧、氮等组分在常压或加压下沸点差异实现分离。4.空分装置中，用于提高空气压力的关键设备是（）。A.透平膨胀机B.空压机C.液氧泵D.增压透平机答案：B5.分子筛纯化器的主要作用是脱除空气中的（）。A.氧气和氮气B.水分、二氧化碳及部分碳氢化合物C.稀有气体D.粉尘答案：B解析：分子筛对水、二氧化碳和乙炔等有选择性吸附，不能脱除氧、氮等主体组分。6.空分精馏下塔的主要任务是（）。A.将空气分离为纯氮和富氧液空B.分离氩C.进一步提纯氮气D.产生液氧答案：A7.冷凝蒸发器在空分装置中的作用是（）。A.加热液空B.使氮气冷凝、液氧蒸发C.压缩空气D.脱除水分答案：B8.透平膨胀机在装置中的作用主要是（）。A.提供制冷量B.压缩气体C.分离液体D.净化空气答案：A9.液氧中乙炔含量一般控制不超过（）。A.0.1ppmB.1ppmC.10ppmD.100ppm答案：A解析：液氧中乙炔为易爆杂质，通常0.1ppm为报警值，1ppm为停车值，生产上要求严格控制。10.氧气管道及附件严禁接触（）。A.水B.油脂C.氮气D.二氧化碳答案：B解析：油脂在高压纯氧中易自燃甚至爆炸，因此氧气系统必须严格脱脂。11.空分主换热器属于下列哪种类型的换热器？（）A.混合式B.间壁式C.蓄热式D.直接接触式答案：B12.氮气在标准大气压下的沸点约为（）。A.-183°CB.-196°CC.-78°CD.-253°C答案：B13.空分装置中，上塔压力一般为（）。A.0.5～0.6MPaB.0.04～0.05MPaC.1.0～1.2MPaD.0.1～0.15MPa答案：B解析：上塔为低压塔，操作压力通常在40～55kPa左右；下塔压力较高，一般为0.5～0.6MPa。14.空气预冷系统中空冷塔通常采用（）进行冷却。A.蒸汽加热B.冷却水和冷冻水C.空气自然冷却D.液氮直接喷淋答案：B15.透平膨胀机的制冷量大小与下列哪个参数密切相关？（）A.膨胀比B.压缩机排气量C.环境温度D.分子筛吸附量答案：A解析：制冷量与膨胀气体流量、进出口焓降（与膨胀比及效率有关）成正比。16.下列气体中，无色无味且具有窒息性的是（）。A.氧气B.氮气C.氯气D.氨气答案：B17.空分装置停车后，为防止液氧中碳氢化合物浓缩，操作上应采取（）。A.全部排放液氧B.保持液氧液面不变C.关闭所有阀门D.通入氮气加压答案：A解析：液氧长期存放易使乙炔等可燃物浓缩，定期排放或排净液氧可降低爆炸风险。18.粗氩塔的主要作用是（）。A.从主塔抽取氩馏分并初步分离出粗氩B.生产纯氮C.液化空气D.加热液空答案：A19.空分设备中“主冷”通常指的是（）。A.主冷凝蒸发器B.主换热器C.主压缩机D.主精馏塔答案：A20.空分操作中，对氧气系统应重点防止（）。A.富氧环境下可燃物燃烧加剧B.氮气泄漏C.二氧化碳冻结D.水分结冰答案：A二、判断题（每题1分，共10题，10分）1.深冷法空分是利用空气中各组分沸点不同进行分离的。答案：正确2.空分装置中，下塔压力高于上塔压力。答案：正确3.液氧中乙炔含量越高越安全。答案：错误4.分子筛纯化器可以脱除空气中的全部氩气。答案：错误解析：分子筛对氩气基本无脱除作用，氩的分离靠精馏。5.透平膨胀机是一种制冷设备。答案：正确6.氮气在常温下化学性质非常活泼。答案：错误7.空分装置停车后，液氧可以长期存放而不需排放。答案：错误8.主冷凝蒸发器是连接上下塔的关键设备。答案：正确9.氧气管道阀门可以使用普通碳钢且不需要脱脂处理。答案：错误解析：氧气管道阀门必须严格脱脂，且材质需满足氧气相容性要求。10.空气预冷系统可以降低空气温度，减少空气含水量。答案：正确三、填空题（每空1分，共10空，10分）1.空气中氧气的体积分数约为________。答案：20.9%（或20.95%）2.空气中氮气的体积分数约为________。答案：78.1%（或78.08%）3.深冷法空分中，空气分离的核心设备是________。答案：精馏塔（或空分塔）4.空分装置中，用于压缩空气的设备是________。答案：空压机（或空气压缩机）5.液氧中易引起爆炸的碳氢化合物主要是________。答案：乙炔6.透平膨胀机的膨胀比是指______与______之比。答案：进口压力；出口压力7.分子筛纯化器一般设置两个，一个工作，另一个________。答案：再生（或加热再生、解吸）8.主冷凝蒸发器中，______冷凝，______蒸发。答案：氮气；液氧四、简答题（每题5分，共4题，20分）1.简述深冷法空分装置的基本工艺流程。答案：空气经空压机压缩至所需压力，经预冷系统降温并除去部分水分，再进入分子筛纯化器脱除水分、二氧化碳和部分碳氢化合物；净化后的空气进入主换热器冷却至接近液化温度，部分空气经透平膨胀机制冷；最后在精馏塔内利用各组分沸点差异进行精馏，分离得到氧气、氮气和氩气等产品。解析：按“压缩—预冷—纯化—换热—膨胀制冷—精馏—产品送出”顺序作答即可。2.液氧中乙炔含量超标的主要原因是什么？应采取哪些控制措施？答案：主要原因是空气中碳氢化合物（尤其乙炔）通过原料空气进入装置，并在液氧中不断浓缩富集。控制措施：加强分子筛吸附净化，定期排液以缩短液氧停留时间，设置在线分析仪监测乙炔含量，控制装置周围大气质量，超标时及时排放液氧或停车处理。解析：从来源、富集机理和日常管理两方面作答，安全管理是空分防爆重点。3.空分装置中，为什么要严格控制氧气管道及设备中的油脂？答案：油脂属于可燃物，在高压纯氧环境中极易发生剧烈氧化燃烧甚至爆炸，微量的油脂也可能引发严重事故。因此氧气管道、阀门、仪表等必须严格脱脂，运行中严禁接触油污。解析：核心是纯氧强氧化性及油脂可燃性，需强调脱脂和禁油。4.简述空分装置短期停车的操作要点。答案：停止产品输出；空压机及增压机按程序卸压停车；保持系统正压防止外界空气倒吸；监控并定期排放或分析液氧中碳氢化合物；分子筛纯化器保温保压；各设备按操作规程进行隔离和确认。解析：围绕设备停机、系统保压、安全监控等要点作答。五、计算题（每题10分，共2题，20分）1.某空分装置每小时处理标准状态空气1000 m3/h，空气中氧的体积分数为20.9答案：原料空气中的氧量：V产品