2025年新版空分測(cè)試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.在空分設(shè)備中，空氣經(jīng)過(guò)壓縮后溫度會(huì)升高，主要原因是（）A.壓縮過(guò)程中空氣分子間的距離減小，分子勢(shì)能增加B.壓縮過(guò)程中外界對(duì)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加C.壓縮過(guò)程中空氣與壓縮機(jī)壁發(fā)生熱傳遞D.壓縮過(guò)程中空氣的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化答案：B解析：對(duì)空氣進(jìn)行壓縮時(shí)，外界對(duì)空氣做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，空氣的內(nèi)能增加，而內(nèi)能增加主要表現(xiàn)為溫度升高。A選項(xiàng)分子勢(shì)能增加不是溫度升高的主要原因；C選項(xiàng)熱傳遞不是溫度升高的主因；D選項(xiàng)壓縮過(guò)程空氣化學(xué)性質(zhì)不變。2.空分設(shè)備中，分子篩吸附器對(duì)空氣中的水分、二氧化碳和乙炔等雜質(zhì)進(jìn)行吸附，其吸附過(guò)程是（）A.物理吸附B.化學(xué)吸附C.物理和化學(xué)吸附并存D.以上都不是答案：A解析：分子篩吸附器對(duì)水分、二氧化碳和乙炔等雜質(zhì)的吸附主要是基于分子間的范德華力，屬于物理吸附過(guò)程，沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以選A。3.空分塔內(nèi)的精餾過(guò)程中，下流液體與上升蒸氣之間進(jìn)行熱質(zhì)交換，液體中的（）向蒸氣中轉(zhuǎn)移。A.高沸點(diǎn)組分B.低沸點(diǎn)組分C.所有組分D.中間沸點(diǎn)組分答案：B解析：在精餾過(guò)程中，低沸點(diǎn)組分更容易汽化，所以液體中的低沸點(diǎn)組分向蒸氣中轉(zhuǎn)移，高沸點(diǎn)組分則更多地留在液體中，故答案是B。4.空分設(shè)備中，膨脹機(jī)的作用是（）A.提高空氣壓力B.降低空氣溫度C.增加空氣流量D.分離空氣成分答案：B解析：膨脹機(jī)通過(guò)讓高壓氣體膨脹對(duì)外做功，消耗氣體的內(nèi)能，從而降低氣體的溫度，起到制冷的作用，所以選B。5.當(dāng)空分設(shè)備的加工空氣量增加時(shí)，精餾塔的回流比（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小答案：A解析：加工空氣量增加，上升蒸氣量和下流液體量都會(huì)增加，且下流液體量增加的幅度相對(duì)更大，導(dǎo)致回流比增大，所以選A。6.空分設(shè)備中，液氧中的乙炔含量應(yīng)控制在（）以內(nèi)。A.0.1ppmB.0.2ppmC.0.3ppmD.0.4ppm答案：B解析：為了保證空分設(shè)備的安全運(yùn)行，液氧中的乙炔含量應(yīng)嚴(yán)格控制在0.2ppm以內(nèi)，因?yàn)橐胰彩且环N易燃易爆物質(zhì)，含量過(guò)高可能引發(fā)爆炸危險(xiǎn)，所以選B。7.空分設(shè)備的啟動(dòng)階段，冷卻過(guò)程中首先被液化的是（）A.氧氣B.氮?dú)釩.氬氣D.二氧化碳答案：D解析：二氧化碳的液化溫度相對(duì)較高，在空分設(shè)備啟動(dòng)冷卻過(guò)程中，首先達(dá)到其液化溫度而被液化，所以選D。8.空分設(shè)備中，板式換熱器的作用是（）A.加熱空氣B.冷卻空氣C.實(shí)現(xiàn)不同流體之間的熱交換D.分離空氣成分答案：C解析：板式換熱器的主要作用是讓不同溫度的流體在板片間流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)熱量的交換，既可以加熱也可以冷卻流體，所以選C。9.空分設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，精餾塔的塔板阻力主要是由（）造成的。