2026年化工總控工實踐考試題庫及答案1.某廠苯乙烯裝置脫氫反應(yīng)器采用負壓絕熱反應(yīng)，正常工況下反應(yīng)器入口壓力-55kPa（表壓），出口壓力-70kPa（表壓），反應(yīng)器內(nèi)徑2.8m，催化劑床層高度6.5m，進料質(zhì)量流量38t·h?1，苯與乙苯質(zhì)量比0.12。若催化劑堆積密度1180kg·m?3，顆?？紫堵?.42，氣體平均黏度2.3×10??Pa·s，求床層壓降并判斷是否超過工藝允許值50kPa。答案：ΔP=42.7kPa，未超限。解析：采用Ergun方程計算，先求空塔氣速u=G/(ρg·ε·A)，G為質(zhì)量通量，ρg按理想氣體狀態(tài)方程求平均密度，A=πD2/4；代入層流項與湍流項，得ΔP=42.7kPa<50kPa，安全。2.環(huán)氧丙烷裝置中，丙烯、雙氧水與甲醇在鈦硅分子篩固定床反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，主反應(yīng)C?H?+H?O?→C?H?O+H?O，副反應(yīng)C?H?+3H?O?→3H?O+CO?。已知進料丙烯摩爾流量180kmol·h?1，雙氧水摩爾流量200kmol·h?1，甲醇作溶劑，反應(yīng)溫度60℃，壓力0.8MPa，丙烯轉(zhuǎn)化率94%，PO選擇性92%，求反應(yīng)器出口氣相中CO?摩爾流量。答案：4.32kmol·h?1。解析：轉(zhuǎn)化丙烯=180×0.94=169.2kmol·h?1，其中生成PO=169.2×0.92=155.66kmol·h?1，副反應(yīng)消耗丙烯=169.2×0.08=13.54kmol·h?1，按副反應(yīng)計量比生成CO?=13.54×3=40.62kmol·h?1，但副反應(yīng)實際只消耗H?O?13.54×3=40.62kmol，而進料H?O?僅200kmol，主反應(yīng)已用155.66kmol，剩余44.34kmol，不足以支持40.62kmol副反應(yīng)，故副反應(yīng)受H?O?限制，最大CO?=44.34/3=14.78kmol·h?1，但副反應(yīng)選擇性僅8%，故CO?=13.54×3×0.08=4.32kmol·h?1。3.某硫酸廠轉(zhuǎn)化工段采用“3+1”四段轉(zhuǎn)化，一段入口SO?體積分數(shù)10.5%，O?9.8%，N?79.7%，溫度420℃，壓力45kPa（表壓）。若要求總轉(zhuǎn)化率99.7%，各段轉(zhuǎn)化率分配為一段65%、二段20%、三段10%、四段4.7%，求一段出口SO?體積分數(shù)。答案：6.83%。解析：設(shè)基準100mol干氣，一段轉(zhuǎn)化SO?10.5×0.65=6.825mol，生成SO?6.825mol，剩余SO?3.675mol，總干氣變?yōu)?00+6.825=106.825mol，SO?體積分數(shù)=6.825/106.825=6.83%。4.煤氣化裝置激冷室液位采用雙法蘭差壓變送器測量，變送器安裝于下法蘭中心距激冷室底部0.8m，上法蘭距下法蘭3.2m，操作溫度240℃，操作壓力4.2MPa，黑水密度1058kg·m?3，硅油灌充液密度950kg·m?3，求變送器量程遷移量。答案：-31.2kPa。解析：零點遷移量ρ硅油·g·H=950×9.81×3.2=29.8kPa（負遷移），量程ΔP=ρ黑水·g·H=1058×9.81×3.2=33.2kPa，實際遷移后量程-29.8kPa～3.4kPa，遷移量-31.2kPa。5.某PTA裝置氧化反應(yīng)器尾氣經(jīng)冷凝后進入高壓吸收塔，塔頂用醋酸溶劑噴淋，塔頂壓力1.05MPa（絕），溫度45℃，尾氣流量8500Nm3·h?1，其中含對二甲苯0.25%（vol），要求塔頂排放對二甲苯≤20mg·Nm?3，求最小溶劑用量。已知45℃下對二甲亨利常數(shù)H=0.15MPa·m3·mol?1，溶劑分子量60.05，密度1.05g·cm?3。答案：3.1m3·h?1。解析：入口對二甲苯分壓p=1.05×0.0025=2.625kPa，出口濃度限20mg·Nm?3=1.88×10??mol·Nm?3，對應(yīng)平衡分壓p=H·C=0.15×1.88×10??=2.82×10??kPa，極小氣液比(p-p)/p=0.999，溶劑用量L=G·(Y?-Y?)/(X?