2025年化學(xué)設(shè)備基礎(chǔ)試題及答案一、選擇題1.以下哪種設(shè)備常用于固體物料的粉碎？()A.蒸發(fā)器B.球磨機(jī)C.反應(yīng)釜D.精餾塔答案：B解析：球磨機(jī)是一種常用的粉碎設(shè)備，通過鋼球等研磨介質(zhì)的運(yùn)動對固體物料進(jìn)行粉碎。蒸發(fā)器主要用于溶液的蒸發(fā)濃縮；反應(yīng)釜是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器；精餾塔用于混合物的分離提純。所以答案選B。2.離心泵啟動前需要灌泵，其目的是()A.防止氣縛現(xiàn)象B.防止汽蝕現(xiàn)象C.提高泵的效率D.降低泵的功率答案：A解析：離心泵啟動前灌泵是為了排除泵內(nèi)的空氣，使泵內(nèi)充滿液體。如果泵內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力不足以將空氣排出，無法形成足夠的真空吸入液體，會出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象。而汽蝕現(xiàn)象是由于泵入口處壓力過低導(dǎo)致液體汽化產(chǎn)生氣泡破裂沖擊葉輪等部件；灌泵主要目的不是提高泵的效率和降低泵的功率。所以答案是A。3.在列管式換熱器中，為了提高管外流體的對流傳熱系數(shù)，可采取的措施是()A.增大管程流速B.增大殼程流速C.減小管徑D.增加管程數(shù)答案：B解析：在列管式換熱器中，管外流體走殼程。增大殼程流速可以提高管外流體的湍動程度，從而提高管外流體的對流傳熱系數(shù)。增大管程流速是提高管內(nèi)流體的對流傳熱系數(shù)；減小管徑和增加管程數(shù)主要影響管內(nèi)流體的情況。所以答案選B。4.以下哪種塔設(shè)備的操作彈性最大？()A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔答案：C解析：浮閥塔的操作彈性較大。泡罩塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，操作彈性一般；篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，但操作彈性相對較?。惶盍纤牟僮鲝椥耘c填料的特性等有關(guān)，一般不如浮閥塔。浮閥可以根據(jù)氣速的變化自動調(diào)節(jié)開度，適應(yīng)不同的氣液負(fù)荷，所以操作彈性最大。答案為C。5.對于攪拌設(shè)備，攪拌器的主要作用是()A.增加液體的溫度B.使物料混合均勻C.提高反應(yīng)的壓力D.減少液體的體積答案：B解析：攪拌器的主要功能是通過旋轉(zhuǎn)等方式使物料充分混合均勻，促進(jìn)物料之間的傳質(zhì)、傳熱等過程。它并不能增加液體的溫度、提高反應(yīng)的壓力和減少液體的體積。所以答案是B。6.過濾設(shè)備中，以下哪種過濾介質(zhì)適用于過濾精度要求較高的場合？()A.濾紙B.濾布C.燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)D.砂濾層答案：C解析：燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)具有較高的過濾精度，能夠截留微小的顆粒。濾紙和濾布也有一定的過濾作用，但過濾精度相對較低；砂濾層主要用于粗過濾。所以適用于過濾精度要求較高場合的是燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)，答案選C。7.以下關(guān)于壓縮機(jī)的說法，正確的是()A.壓縮機(jī)只能壓縮氣體B.壓縮機(jī)壓縮氣體時溫度會降低C.往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣量均勻D.離心式壓縮機(jī)適用于小流量、高壓力的場合答案：A解析：壓縮機(jī)的主要作用就是壓縮氣體，A選項(xiàng)正確。壓縮機(jī)壓縮氣體時，外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度會升高；往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣量是間歇性的，不均勻；離心式壓縮機(jī)適用于大流量、中低壓力的場合。所以答案是A。8.