A.氣體通過(guò)塔板上的小孔時(shí)的局部阻力B.液體在塔板上的流動(dòng)阻力C.氣體與液體之間的摩擦阻力D.以上都是答案：D解析：精餾塔的塔板阻力是由氣體通過(guò)塔板上小孔的局部阻力、液體在塔板上的流動(dòng)阻力以及氣體與液體之間的摩擦阻力共同造成的，所以選D。10.空分設(shè)備中，壓縮機(jī)的排氣溫度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致（）A.壓縮機(jī)效率降低B.潤(rùn)滑油性能變差C.設(shè)備零部件損壞D.以上都是答案：D解析：壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高會(huì)使壓縮機(jī)的效率降低，因?yàn)楦邷貢?huì)使氣體的比容增大，壓縮過(guò)程消耗更多能量；過(guò)高溫度會(huì)使?jié)櫥偷男阅茏儾?，影響?rùn)滑效果；還可能導(dǎo)致設(shè)備零部件因熱膨脹等原因損壞，所以選D。11.空分設(shè)備中，對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)冷的主要目的是（）A.降低空氣的含水量B.提高空氣的壓力C.增加空氣的流量D.改善空氣的化學(xué)性質(zhì)答案：A解析：對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)冷，能使空氣中的部分水蒸氣凝結(jié)析出，從而降低空氣的含水量，減輕后續(xù)分子篩吸附器的負(fù)擔(dān)，所以選A。12.空分設(shè)備的精餾塔中，塔板的效率與（）有關(guān)。A.塔板的結(jié)構(gòu)B.氣液接觸狀況C.操作條件D.以上都是答案：D解析：塔板的效率受到塔板結(jié)構(gòu)（如塔板類型、開(kāi)孔率等）、氣液接觸狀況（氣液分布是否均勻等）以及操作條件（溫度、壓力、流量等）的綜合影響，所以選D。13.空分設(shè)備中，液空的主要成分是（）A.氧氣和氮?dú)釨.氧氣和氬氣C.氮?dú)夂蜌鍤釪.以上都不是答案：A解析：液空是空氣經(jīng)過(guò)初步冷卻液化得到的，其主要成分是氧氣和氮?dú)?，所以選A。14.當(dāng)空分設(shè)備的工況發(fā)生波動(dòng)時(shí)，首先應(yīng)調(diào)整的參數(shù)是（）A.空氣流量B.膨脹機(jī)的制冷量C.精餾塔的回流比D.壓縮機(jī)的排氣壓力答案：B解析：當(dāng)空分設(shè)備工況波動(dòng)時(shí)，首先調(diào)整膨脹機(jī)的制冷量可以快速穩(wěn)定設(shè)備的溫度工況，進(jìn)而為其他參數(shù)的調(diào)整創(chuàng)造條件，所以選B。15.空分設(shè)備中，對(duì)分子篩吸附器進(jìn)行再生的目的是（）A.恢復(fù)分子篩的吸附能力B.提高分子篩的強(qiáng)度C.改變分子篩的化學(xué)性質(zhì)D.以上都不是答案：A解析：分子篩吸附器在吸附一定量的雜質(zhì)后，吸附能力會(huì)下降，通過(guò)再生（加熱、減壓等方法）可以使被吸附的雜質(zhì)脫附，從而恢復(fù)分子篩的吸附能力，所以選A。二、填空題（每題2分，共20分）1.空分設(shè)備中常用的壓縮機(jī)有離心式壓縮機(jī)和（活塞式）壓縮機(jī)。解析：在空分設(shè)備中，離心式壓縮機(jī)和活塞式壓縮機(jī)是常見(jiàn)的兩種壓縮機(jī)類型，它們各有特點(diǎn)，適用于不同的工況。2.空氣的主要成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，氮?dú)饧s占（78%），氧氣約占（21%）。解析：這是空氣成分的基本常識(shí)，氮?dú)夂脱鯕馐强諝庵泻孔疃嗟膬煞N氣體。3.空分設(shè)備的精餾過(guò)程是基于不同組分的（沸點(diǎn)）差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的。解析：精餾就是利用各組分沸點(diǎn)不同，通過(guò)多次部分汽化和部分冷凝，使不同組分得以分離。4.分子篩吸附器的再生方法主要有（加熱再生）和（減壓再生）。