空分岗位考试试题及答案

空分岗位考试试题及答案一、填空题（每空1分，共20分）1.空气的主要成分中，体积分数最高的是__，其次是__。答案：氮气；氧气2.工业上大规模制取氧气主要采用__法，其核心设备是__。答案：深度冷冻精馏；精馏塔3.氮气的沸点约为__℃，氧气的沸点约为__℃。答案：-196；-1834.分子筛纯化系统的主要作用是除去空气中的__、__和乙炔等杂质。答案：水分；二氧化碳5.空分装置中常用的制冷设备是__膨胀机，其利用气体__原理产生冷量。答案：透平；等熵膨胀6.双级精馏塔由上塔、下塔和__组成，其中__是连接上下塔的关键部件。答案：冷凝蒸发器；冷凝蒸发器7.液氧中碳氢化合物（特别是__）含量必须严格控制，以防止__。答案：乙炔；爆炸8.氧气管道和阀门严禁__，因为油脂遇高压氧气可能发生__。答案：接触油脂；自燃或爆炸9.空分装置正常运行时，主冷的液氧液位一般控制在__范围内，液氧纯度通常要求不低于__%（体积分数）。答案：70%～80%；99.6%10.空分装置停车后，应防止氮气__造成窒息，进入设备检修前必须进行__。答案：积聚；置换分析二、单项选择题（每题2分，共20分）1.空气中氧气的体积分数约为（）。A.78%B.21%C.0.9%D.50%答案：B2.在空分精馏塔中，氮气产品通常从（）取出。A.上塔顶部B.上塔底部C.下塔顶部D.下塔底部答案：A解析：氮气沸点低于氧气，在精馏塔中更易挥发，在上塔顶部富集并被取出。3.分子筛吸附器再生时，通常使用（）作为再生气。A.湿空气B.氮气或污氮气C.氧气D.氩气答案：B解析：利用干燥的热氮气或污氮气对分子筛进行加温和解吸，使其恢复吸附能力。4.透平膨胀机属于（）设备。A.压缩B.制冷C.换热D.精馏答案：B5.液氧中乙炔含量一般应严格控制在（）以下。A.0.1ppmB.1ppmC.10ppmD.100ppm答案：A解析：乙炔在液氧中溶解度很低，易形成固体颗粒，有爆炸风险，因此控制要求极为严格，通常以0.1 6.空分装置中，空气冷却到液化温度所需冷量主要是通过（）实现的。A.等温压缩B.等熵膨胀C.节流膨胀D.等压加热答案：B解析：透平膨胀机进行近似等熵膨胀，产生较大温降和冷量，是深冷空分的主要制冷来源；节流膨胀产冷量较小。7.氧气管道着火时，下列措施正确的是（）。A.立即用水冲洗B.先切断气源C.继续供氧D.打开所有阀门答案：B解析：发生氧气管道着火，应首先切断气源，防止氧气继续泄漏助燃，然后再采取灭火等措施。8.空分装置停车后，主冷液氧逐渐蒸发，其液位变化趋势是（）。A.上升B.下降C.不变D.先升后降答案：B9.下列哪种气体泄漏后最容易造成人员窒息？A.氧气B.氮气C.空气D.二氧化碳答案：B解析：氮气无色无味，泄漏后不易察觉，会稀释空气中的氧气浓度，造成缺氧窒息。10.空分装置中，粗氩塔的作用是（）。A.制取纯氧B.制取纯氮C.去除氩馏分中的氧D.分离氩和氮答案：C解析：粗氩塔的主要任务是从氩馏分中除去氧，得到粗氩，再经精氩塔进一步提纯。三、判断题（每题1分，共10分）1.空气中的氮气沸点高于氧气沸点。答案：错误2.液氧可以任意排放到水泥地面。答案：错误3.空分装置启动前必须对系统进行加温吹除，并进行露点分析合格。答案：正确4.分子筛纯化器不需要再生即可长期使用。答案：错误5.透平膨胀机开车时，一般先通入密封气，再开喷嘴。