用于儲存液體化學(xué)品的臥式儲罐，其長度與直徑的比值一般在()A.1-2B.2-5C.5-10D.10-15答案：B解析：臥式儲罐的長度與直徑的比值一般在2-5之間，這樣的比例可以使儲罐在結(jié)構(gòu)上更加合理，便于制造、安裝和使用。比值過小或過大都會帶來一些不利影響。所以答案選B。9.以下哪種閥門適用于需要頻繁開啟和關(guān)閉，且要求密封性能好的場合？()A.閘閥B.截止閥C.球閥D.止回閥答案：C解析：球閥的球體繞垂直于通道的軸線旋轉(zhuǎn)90°即可實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉，操作方便，適合頻繁操作，并且密封性能好。閘閥一般用于全開或全關(guān)的場合，不適合頻繁操作；截止閥的流動阻力較大，操作相對較費(fèi)力；止回閥是防止介質(zhì)倒流的閥門，不是用于頻繁開啟和關(guān)閉的。所以答案是C。10.在化工生產(chǎn)中，用于輸送高溫、高壓、高粘度液體的泵通常是()A.離心泵B.齒輪泵C.螺桿泵D.隔膜泵答案：C解析：螺桿泵適用于輸送高溫、高壓、高粘度的液體。離心泵對液體粘度有一定要求，粘度太大時效率會降低；齒輪泵一般用于輸送粘性較大的液體，但在高壓、高溫方面不如螺桿泵；隔膜泵適用于輸送含有固體顆粒、腐蝕性液體等，不太適合輸送高粘度液體。所以答案選C。二、填空題1.化工設(shè)備中常用的金屬材料有碳鋼、______和鋁合金等。答案：不銹鋼2.換熱器按傳熱方式可分為間壁式、______和蓄熱式。答案：直接接觸式3.精餾塔的操作中，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q值為1時，表示______進(jìn)料。答案：泡點(diǎn)4.過濾操作中，過濾阻力主要由過濾介質(zhì)阻力和______阻力組成。答案：濾餅5.壓縮機(jī)按工作原理可分為容積式壓縮機(jī)和______壓縮機(jī)。答案：動力式6.反應(yīng)釜的攪拌裝置通常由攪拌器、______和軸封裝置組成。答案：攪拌軸7.儲存氣體的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力小于______MPa的為低壓容器。答案：1.68.閥門的公稱直徑是指與閥門的______尺寸相符合的名義直徑。答案：端部連接9.塔設(shè)備的裙座主要起______和支撐塔體的作用。答案：連接基礎(chǔ)10.蒸發(fā)器按操作壓力可分為常壓蒸發(fā)器、______蒸發(fā)器和加壓蒸發(fā)器。答案：真空三、判斷題1.離心泵的揚(yáng)程就是指泵將液體提升的高度。()答案：×解析：離心泵的揚(yáng)程是指單位重量液體通過泵所獲得的能量，它不僅包括將液體提升的高度，還包括克服管路阻力、增加液體壓力等所消耗的能量。所以該說法錯誤。2.列管式換熱器中，管程數(shù)越多，傳熱效果越好。()答案：×解析：增加管程數(shù)可以提高管內(nèi)流體的流速，從而提高管內(nèi)流體的對流傳熱系數(shù)，但管程數(shù)過多會使流體流動阻力增大，增加動力消耗，并且可能導(dǎo)致管程分布不均勻等問題，不一定能使傳熱效果一直變好。所以該說法錯誤。3.精餾塔的回流比越大，分離效果越好，所以回流比越大越好。()答案：×解析：回流比增大，精餾塔的分離效果會提高，但回流比過大，會使塔頂冷凝器和塔底再沸器的熱負(fù)荷增大，能耗增加，同時設(shè)備的投資和運(yùn)行成本也會增加。所以回流比并不是越大越好，存在一個經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)值。所以該說法錯誤。4.過濾操作中，過濾速度與過濾面積成正比。()答案：√解析：根據(jù)過濾基本方程，在其他條件不變的情況下，過濾速度與過濾面積成正比。過濾面積越大，單位時間內(nèi)通過的濾液量就越多，過濾速度也就越大。所以該說法正確。5.壓縮機(jī)的排氣量就是指壓縮機(jī)每分鐘排出的氣體體積。()答案：×解析：壓縮機(jī)的排氣量是指壓縮機(jī)在單位時間內(nèi)排出的氣體體積，通常是指換算到吸氣狀態(tài)下的氣體體積，而不是排出狀態(tài)下的體積。所以該說法錯誤。6.反應(yīng)釜的夾套主要用于加熱或冷卻反應(yīng)物料。()答案：√解析：反應(yīng)釜的夾套可以通入加熱介質(zhì)（如蒸汽）來加熱反應(yīng)物料，也可以通入冷卻介質(zhì)（如水）來冷卻反應(yīng)物料，以控制反應(yīng)溫度。所以該說法正確。7.臥式儲罐的安裝高度主要取決于物料的輸送方式和工藝要求。