解析：加熱再生是通過(guò)提高溫度使被吸附的雜質(zhì)脫附；減壓再生是降低壓力，促使雜質(zhì)從分子篩表面解吸。5.空分塔的上塔一般為（填料塔），下塔一般為（篩板塔）。解析：上塔采用填料塔可以提高精餾效率和降低阻力；下塔采用篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定。6.膨脹機(jī)的制冷量與（膨脹量）、（膨脹前后的焓降）有關(guān)。解析：膨脹機(jī)的制冷量計(jì)算公式與膨脹量和膨脹前后的焓降相關(guān)，膨脹量越大、焓降越大，制冷量就越大。7.空分設(shè)備中，液氧泵的作用是（將液氧輸送到需要的地方）。解析：液氧泵可以提供動(dòng)力，將低溫的液氧輸送到后續(xù)的儲(chǔ)存或使用設(shè)備中。8.空分設(shè)備的啟動(dòng)過(guò)程可分為（冷卻階段）、（積液階段）和（調(diào)純階段）。解析：這是空分設(shè)備啟動(dòng)的三個(gè)主要階段，每個(gè)階段有不同的操作重點(diǎn)和目標(biāo)。9.空分設(shè)備中，過(guò)冷器的作用是（降低液體的溫度，減少液體在節(jié)流過(guò)程中的汽化率）。解析：過(guò)冷器通過(guò)讓低溫氣體與液體進(jìn)行熱交換，使液體溫度進(jìn)一步降低，減少節(jié)流時(shí)的汽化，提高精餾效率。10.空分設(shè)備的安全運(yùn)行對(duì)環(huán)境有一定要求，周圍環(huán)境應(yīng)保持（清潔）、（通風(fēng)良好）。解析：清潔的環(huán)境可以減少空氣中的灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備；通風(fēng)良好有助于散熱和排出可能泄漏的有害氣體。三、判斷題（每題2分，共20分）1.空分設(shè)備中，空氣的壓縮過(guò)程是一個(gè)等熵過(guò)程。（×）解析：實(shí)際的空氣壓縮過(guò)程存在摩擦、熱傳遞等損失，不是等熵過(guò)程，等熵過(guò)程是一種理想情況。2.分子篩吸附器可以吸附空氣中的所有雜質(zhì)。（×）解析：分子篩吸附器主要吸附水分、二氧化碳和乙炔等雜質(zhì)，不能吸附所有雜質(zhì)，如一些惰性氣體等它無(wú)法有效吸附。3.空分設(shè)備的精餾塔中，塔板數(shù)越多，精餾效果越好。（√）解析：增加塔板數(shù)可以增加氣液接觸的次數(shù)，使精餾過(guò)程更加充分，從而提高精餾效果。4.膨脹機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)速越高，制冷量越大。（×）解析：膨脹機(jī)的制冷量不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，還與膨脹量、膨脹前后的壓力等因素有關(guān)，轉(zhuǎn)速過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞等問(wèn)題，并非轉(zhuǎn)速越高制冷量就越大。5.空分設(shè)備中，液氧可以與油脂接觸。（×）解析：液氧是強(qiáng)氧化劑，油脂與液氧接觸容易發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)，甚至引發(fā)爆炸，所以液氧嚴(yán)禁與油脂接觸。6.空分設(shè)備的啟動(dòng)階段，應(yīng)先啟動(dòng)膨脹機(jī)，再啟動(dòng)壓縮機(jī)。（×）解析：應(yīng)先啟動(dòng)壓縮機(jī)，將空氣壓縮到一定壓力后，再啟動(dòng)膨脹機(jī)進(jìn)行制冷，順序不能顛倒。7.空分設(shè)備中，板式換熱器的傳熱效率與流體的流速無(wú)關(guān)。（×）解析：流體流速會(huì)影響板式換熱器的傳熱系數(shù)，進(jìn)而影響傳熱效率，一般來(lái)說(shuō)，適當(dāng)提高流速可以提高傳熱效率。8.空分設(shè)備的精餾塔在正常運(yùn)行時(shí)，塔內(nèi)的壓力是穩(wěn)定不變的。（×）解析：精餾塔在正常運(yùn)行時(shí)，塔內(nèi)壓力會(huì)受到空氣流量、回流比等因素的影響而有一定的波動(dòng)，并非穩(wěn)定不變。