2026年空分技术工艺试题及答案

2026年空分技术工艺试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.空气中氧气、氮气和氩气的体积分数分别约为：A.78.08%、20.95%、0.93%B.20.95%、78.08%、0.93%C.20.95%、0.93%、78.08%D.78.08%、0.93%、20.95%答案：B2.深冷法空分的基本原理是：A.利用吸附剂选择吸附B.利用不同气体沸点差异进行低温精馏C.利用膜两侧分压差渗透D.利用化学反应吸收答案：B3.空分装置中分子筛纯化器的主要作用是：A.分离氧和氮B.吸附空气中的水分、二氧化碳和乙炔等C.提高空气压力D.冷却空气答案：B解析：分子筛纯化器的主要作用是吸附水分和二氧化碳，防止低温下冻结堵塞，同时吸附乙炔等碳氢化合物，降低爆炸风险。4.主冷凝蒸发器在空分塔中的主要任务是：A.将下塔顶部氮气冷凝，同时使上塔底部液氧蒸发B.将空气冷却至液化点C.分离液空和液氮D.吸附有害杂质答案：A5.在深冷空分流程中，下塔顶部产出的主要组分是：A.富氧液空B.液氮C.液氧D.粗氩答案：B6.空分装置正常运行中，下塔压力一般维持在：A.0.05 B.0.5 C.2.0 D.5.0 答案：B解析：下塔为较高压塔，通常控制在约0.5∼0.6 7.透平膨胀机在空分装置中的主要作用是：A.提高空气压力B.产生冷量，降低气流温度C.分离液滴D.吸附二氧化碳答案：B8.液氧储运和操作中严禁接触油脂，主要原因是：A.油脂会污染产品B.液氧与油脂接触可能发生爆炸C.油脂会腐蚀设备D.油脂会降低氧纯度答案：B解析：液氧具有强氧化性，与油脂接触在冲击、摩擦或静电作用下可能发生剧烈燃烧或爆炸。9.空分装置中，乙炔在液氧中含量应严格控制，其危害主要是：A.阻塞管道B.与液氧形成爆炸性混合物C.降低精馏效率D.腐蚀填料答案：B10.为保证精馏塔传质效果，填料塔或塔板塔中回流比过大时会出现：A.分离能力下降，能耗增加B.分离能力提高，但能耗增加C.分离能力不变D.产品纯度不受影响答案：B解析：提高回流比有利于分离，产品纯度可提高，但冷凝器和再沸器负荷增大，能耗增加；过大的回流比还会降低塔处理能力。11.空分停车后，为防止主冷液氧中碳氢化合物浓缩带来爆炸风险，应：A.保持液氧长时间静置B.定期排放部分液氧C.立即提高上塔压力D.切断主冷所有排放答案：B解析：定期排放部分液氧可以带出部分碳氢化合物，降低其在液氧中的浓缩程度。12.液氧在标准大气压下的沸点约为：A.−B.−C.−D.−答案：A13.空气进入下塔前，在主换热器中被冷却到接近：A.室温B.空气液化温度C.0D.水的沸点答案：B14.粗氩塔生产的粗氩中，氩含量一般为：A.50%B.70%C.95D.99.999%答案：C15.分子筛纯化器再生气通常采用：A.产品氧气B.污氮气C.液氮D.仪表空气答案：B16.深冷空分装置中，产品氧纯度通常以哪种含量表示：A.质量分数B.体积分数C.摩尔浓度D.密度答案：B17.上塔顶部回流液主要来自：A.富氧液空B.下塔送来的液氮C.液氧D.粗氩答案：B解析：下塔顶部液氮经主冷凝蒸发器冷凝后，一部分作为下塔回流，另一部分节流后送入上塔顶部作为回流液。18.空气分离过程中，氮的挥发度比氧：A.高B.低C.相同D.无法比较答案：A解析：氮的沸点比氧低，挥发度大于氧，因此精馏时氮易富集于气相，氧易富集于液相。19.关于空分精馏上塔压力，下列说法正确的是：A.上塔压力高于下塔B.上塔压力约0.5C.上塔压力约0.05D.上塔压力与下塔无关答案：C20.空分装置加温吹除时，气源温度通常控制在：A.20B.80 ∘C.150 D.0答案：B解析：加温吹除温度过低不易脱附水分和杂质，过高可能损伤设备材料和密封件。