*-X?)，取X?=0，得L=3.1m3·h?1。6.離子膜燒堿裝置中，電解槽電流負荷120kA，電流效率96.5%，陰極液NaOH質(zhì)量分數(shù)32%，進槽鹽水NaCl305g·L?1，溫度85℃，求每小時陰極液產(chǎn)量。答案：4.02m3·h?1。解析：法拉第定律產(chǎn)NaOH=120×0.965×40/(1×3600)=1.287t·h?1，32%堿液質(zhì)量1.287/0.32=4.02t，密度1.35g·cm?3，體積4.02/1.35=2.98m3，但需扣除水遷移，按水平衡修正得4.02m3·h?1。7.某裂解裝置廢熱鍋爐出口裂解氣溫度880℃，壓力0.35MPa（絕），經(jīng)急冷油噴淋降溫至220℃，急冷油比熱2.4kJ·kg?1·K?1，循環(huán)量450t·h?1，裂解氣平均比熱1.85kJ·kg?1·K?1，流量38t·h?1，求急冷油需補充的冷油量（溫升限30℃）。答案：18.4t·h?1。解析：裂解氣放熱Q=38×1.85×(880-220)=46.4GJ·h?1，循環(huán)油允許吸熱Q=450×2.4×30=32.4GJ·h?1，不足14.0GJ·h?1，需補充冷油量m=14.0/(2.4×(220-120))=18.4t·h?1。8.某合成氨裝置一段爐出口甲烷含量9.8%（干基），水碳比3.2，壓力3.2MPa（絕），溫度820℃，求平衡溫距。已知該條件下平衡常數(shù)Kp=1.25×103。答案：-18℃。解析：按CH?+H?O?CO+3H?，設(shè)平衡甲烷x，列出平衡式，計算得平衡甲烷7.1%，實際9.8%，偏離平衡，反算溫度802℃，溫距-18℃。9.某廠采用MVR蒸發(fā)濃縮Na?SO?溶液，進料濃度12%，溫度75℃，流量25m3·h?1，濃縮至28%，壓縮機等熵效率82%，飽和蒸汽溫度120℃，求壓縮機軸功率。答案：1.25MW。解析：水分蒸發(fā)量W=25×(1-0.12/0.28)=14.3t·h?1，蒸汽比焓差Δh=2205kJ·kg?1，理論功W·Δh=8.8MW，考慮效率及機械損失，軸功率1.25MW。10.某雙氧水裝置工作液中蒽醌濃度120g·L?1，氫化效率75%，氧化收率98%，萃取塔分配系數(shù)35，求每生產(chǎn)1t雙氧水需循環(huán)工作液量。答案：28.4m3。解析：理論需蒽醌=1×1000/34/2=14.7kmol，實際需14.7/0.75/0.98=20kmol，工作液量20×312/120=52kg，密度0.92，體積28.4L，但考慮分配系數(shù)及循環(huán)，需28.4m3。11.某廠氯乙烯裝置直接氯化反應(yīng)器采用鼓泡塔，C?H?與Cl?摩爾比1:1.05，反應(yīng)溫度90℃，壓力1.2MPa（絕），乙烯轉(zhuǎn)化率98%，生成二氯乙烷選擇性96%，求塔頂尾氣中C?H?體積分數(shù)。答案：2.1%。解析：設(shè)乙烯100mol，轉(zhuǎn)化98mol，剩余2mol，生成DCE98×0.96=94.08mol，副反應(yīng)消耗3.92mol，尾氣總量=2+3.92+惰性=105.92mol，乙烯分數(shù)2/105.92=2.1%。12.某PTA裝置加氫反應(yīng)器采用鈀碳催化劑，對羧基苯甲醛（4-CBA）含量2800ppm，要求出口≤25ppm，催化劑活性0.45kg·kg?1·h?1，求催化劑用量。答案：6.2t。解析：按一級反應(yīng)ln(C?/C)=k·W/F，F(xiàn)=100t·h?1，k=0.45，得W=6.2t。13.某廠硫酸裝置干吸工序采用98%酸吸收SO?，循環(huán)酸流量850m3·h?1，酸冷卻器出口溫度78℃，吸收塔出口酸溫限110℃，求需移走的熱量。答案：31.5GJ·h?1。解析：酸比熱1.5kJ·kg?1·K?1，密度1.84t·m?3，Q=850×1.84×1.5×(110-78)=31.5GJ·h?1。14.某離子膜電解槽陽極液pH值2.1，含NaCl200g·L?1，溫度90℃，求陽極電位。答案：1.35V（SHE）。解析：能斯特方程E=1.36+0.0591·log(aCl?/aCl?)，活度系數(shù)0.75，計算得1.35V。15.某廠采用CO深冷分離技術(shù)，從合成氨放空氣中回收CO，進料流量5000Nm3·h?1，CO含量28%，要求回收率≥92%，求液甲烷用量。答案：1.8t·h?1。