2026年空分机组题库及答案

2026年空分机组题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20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2.空分装置精馏分离空气的依据是空气中各组分（）不同。A.密度B.沸点C.溶解度D.吸附性3.分子筛纯化器主要吸附空气中的（）。A.水分和二氧化碳B.氮气和氩气C.氧气和氮气D.氦气和氖气4.在空分下塔顶部可得到纯度较高的（）。A.液氧B.液氮C.液空D.液氩5.主冷凝蒸发器中，下塔氮气冷凝放热，使上塔液氧（）。A.冷凝B.蒸发C.过冷D.节流6.空分装置中，空压机排气压力主要取决于（）。A.用户氧气用量B.下塔操作压力C.环境温度D.管网阻力7.透平膨胀机在空分装置中的主要作用是（）。A.压缩原料空气B.制冷并提供冷量C.增压产品氧气D.吸附杂质8.节流阀在空分装置中常用于（）。A.提高压力B.降低流体温度C.增加流量D.分离液滴9.氧气瓶常用充装压力一般为（）。A.5MPaB.10MPaC.15MPaD.20MPa10.为防止液氧中碳氢化合物浓缩积聚，日常应定期（）。A.加温吹除B.排放部分液氧C.充入氮气D.添加化学抑制剂11.进入空分分馏塔内部检修前，必须（）。A.通风即可B.用空气置换并分析氧含量C.加设盲板、置换合格并办理受限空间作业票D.佩戴普通口罩进入12.粗氩塔的主要功能是（）。A.脱除氮气B.富集氩气C.制取高纯氧D.冷却空气13.主冷液氧液位过高时，可能造成（）。A.冷量不足B.上塔阻力下降C.主冷换热面积减小、上塔工况恶化D.产品纯度提高14.过冷器的作用是（）。A.降低液空、液氮温度，减少节流汽化B.提高膨胀机效率C.冷却原料空气D.吸附水分15.分子筛吸附器再生时通常使用的再生气是（）。A.氧气B.干燥空气C.污氮气D.氩气16.原料空气经压缩冷却后，进入分馏塔前需进一步降温的设备是（）。A.主换热器B.过冷器C.主冷D.膨胀机17.精馏塔内回流比增大，塔顶产品纯度通常会（）。A.提高B.降低C.不变D.先升后降18.若下塔压力升高而上塔压力不变，则主冷温差会（）。A.增大B.减小C.不变D.无法判断19.液氧中乙炔含量应严格控制，正常运行时通常要求小于（）。A.0.1ppmB.1ppmC.10ppmD.100ppm20.离心式空压机启动时，入口导叶应处于（）。A.全开B.最小开度或全关C.50%开度D.任意位置二、多项选择题（每题2分，共20分）1.空气的主要组分包括（）。A.氮气B.氧气C.氩气D.二氧化碳2.空分装置常见产品有（）。A.氧气B.氮气C.氩气D.氦气3.精馏塔内填料或塔板的作用是（）。A.提供气液传质面积B.促进气液接触C.使上升蒸汽与回流液进行热量交换D.起到保温作用4.空分装置中常用的制冷方法有（）。A.节流膨胀B.等熵膨胀C.等温压缩D.绝热压缩5.影响分子筛吸附容量的因素包括（）。A.吸附温度B.吸附压力C.气体流速D.分子筛粒度6.启动透平膨胀机前必须确认（）。A.密封气压力正常B.润滑油压正常C.紧急切断阀联锁动作可靠D.膨胀机入口过滤器已拆除7.液氧排放操作中，正确的做法有（）。A.穿戴防冻服和面罩B.缓慢开启排放阀C.排放口周围保持通风良好D.使用普通橡胶手套直接接触8.空分装置的冷量损失主要包括（）。A.跑冷损失B.复热不足损失C.压缩热损失D.液体产品带走冷量9.可能引起上塔精馏工况异常的原因有（）。A.下塔液空纯度波动B.主冷液位波动C.膨胀机制冷量变化D.环境相对湿度轻微变化10.空分装置出现下列哪些情况时应紧急停车？（）A.液氧中乙炔含量超标且采取措施无效B.主冷发生严重泄漏C.空压机故障联锁停机D.按计划切换空压机三、判断题（每题1分，共10分）1.空气中氧气的体积分数约为21%。2.氮气的沸点高于氧气的沸点。3.液氧是强氧化剂，与油脂接触可能发生爆炸。4.分子筛吸附水分后，可通过加热再生恢复吸附能力。5.空分下塔压力高于上塔压力。6.在相同压降下，透平膨胀机降温效果优于节流阀。7.适当提高空压机排气量可提高空分装置氧气产量。8.液氧储罐附近可以堆放油布、抹布等含油物品。9.上塔顶部得到高纯度氮气，底部得到高纯度氧气。10.空分装置短时停车后，分子筛纯化器可以不保压，任其与大气相通。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述空分装置中分子筛纯化器的再生步骤及目的。2.列出空分装置正常运行中需要重点监控的主要工艺参数（至少5项）。3.简述液氧中碳氢化合物含量过高的危害及控制措施。4.简述空分装置紧急停车的触发条件（至少3条）。