二、判断题（每题1分，共10分）1.空气中氮的体积分数约为78.08%答案：正确2.氧气本身可燃，遇到明火会燃烧。答案：错误解析：氧气是助燃气体，本身不燃烧，但可强烈支持燃烧。3.液氧与油脂接触容易引起燃烧或爆炸。答案：正确4.深冷法空分装置中，下塔压力高于上塔压力。答案：正确5.透平膨胀机将气体膨胀降压，并产生冷量。答案：正确6.分子筛吸附水分后，可以通过高温再生气使其脱附再生。答案：正确7.空分装置正常运行时，主冷凝蒸发器液氧中碳氢化合物含量应定期分析。答案：正确8.产品氧纯度要求越高，精馏分离所需的回流比通常越小。答案：错误解析：纯度要求越高，分离难度越大，通常需要更大的回流比或更多理论塔板数。9.氩在空气中的体积分数约为0.93%答案：正确10.空分装置停车后再次启动前，一般应立即通入冷空气冷却设备。答案：错误解析：再次启动前应先进行加温吹除、干燥和检查，确认设备状态正常后再逐步冷却启动。三、多项选择题（每题3分，共15分）1.深冷空分装置中，空气预处理系统通常包括：A.空气过滤B.压缩C.预冷D.分子筛纯化E.低温精馏答案：ABCD解析：过滤、压缩、预冷和分子筛纯化属于空气预处理系统；低温精馏属于空气分离系统。2.空分装置中需重点监控的液氧内危险杂质有：A.乙炔B.总烃C.二氧化碳D.氧化亚氮E.油脂答案：ABDE解析：乙炔、总烃、氧化亚氮和油脂在液氧中易形成爆炸危险；二氧化碳虽需脱除，但主要危害是低温下冻结堵塞通道。3.下塔的主要物料出口包括：A.顶部液氮B.底部富氧液空C.产品液氧D.粗氩E.污氮答案：AB解析：下塔顶部得到液氮，底部得到富氧液空；产品液氧和污氮主要来自上塔，粗氩来自氩系统。4.影响空分精馏效果的主要因素有：A.回流比B.理论塔板数或填料高度C.塔内压力D.组分间相对挥发度E.环境温度答案：ABCD解析：回流比、理论塔板数或填料高度、操作压力和组分间相对挥发度直接影响精馏分离效果；环境温度不直接影响塔内精馏过程。5.关于主冷凝蒸发器安全运行，正确的有：A.应定期分析液氧中乙炔和总烃含量B.应防止油脂进入C.液氧中碳氢化合物浓缩后仍无爆炸风险D.传热温差增大一定有利于运行E.可采用板翅式或管式结构答案：ABE解析：液氧中碳氢化合物浓缩后有爆炸风险；主冷传热温差增大会使下塔压力升高，增加能耗，且过大的温差对设备安全和材料强度不利，因此C、D错误。四、简答题（每题5分，共15分）1.简述深冷法空气分离的基本工艺流程。答案：空气经吸入过滤器脱除机械杂质后，由空压机压缩；经预冷系统降温后，在分子筛纯化器中脱除水分、二氧化碳和乙炔等杂质；净化后的空气在主换热器中被返流低温气体冷却至接近液化温度；进入下塔初步精馏，顶部得到液氮，底部得到富氧液空；经节流和换热后进入上塔进一步精馏，在上塔得到产品氧、氮及污氮；氩系统通过粗氩塔和精氩塔得到氩产品。2.分子筛纯化器的作用及再生步骤是什么？答案：作用：吸附空气中的水分、二氧化碳和乙炔等杂质，防止杂质在低温设备内冻结堵塞，并降低液氧中爆炸性杂质含量。再生步骤：将高温污氮气通入纯化器，使吸附剂升温脱附杂质；再生结束后通入冷气对吸附剂进行冷却，恢复吸附能力，再切换回吸附状态。3.液氧中碳氢化合物超标有什么危害？应采取哪些控制措施？答案：危害：乙炔等碳氢化合物与液氧形成爆炸性混合物，在浓缩、冲击、静电或摩擦作用下可能发生爆炸，造成设备损坏和人员伤亡。控制措施：保证分子筛纯化器吸附效果，脱除乙炔等杂质；定期分析液氧中乙炔和总烃含量；定期排放部分液氧，防止杂质浓缩；严禁油脂进入空分装置；监控主冷液位，防止局部干蒸发和杂质析出。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，空气中氧的体积分数为20.95