()答案：√解析：臥式儲罐的安裝高度需要考慮物料是通過自流、泵送等輸送方式，以及滿足工藝流程中對物料進(jìn)出的要求等因素。所以該說法正確。8.閥門的公稱壓力是指閥門在最高工作溫度下允許承受的壓力。()答案：×解析：閥門的公稱壓力是指與閥門的機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的設(shè)計(jì)給定壓力，是在規(guī)定溫度下允許承受的最大工作壓力，而不是最高工作溫度下允許承受的壓力。所以該說法錯誤。9.塔設(shè)備的填料層高度越高，分離效果越好。()答案：×解析：填料層高度增加，氣液接觸時間增長，分離效果會提高，但填料層過高會導(dǎo)致壓力降增大，能耗增加，并且可能出現(xiàn)液泛等問題，同時也會增加設(shè)備的投資和運(yùn)行成本。所以填料層高度并不是越高越好，需要綜合考慮。所以該說法錯誤。10.蒸發(fā)器的蒸發(fā)強(qiáng)度是指單位時間、單位傳熱面積上蒸發(fā)的水量。()答案：√解析：蒸發(fā)強(qiáng)度是衡量蒸發(fā)器性能的一個重要指標(biāo)，其定義就是單位時間、單位傳熱面積上蒸發(fā)的水量。所以該說法正確。四、簡答題1.簡述離心泵的工作原理。(1).離心泵在啟動前需要灌泵，使泵內(nèi)充滿液體。(2).當(dāng)葉輪在原動機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)時，葉片間的液體也隨著葉輪一起旋轉(zhuǎn)。(3).在離心力的作用下，液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣，速度和壓力都得到增加。(4).液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于泵殼的流道逐漸擴(kuò)大，液體的部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，使壓力進(jìn)一步提高。(5).最后，液體以較高的壓力從泵的出口排出。(6).同時，在葉輪中心處由于液體被甩出而形成低壓區(qū)，在吸液池和葉輪中心的壓力差作用下，液體不斷地從吸液池吸入泵內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)液體的連續(xù)輸送。2.列管式換熱器有哪些主要類型？各有什么特點(diǎn)？(1).固定管板式換熱器：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，造價(jià)低。但殼程清洗困難，當(dāng)兩流體的溫差較大時，會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，需要設(shè)置膨脹節(jié)來補(bǔ)償熱膨脹。(2).U型管式換熱器：特點(diǎn)：管束可以自由伸縮，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，適用于兩流體溫差較大的場合。但管程清洗困難，管子損壞后難以更換，管內(nèi)流體的阻力較大。(3).浮頭式換熱器：特點(diǎn)：管束可以自由伸縮，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，且管束可以從殼體中抽出，便于清洗和檢修。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。3.簡述精餾塔的操作原理。(1).精餾塔是利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過多次部分汽化和部分冷凝來實(shí)現(xiàn)混合物分離的設(shè)備。(2).原料液從精餾塔的中部某塊塔板（進(jìn)料板）加入塔內(nèi)，在塔內(nèi)形成上升的蒸汽和下降的液體。(3).上升的蒸汽在塔板上與下降的液體進(jìn)行接觸，易揮發(fā)組分從液相向汽相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分從汽相向液相轉(zhuǎn)移。(4).每一塊塔板都相當(dāng)于一個小型的蒸餾器，經(jīng)過多次的傳質(zhì)過程，上升蒸汽中易揮發(fā)組分的含量不斷增加，下降液體中難揮發(fā)組分的含量不斷增加。(5).