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(1)每小时从空气中提取的纯氧量（m3(2)若产品氧气纯度为99.6%，实际氧气产量约为多少mV提取纯氧量：V(2)实际氧气产量按纯度折算：V解析：先由空气量和氧体积分数求出空气中氧气总量，再乘以提取率得到净提取量；因产品气中仍含少量其他组分，需除以氧气纯度得到实际产品体积流量。2.某空分主冷中，下塔氮气侧饱和温度T1=96.8 K，上塔液氧侧饱和温度TΔ新温差：Δ解析：主冷传热温差为下塔冷凝氮气与上塔沸腾液氧的饱和温度之差。液氧液位降低使上塔底部静压减小，对应液氧饱和温度降低，在氮侧温度不变时温差增大；但液位过低会导致换热面积减小、液氧泵入口压力不足等问题，操作中需控制在合理范围。六、案例分析题（每题10分，共10分）1.某空分装置运行中出现以下现象：主冷液氧液位持续缓慢下降，上塔阻力升高，产品氧气纯度下降，空压机排气量正常。分析可能的故障原因，并提出处理措施。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B2.答案：B3.答案：A4.答案：B5.答案：B6.答案：B7.答案：B8.答案：B解析：流体高压状态经节流后压力降低，部分流体汽化吸热，温度下降。9.答案：C10.答案：B11.答案：C12.答案：B13.答案：C14.答案：A15.答案：C16.答案：A17.答案：A18.答案：A解析：下塔压力升高使氮气饱和冷凝温度升高，上塔液氧饱和温度不变，因此温差增大。19.答案：A20.答案：B解析：入口导叶开度最小可降低启动负荷，避免启动电流过大。二、多项选择题1.答案：ABC解析：空气中氮气约占78%，氧气约占21%，氩气约占0.93%；二氧化碳含量很低，不属于主要组分。2.答案：ABC解析：常规空分装置主要生产氧气、氮气和氩气；氦气提取需要专门流程和更高分离要求。3.答案：ABC解析：填料或塔板为气液两相提供充分接触场所，实现传质传热；保温由塔体绝热层承担。4.答案：AB解析：节流膨胀和等熵膨胀都能降低气体温度，产生冷量；压缩过程本身消耗功并升温，不是制冷方法。5.答案：ABCD解析：温度越低、压力越高、流速适中、粒度合适时，分子筛对水分和二氧化碳的吸附容量越大。6.答案：ABC解析：密封气和润滑油是膨胀机安全启动的前提条件；紧急切断阀联锁可靠是防超速、防事故的关键。启动前不应拆除入口过滤器。7.答案：ABC解析：液氧为-183℃的深冷液体，必须防止冻伤，普通橡胶手套会冻硬碎裂，不能直接接触。8.答案：ABD解析：跑冷损失指通过绝热层向外散冷；复热不足损失指冷流体与热流体换热不充分；液体产品排出也带走冷量。压缩热不属冷量损失。9.答案：ABC解析：上塔精馏受下塔来料组成、主冷液位以及冷量输入影响；环境相对湿度轻微变化对上塔工况影响很小。10.答案：ABC解析：乙炔超标和主冷泄漏存在爆炸危险，空压机故障联锁停机后装置无法正常供气，均应紧急停车；按计划切换空压机属于正常操作。三、判断题1.答案：正确2.答案：错误解析：氮气沸点约-196℃，氧气沸点约-183℃，氮气沸点更低，更易汽化。3.答案：正确4.答案：正确5.答案：正确解析：下塔压力高可使氮气在较高饱和温度下冷凝，保证主冷中与液氧换热的温度差。6.答案：正确7.答案：正确8.答案：错误9.答案：正确10.答案：错误解析：纯化器应保持微正压，防止湿空气进入增加再生负荷，影响分子筛使用寿命。四、简答题1.答案：(1)将纯化器与系统隔离并泄压；(2)通入加热后的再生气（通常为污氮气）进行加热解析，使吸附的水分和二氧化碳解吸出来；(3)用冷气体吹冷至常温；(4)升压后并入系统待用。目的是恢复分子筛吸附容量，保证原料空气净化效果。2.答案：空气流量、空压机排气压力与温度、下塔压力、上塔压力、主冷液氧液位、产品氧气/氮气纯度、膨胀机转速及进出口温度、分子筛再生温度、液氧中碳氢化合物含量等。任答5项即可。3.答案：危害：碳氢化合物（尤其是乙炔）在液氧中溶解度低，易以固态析出，受冲击、摩擦或静电可能发生爆炸。控制措施：(1)加强原料空气净化，减少吸入烃类；(2)定期排放部分液氧，降低浓缩程度；(3)设置在线分析仪连续监控；(4)采用分子筛吸附、水洗等方法去除。4.答案：(1)液氧中乙炔、碳氢化合物含量严重超标且无法控制；(2)主冷发生泄漏，液氧大量进入气氧侧；(3)空压机、膨胀机等关键设备故障联锁停机；(4)发生火灾、爆炸或其他重大事故危及装置安全；(5)系统气源中断或仪表空气中断且无法及时恢复。五、计算题1.答案：(1)空气中氧量：2.答案：原温差：六、案例分析题1.答案：可能原因：(1)冷量不足：透平膨胀机效率下降、制冷量减少，或分子筛切换造成冷量损失；(2)主冷换热面污染或堵塞：液氧侧碳氢化合物结垢或冰堵，换热效率下降，液氧蒸发量减少；(3)上塔回流比失调：下塔工况波动，液空、液氮阀门开度不当，导致上塔精馏恶化；(4)液氧排放阀内漏或误开，造成液氧损失；(5)氧气管网阻力变化或放空阀误开，影响上塔压力，