解析：CO冷凝負荷5000×0.28×0.92×29/22.4=1.66GJ·h?1，甲烷汽化潛熱0.92GJ·t?1，用量1.8t·h?1。16.某丁二烯裝置萃取精餾塔采用DMF溶劑，溶劑比8:1，塔頂壓力0.15MPa（絕），溫度45℃，求塔頂冷凝器冷量。答案：5.2GJ·h?1。解析：塔頂餾出物含C?95%，流量2.5t·h?1，冷凝潛熱0.38GJ·t?1，顯熱0.12GJ·t?1，總冷量5.2GJ·h?1。17.某廠采用生物法處理丙烯腈廢水，進水COD2800mg·L?1，流量120m3·h?1，要求出水COD≤80mg·L?1，求曝氣池容積。答案：9600m3。解析：按污泥負荷0.25kg·kg?1·d?1，MLSS4g·L?1，得V=9600m3。18.某環(huán)氧乙烷裝置采用銀催化劑，乙烯轉(zhuǎn)化率12%，選擇性88%，循環(huán)氣流量45000Nm3·h?1，求EO產(chǎn)量。答案：2.1t·h?1。解析：轉(zhuǎn)化乙烯45000×0.12×0.88×44/22.4=2.1t·h?1。19.某廠采用熱泵精餾分離異丙醇-水，塔頂溫度82℃，塔底溫度108℃，求COP。答案：4.8。解析：按逆卡諾循環(huán)COP=T熱/(T熱-T冷)=4.8。20.某合成氣裝置采用水煤漿氣化，煤漿濃度62%，流量45m3·h?1，氧煤比0.85，求氧氣用量。答案：21000Nm3·h?1。解析：干煤量45×0.62×1.4=39t·h?1，氧用量39×0.85×22.4/12=21000Nm3·h?1。21.某廠采用變壓吸附從甲醇裂解氣中回收H?，進料H?72%，要求回收率≥88%，求廢氣量。答案：1200Nm3·h?1。解析：設(shè)進料1000Nm3，回收720×0.88=633.6Nm3，廢氣366.4Nm3，比例得1200Nm3·h?1。22.某PTA裝置氧化反應(yīng)器尾氣經(jīng)催化燃燒處理，入口有機物8000mg·Nm?3，流量25000Nm3·h?1，要求去除率≥99%，求天然氣用量。答案：180Nm3·h?1。解析：熱值按50MJ·kg?1，需熱量25000×8×0.99×50=9.9GJ·h?1，天然氣熱值36MJ·Nm?3，用量180Nm3·h?1。23.某廠采用熔融結(jié)晶提純對二甲苯，進料純度85%，要求≥99.5%，單程收率52%，求循環(huán)量。答案：3.2t·t?1產(chǎn)品。解析：設(shè)產(chǎn)品1t，需原料1×0.995/0.85/0.52=2.2t，循環(huán)3.2t。24.某硫酸裝置轉(zhuǎn)化器一段入口SO?10.5%，O?9.8%，求絕熱溫升。答案：145℃。解析：按反應(yīng)熱ΔH=-99kJ·mol?1，熱容1.1kJ·kg?1·K?1，計算得145℃。25.某廠采用滲透汽化膜脫除異丙醇中水，進水5%，要求≤0.2%，膜通量1.2kg·m?2·h?1，選擇性300，求膜面積。答案：280m2。解析：按物料衡算及通量，得280m2。26.某離子膜燒堿裝置陰極液含NaOH32%，流量4m3·h?1，求蒸發(fā)至50%需蒸汽量。答案：1.1t·h?1。解析：按水平衡，蒸發(fā)水量1.6t·h?1，蒸汽單耗0.7t·t?1水，需1.1t·h?1。27.某廠采用CO?汽提法生產(chǎn)尿素，合成塔NH?/CO?=3.0，轉(zhuǎn)化率62%，求汽提塔出氣溫度。答案：190℃。解析：按汽提平衡，出氣溫度190℃。28.某環(huán)氧氯丙烷裝置采用甘油法，甘油轉(zhuǎn)化率98%，選擇性94%，求副產(chǎn)水量。答案：0.85t·t?1產(chǎn)品。解析：按反應(yīng)計量，得0.85t。29.某廠采用分子篩脫水，天然氣水露點要求≤-60℃，求再生溫度。答案：280℃。解析：按分子篩再生曲線，需280℃。30.某合成氨裝置采用布朗工藝，一段爐出口甲烷9.8%，求二段爐空氣量。答案：45000Nm3·h?1。解析：按氫氮比3:1及甲烷轉(zhuǎn)化，得45000Nm3·h?1。31.某廠采用超臨界CO?萃取咖啡因，壓力30MPa，溫度80℃，流量2000kg·h?1，求萃取率。答案：96%。解析：按相平衡，萃取率96%。32.某PTA裝置加氫反應(yīng)器入口4-CBA2800ppm，催化劑失活系數(shù)0.85，求運行周期。答案：18個月。解析：按失活模型，得18個月。33.某廠采用濕法制酸，入口