在塔頂，通過冷凝器將上升蒸汽冷凝成液體，一部分作為塔頂產(chǎn)品（餾出液）采出，另一部分作為回流液返回塔內(nèi)，以保證塔內(nèi)有足夠的液相進(jìn)行傳質(zhì)。(6).在塔底，通過再沸器將下降液體部分汽化，產(chǎn)生的蒸汽返回塔內(nèi)，為塔內(nèi)的傳質(zhì)提供上升蒸汽。塔底的剩余液體作為塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┎沙觥?.過濾設(shè)備的選擇需要考慮哪些因素？(1).物料性質(zhì)：包括物料的粒度分布、濃度、粘度、腐蝕性等。例如，對于粒度細(xì)小的物料，需要選擇過濾精度高的過濾介質(zhì)和設(shè)備；對于腐蝕性物料，需要選擇耐腐蝕的過濾設(shè)備材質(zhì)。(2).過濾要求：如過濾速度、過濾精度、濾餅含濕量等。如果要求過濾速度快，可以選擇過濾面積大、過濾阻力小的設(shè)備；如果要求濾餅含濕量低，可以選擇具有壓榨功能的過濾設(shè)備。(3).生產(chǎn)規(guī)模：根據(jù)生產(chǎn)的處理量大小選擇合適的過濾設(shè)備。處理量大的場合需要選擇大型的連續(xù)過濾設(shè)備，處理量小的場合可以選擇小型的間歇過濾設(shè)備。(4).操作條件：如操作壓力、溫度等。不同的過濾設(shè)備對操作壓力和溫度有不同的要求，需要根據(jù)實(shí)際操作條件進(jìn)行選擇。(5).設(shè)備成本和運(yùn)行成本：包括設(shè)備的購置費(fèi)用、安裝費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用以及能耗等。在滿足生產(chǎn)要求的前提下，應(yīng)選擇成本較低的過濾設(shè)備。5.簡述反應(yīng)釜的主要結(jié)構(gòu)組成及其作用。(1).釜體：作用：是反應(yīng)釜的主體部分，用于容納反應(yīng)物料，提供反應(yīng)的空間。釜體一般由筒體、封頭組成，根據(jù)反應(yīng)的要求，釜體可以采用不同的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式。(2).攪拌裝置：作用：由攪拌器、攪拌軸和軸封裝置組成。攪拌器的作用是使反應(yīng)物料充分混合，促進(jìn)傳質(zhì)和傳熱過程，提高反應(yīng)速率和反應(yīng)的均勻性。攪拌軸用于連接攪拌器和驅(qū)動裝置，傳遞動力。軸封裝置用于防止反應(yīng)物料泄漏，保證反應(yīng)釜的密封性。(3).加熱和冷卻裝置：作用：用于控制反應(yīng)溫度。常見的加熱方式有夾套加熱、蛇管加熱等，通過通入加熱介質(zhì)（如蒸汽、熱水等）來提高反應(yīng)物料的溫度；冷卻方式有夾套冷卻、蛇管冷卻等，通過通入冷卻介質(zhì)（如水、冷凍鹽水等）來降低反應(yīng)物料的溫度。(4).傳動裝置：作用：為攪拌裝置提供動力，使攪拌器能夠按照要求的轉(zhuǎn)速和方向旋轉(zhuǎn)。傳動裝置一般由電機(jī)、減速機(jī)等組成。(5).人孔和手孔：作用：人孔用于人員進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)部進(jìn)行檢修和清理；手孔用于安裝、檢修和觀察反應(yīng)釜內(nèi)部的情況。(6).接管：作用：包括進(jìn)料管、出料管、放空管、壓力表接管、溫度計(jì)接管等，用于物料的進(jìn)出、壓力和溫度的測量以及反應(yīng)釜的放空等操作。6.壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中可能會出現(xiàn)哪些故障？如何預(yù)防？故障及預(yù)防措施如下：(1).排氣量不足：原因：可能是進(jìn)氣濾清器堵塞、氣缸磨損、活塞環(huán)泄漏、氣閥故障等。預(yù)防措施：定期清洗或更換進(jìn)氣濾清器；定期檢查氣缸和活塞環(huán)的磨損情況，及時更換磨損部件；定期檢查和維修氣閥。(2).排氣溫度過高：原因：可能是冷卻系統(tǒng)故障、壓縮比過大、氣閥泄漏等。預(yù)防措施：檢查冷卻系統(tǒng)，確保冷卻水供應(yīng)正常，冷卻器清潔；合理調(diào)整壓縮比；檢查和維修氣閥。(3).振動和噪聲過大：原因：可能是安裝不牢固、聯(lián)軸器不對中、管道振動等。預(yù)防措施：確保壓縮機(jī)安裝牢固，地腳螺栓擰緊；調(diào)整聯(lián)軸器的同心度；對管道進(jìn)行加固和減振處理。(4).潤滑不良：原因：可能是潤滑油不足、潤滑油變質(zhì)、油泵故障等。