9.空分設(shè)備中，對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)冷可以提高分子篩吸附器的吸附效率。（√）解析：預(yù)冷降低了空氣的溫度和含水量，使分子篩吸附器在更適宜的條件下工作，從而提高吸附效率。10.空分設(shè)備的運(yùn)行工況調(diào)整應(yīng)遵循緩慢、平穩(wěn)的原則。（√）解析：緩慢、平穩(wěn)地調(diào)整運(yùn)行工況可以避免設(shè)備參數(shù)的大幅波動(dòng)，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障發(fā)生的可能性。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述空分設(shè)備中分子篩吸附器的工作原理和再生過(guò)程。答：工作原理：分子篩吸附器是利用分子篩的多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，通過(guò)分子間的范德華力對(duì)空氣中的水分、二氧化碳和乙炔等雜質(zhì)進(jìn)行物理吸附。分子篩具有選擇性吸附的特性，對(duì)不同分子的吸附能力不同，能夠優(yōu)先吸附極性較強(qiáng)、直徑較小的分子。再生過(guò)程：一般采用加熱再生和減壓再生相結(jié)合的方法。首先進(jìn)行加熱再生，利用電加熱器或蒸汽加熱器等設(shè)備將干燥的再生氣加熱到一定溫度（通常為180-200℃），然后將熱再生氣通入分子篩吸附器，使被吸附的雜質(zhì)分子獲得足夠的能量從分子篩表面脫附。接著進(jìn)行減壓再生，降低吸附器內(nèi)的壓力，進(jìn)一步促使雜質(zhì)分子解吸，最后將含有雜質(zhì)的再生氣排出吸附器，使分子篩恢復(fù)吸附能力。2.分析空分設(shè)備中精餾塔塔板阻力增大的原因及處理方法。答：原因：（1）氣量過(guò)大：當(dāng)進(jìn)入精餾塔的氣體流量超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，氣體通過(guò)塔板的速度加快，會(huì)導(dǎo)致塔板阻力增大。（2）液量過(guò)大：下流液體量過(guò)多，會(huì)使塔板上的液層增厚，增加氣體通過(guò)的阻力。（3）塔板堵塞：塔板上可能會(huì)積累雜質(zhì)、污垢等，堵塞塔板上的小孔或通道，導(dǎo)致阻力增大。（4）操作不當(dāng)：如回流比過(guò)大、進(jìn)料組成變化等操作參數(shù)的不合理調(diào)整，也可能引起塔板阻力增大。處理方法：（1）調(diào)整氣量：適當(dāng)降低進(jìn)入精餾塔的氣體流量，使其在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)運(yùn)行。（2）調(diào)整液量：檢查下流液體量是否正常，如有必要，調(diào)整回流比或進(jìn)料量，以減少液量。（3）清洗塔板：如果是塔板堵塞導(dǎo)致阻力增大，可根據(jù)情況停車對(duì)塔板進(jìn)行清洗或更換。（4）優(yōu)化操作：檢查并調(diào)整操作參數(shù)，使其恢復(fù)到合理的范圍，確保精餾塔的穩(wěn)定運(yùn)行。3.闡述空分設(shè)備啟動(dòng)階段積液階段的操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。答：操作要點(diǎn)：（1）控制膨脹機(jī)的制冷量：通過(guò)調(diào)整膨脹機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，使膨脹機(jī)的制冷量滿足積液的需求。一般在積液階段，要適當(dāng)增大膨脹機(jī)的制冷量，加快液體的積累。（2）調(diào)整精餾塔的回流比：根據(jù)塔內(nèi)的氣液平衡情況，合理調(diào)整回流比，使精餾塔能夠有效地進(jìn)行氣液分離和積液。（3）控制上塔壓力：保持上塔壓力穩(wěn)定，一般通過(guò)調(diào)節(jié)污氮?dú)獾呐欧帕縼?lái)控制上塔壓力