答案：正确6.氧气管道阀门可以采用普通碳钢制造。答案：错误解析：普通碳钢在高纯度高压氧气中可能发生氧化燃烧，氧气管道阀门通常采用不锈钢或铜合金等氧兼容材料。7.空分装置正常运行时，主冷液氧液位过高不会影响换热效果。答案：错误8.氮气虽然无毒，但在密闭空间内浓度过高会使人窒息。答案：正确9.空分装置停车时，应先停膨胀机，再停空压机。答案：正确10.液氧中乙炔含量超标时，应立即排放部分液氧并加大液氧排放量。答案：正确四、简答题（每题5分，共20分）1.简述分子筛纯化系统的作用及再生原理。答案：作用：吸附空气中的水分、二氧化碳、乙炔等杂质，防止它们在低温下冻结堵塞换热器和精馏塔，并防止乙炔在液氧中积聚引起爆炸。再生原理：利用吸附剂在高温下吸附能力下降的特点，将热再生气（如污氮气或氮气）通入吸附器，使被吸附杂质解吸并随再生气带走，然后进行冷吹降温，使分子筛恢复吸附能力。2.简述空分装置中主冷凝蒸发器（主冷）的作用。答案：主冷置于上塔和下塔之间。它利用下塔顶部氮气冷凝放出的潜热，使上塔底部的液氧蒸发；同时氮气被冷凝为液氮，为下塔提供回流液。主冷实现了上、下塔之间的冷量交换，是双级精馏塔稳定运行的关键设备。3.空分装置运行中，为什么必须严格控制液氧中碳氢化合物含量？答案：碳氢化合物（特别是乙炔）在液氧中溶解度很低，容易以固态颗粒形式析出并沉积。这些固体颗粒在受到摩擦、撞击或温度变化时可能发生剧烈反应，引起爆炸。因此必须通过分子筛吸附、定期排放液氧等措施，将液氧中碳氢化合物含量控制在安全范围内。4.简述氧气系统禁油的原因及操作注意事项。答案：原因：油脂遇高压或高浓度氧气会发生剧烈氧化反应，瞬间放热，可能引起自燃甚至爆炸。操作注意事项：氧气管道、阀门、仪表等设备必须严格脱脂处理；安装维修时使用专用的无油工具；操作人员劳保用品和工具不得沾有油污。五、计算题（每题10分，共20分）1.某空分装置加工空气量为10000 m3/h答案：约85.6解析：氧提取率计算公式：氧提取率空气中氧体积分数按20.95%产品氧中氧量：1800加工空气中氧量：10000氧提取率：1792.82.某透平膨胀机入口空气流量为2000 m3/h（标准状态），空气标准密度取1.293答案：21.55解析：质量流量：2000制冷量：2586换算为kW77580六、论述题（10分）某空分装置正常运行中，主冷液氧中的乙炔含量分析值达到0.5 ppm，超过控制指标（(1)乙炔含量超标的可能原因；(2)可能造成的危害；(3)应采取的紧急处理措施。答案：(1)可能原因：-分子筛纯化器吸附性能下降或再生不彻底；-空气源受到污染，如附近存在乙炔气源或有机气体排放；-液氧长期未排放，碳氢化合物不断累积；-分析仪器偏差或取样点设置不合理。(2)危害：乙炔在液氧中溶解度很低，易以固态颗粒析出并沉积在设备角落或换热表面。这些沉积物受到摩擦、撞击、温度波动或静电放电时，可能发生剧烈氧化反应，引发爆炸，危及装置和人员安全。(3)紧急处理措施：-立即加大液氧排放量，降低液氧中乙炔浓度；-缩短分子筛切换周期，提高再生温度，加强吸附效果；-检查确认分子筛吸附器运行状况，必要时停车进行再生或更换吸附剂；-加大液氧循环量，避免形成死区；-增加乙炔含量分析频率，密切跟踪变化趋势；-若采取上述措施后乙炔含量仍无法降至安全范围，应果断停车，彻底排液并加温吹除后再恢