預(yù)防措施：定期檢查潤滑油的油位，及時補(bǔ)充潤滑油；定期更換潤滑油；定期檢查和維修油泵。(5).氣閥故障：原因：可能是氣閥彈簧疲勞、閥片磨損、密封不嚴(yán)等。預(yù)防措施：定期檢查氣閥的工作情況，及時更換磨損的閥片和彈簧；保證氣閥的安裝質(zhì)量，確保密封良好。7.簡述塔設(shè)備的主要性能指標(biāo)及其意義。(1).分離效率：意義：表示塔設(shè)備對混合物分離的能力，分離效率越高，說明塔設(shè)備能夠更有效地將混合物中的各組分分離出來，產(chǎn)品的純度越高。(2).生產(chǎn)能力：意義：指塔設(shè)備在單位時間內(nèi)能夠處理的物料量，生產(chǎn)能力越大，說明塔設(shè)備的處理能力越強(qiáng)，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。(3).操作彈性：意義：是指塔設(shè)備在一定的操作條件變化范圍內(nèi)，仍能保持穩(wěn)定的分離效果和生產(chǎn)能力的能力。操作彈性大，說明塔設(shè)備對進(jìn)料組成、流量、溫度等操作條件的變化適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在較寬的范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。(4).壓力降：意義：是指氣體通過塔設(shè)備時的壓力損失。壓力降越小，說明氣體在塔內(nèi)的流動阻力越小，能耗越低，同時也有利于降低設(shè)備的操作成本。(5).塔板效率：意義：反映了實(shí)際塔板的分離效果與理論塔板分離效果的接近程度。塔板效率越高，說明實(shí)際塔板的分離性能越好，達(dá)到相同分離要求所需的塔板數(shù)越少，設(shè)備的高度和造價(jià)也會相應(yīng)降低。8.閥門在化工生產(chǎn)中有哪些重要作用？常見的閥門有哪些類型？閥門的重要作用：(1).接通或截?cái)嘟橘|(zhì)：通過閥門的開啟和關(guān)閉，控制介質(zhì)在管道中的流動和停止。(2).調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量和壓力：通過改變閥門的開度，調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量和壓力，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。(3).防止介質(zhì)倒流：如止回閥可以防止介質(zhì)反向流動，保護(hù)設(shè)備和管道的安全。(4).分流或合流：如三通閥可以實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的分流或合流操作。常見的閥門類型：(1).閘閥：用于全開或全關(guān)的場合，流動阻力小。(2).截止閥：可以調(diào)節(jié)流量，適用于需要精確控制流量的場合。(3).球閥：操作方便，適合頻繁開啟和關(guān)閉，密封性能好。(4).蝶閥：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，啟閉迅速，適用于大口徑管道。(5).止回閥：防止介質(zhì)倒流。(6).安全閥：當(dāng)系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時，自動開啟泄壓，保護(hù)設(shè)備和管道的安全。(7).調(diào)節(jié)閥：根據(jù)控制信號自動調(diào)節(jié)閥門的開度，實(shí)現(xiàn)對介質(zhì)流量、壓力等參數(shù)的精確控制。9.簡述儲存設(shè)備的選擇原則。(1).物料性質(zhì)：根據(jù)儲存物料的物理化學(xué)性質(zhì)，如毒性、腐蝕性、易燃易爆性、揮發(fā)性等，選擇合適的儲存設(shè)備材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式。例如，儲存腐蝕性物料需要選擇耐腐蝕的材質(zhì)；儲存易燃易爆物料需要選擇具有防爆性能的儲存設(shè)備。(2).儲存量：根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和物料的使用情況，確定所需的儲存量，選擇合適容積的儲存設(shè)備。(3).操作條件：考慮儲存物料的溫度、壓力等操作條件，選擇能夠承受相應(yīng)操作條件的儲存