2025年大學(xué)化學(xué)工程與工藝（化工設(shè)備設(shè)計）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)w1.化工設(shè)備設(shè)計中，以下哪種材料常用于制造耐腐蝕的反應(yīng)釜？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鑄鐵D.鋁合金w2.在進(jìn)行化工設(shè)備強度計算時，需要考慮的主要因素不包括（）。A.壓力B.溫度C.材料許用應(yīng)力D.設(shè)備外觀尺寸w3.對于化工管道的連接，以下哪種連接方式密封性最好？（）A.螺紋連接B.法蘭連接C.焊接D.承插連接w4.化工設(shè)備設(shè)計中，攪拌器的選型主要依據(jù)是（）。A.物料的粘度B.設(shè)備的大小C.攪拌速度D.物料的顏色w5.以下哪種換熱器適用于高溫、高壓且傳熱系數(shù)要求較高的場合？（）A.列管式換熱器B.板式換熱器C.套管式換熱器D.螺旋板式換熱器w6.化工設(shè)備的支座設(shè)計，主要考慮的是（）。A.設(shè)備的重量B.設(shè)備的高度C.設(shè)備的直徑D.設(shè)備的材質(zhì)w７．在化工設(shè)備設(shè)計中，安全閥的作用是（）。A.控制流量B.防止超壓C.調(diào)節(jié)溫度D.過濾雜質(zhì)w８.化工設(shè)備的壁厚設(shè)計主要取決于（）。A.壓力和溫度B.設(shè)備的容積C.材料的密度D.設(shè)備的形狀w９.對于化工塔設(shè)備，其塔板的設(shè)計主要影響（）。A.塔的高度B.傳質(zhì)效率C.塔的直徑D.塔的重量w10.化工設(shè)備設(shè)計中，考慮設(shè)備的可操作性時，不需要重點關(guān)注的是（）。A.檢修通道B.儀表安裝位置C.設(shè)備的外觀造型D.操作平臺設(shè)置第II卷（非選擇題共70分）w11.（10分）簡述化工設(shè)備設(shè)計的一般流程。w12.（15分）說明在化工設(shè)備設(shè)計中，如何選擇合適的材料？w13.（15分）分析化工反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點。w14.（15分）材料：某化工企業(yè)計劃新建一個生產(chǎn)車間，需要設(shè)計一套精餾塔設(shè)備。已知該精餾塔處理的物料為有機混合物，沸點范圍在60℃-150℃，操作壓力為常壓，要求塔頂產(chǎn)品純度達(dá)到95%以上。請根據(jù)上述材料，設(shè)計該精餾塔的塔型，并說明理由。w15.（15分）材料：某化工裝置中有一臺用于高溫高壓反應(yīng)的反應(yīng)器，在運行過程中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器的器壁出現(xiàn)了局部腐蝕現(xiàn)象。請根據(jù)此材料，分析可能導(dǎo)致腐蝕的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：w1.B；w2.D；w3.C；w4.A；w5.A；w6.A；w7.B；w8.A；w9.B；w10.C；w11.化工設(shè)備設(shè)計一般流程：首先明確設(shè)計任務(wù)和要求，包括工藝參數(shù)等。然后進(jìn)行工藝計算，確定設(shè)備的基本尺寸和性能參數(shù)。接著進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮強度、剛度、穩(wěn)定性等。之后選擇材料，要綜合多方面因素。再進(jìn)行詳細(xì)的零部件設(shè)計。最后進(jìn)行圖紙繪制及審核修改完善。w12.選擇合適材料時，要考慮介質(zhì)的腐蝕性，選擇耐腐蝕材料；根據(jù)操作溫度和壓力，確保材料在相應(yīng)條件下性能穩(wěn)定；考慮材料的強度和剛度滿足設(shè)備要求；還要兼顧材料的成本、加工性能以及與其他部件材料的相容性等。w13.反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計要點：釜體要有足夠強度承受壓力；攪拌裝置設(shè)計要保證物料充分混合；要有合理的傳熱結(jié)構(gòu)以控制反應(yīng)溫度；進(jìn)出口管道設(shè)計要便于物料進(jìn)出且防止泄漏；釜內(nèi)附件布置要不妨礙反應(yīng)進(jìn)行且便于清洗維護(hù)等。w14.可選擇板式塔。理由：對于該有機混合物分離，板式塔效率較高，能滿足塔頂產(chǎn)品純度要求。且常壓操作下，板式塔結(jié)構(gòu)相對簡單，造價較低。同時處理沸點范圍在60℃-150℃的物料，板式塔有較好的適應(yīng)性，能有效實現(xiàn)氣液傳質(zhì)，保證精餾效果。w15.可能導(dǎo)致腐蝕的原因：高溫高壓環(huán)境加速材料腐蝕；物料可能具有腐蝕