2025年化工總控工高級技師試題含答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某流體在圓管中流動，管徑為50mm，流速為1.5m/s，密度為800kg/m3，黏度為0.001Pa·s，則其雷諾數(shù)為（）。A.60000B.80000C.100000D.1200002.精餾操作中，若進(jìn)料熱狀態(tài)由飽和液體改為冷液體，其他條件不變，則所需理論塔板數(shù)（）。A.增加B.減少C.不變D.無法確定3.對于氣固相催化反應(yīng)，當(dāng)內(nèi)擴(kuò)散阻力顯著時，提高反應(yīng)速率最有效的措施是（）。A.增大催化劑粒徑B.減小催化劑粒徑C.提高反應(yīng)溫度D.降低反應(yīng)壓力4.某換熱器中，熱流體入口溫度150℃，出口溫度100℃；冷流體入口溫度30℃，出口溫度80℃，則逆流時的對數(shù)平均溫差為（）。A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃5.合成氨裝置中，變換工序的主要目的是（）。A.將N?轉(zhuǎn)化為NH?B.將CO轉(zhuǎn)化為CO?并獲得H?C.脫除H?SD.提高系統(tǒng)壓力6.離心泵啟動前未灌泵，最可能導(dǎo)致的后果是（）。A.氣蝕B.氣縛C.揚(yáng)程過高D.流量過大7.工業(yè)反應(yīng)器中，全混流反應(yīng)器（CSTR）的特點(diǎn)是（）。A.出口組成與器內(nèi)組成一致B.物料停留時間嚴(yán)格相同C.適用于自催化反應(yīng)D.軸向濃度梯度大8.下列關(guān)于DCS系統(tǒng)（分布式控制系統(tǒng)）的描述中，錯誤的是（）。A.采用分散控制、集中管理的結(jié)構(gòu)B.操作站用于數(shù)據(jù)顯示和人機(jī)交互C.控制器負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算和回路控制D.所有信號必須通過硬接線傳輸9.化工生產(chǎn)中，HAZOP分析（危險與可操作性分析）的核心是（）。A.識別工藝參數(shù)偏離的可能后果B.計算事故發(fā)生概率C.確定安全儀表系統(tǒng)等級D.評估設(shè)備剩余壽命10.某反應(yīng)的速率方程為r=kC?2C?，當(dāng)C?和C?均增大1倍時，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼模ǎ?。A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍11.蒸汽管道的“水擊”現(xiàn)象主要是由于（）引起的。A.蒸汽流速過高B.管道內(nèi)存在冷凝水C.保溫層破損D.管道支架松動12.催化裂化裝置中，再生器的主要作用是（）。A.加熱原料油B.燒焦恢復(fù)催化劑活性C.分離油氣與催化劑D.提高反應(yīng)壓力13.下列關(guān)于安全閥的描述中，正確的是（）。A.安全閥的開啟壓力應(yīng)高于設(shè)備設(shè)計壓力B.安全閥應(yīng)垂直安裝在設(shè)備氣相空間C.安全閥校驗(yàn)周期為5年D.安全閥排放口應(yīng)向下避免雨水進(jìn)入14.萃取操作中，分配系數(shù)K=溶質(zhì)在萃取相濃度/溶質(zhì)在萃余相濃度，若K>1，則（）。A.萃取劑對溶質(zhì)的選擇性差B.溶質(zhì)更易溶于萃取劑C.需增加萃取級數(shù)D.萃余相為主產(chǎn)物15.某二元物系的相對揮發(fā)度α=2.5，若塔頂餾出液中輕組分摩爾分?jǐn)?shù)x=0.95，則與之平衡的氣相摩爾分?jǐn)?shù)y=（）。A.0.97B.0.98C.0.99D.1.0016.空分裝置中，深冷精餾的關(guān)鍵是（）。A.提高壓力B.降低溫度C.增加回流比D.優(yōu)化塔板數(shù)17.下列儀表中，屬于接觸式溫度測量的是（）。A.紅外測溫儀B.熱電偶C.輻射溫度計D.激光測溫儀18.化工生產(chǎn)中，“三廢”處理的優(yōu)先順序是（）。A.回收利用→達(dá)標(biāo)排放→減量化B.減量化→回收利用→達(dá)標(biāo)排放C.達(dá)標(biāo)排放→回收利用→減量化D.減量化→達(dá)標(biāo)排放→回收利用19.對于放熱反應(yīng)，為維持反應(yīng)器溫度穩(wěn)定，通常采用的措施是（）。A.增大進(jìn)料量B.增加夾套冷卻水流量C.提高催化劑活性D.降低操作壓力20.下列關(guān)于化工設(shè)備機(jī)械密封的描述中，錯誤的是（）。A.適用于高壓、高溫、高轉(zhuǎn)速工況B.動環(huán)與靜環(huán)的端面需精密研磨C.需外接沖洗液防止介質(zhì)結(jié)晶D.泄漏量比填料密封小二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分，每題至少2個正確選項(xiàng)）1.催化劑的主要性能指標(biāo)包括（）。A.活性B.選擇性C.穩(wěn)定性D.密度2.DCS系統(tǒng)的主要組成部分包括（）。A.現(xiàn)場控制站B.操作站C.工程師站D.執(zhí)行器3.精餾塔操作中，塔頂產(chǎn)品不合格（輕組分含量低）的可能原因有（）。A.回流比過小B.進(jìn)料中輕組分含量下降C.塔底加熱蒸汽量過大D.塔頂冷凝器冷卻不足4.下列屬于化工單元操作的是（）。A.催化加氫B.過濾C.精餾D.中和反應(yīng)5.工業(yè)管道的壓力試驗(yàn)包括（）。A.水壓試驗(yàn)B.氣壓試驗(yàn)C.泄漏性試驗(yàn)D.真空度試驗(yàn)6.下列關(guān)于反應(yīng)級數(shù)的描述中，正確的是（）。A.反應(yīng)級數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)或零B.由速率方程的濃度項(xiàng)指數(shù)之和確定C.與反應(yīng)機(jī)理無關(guān)D.只能通過實(shí)驗(yàn)測定7.化工生產(chǎn)中，防止靜電危害的措施有（）。A.設(shè)備接地B.增加環(huán)境濕度C.使用抗靜電材料D.降低物料流速8.換熱器強(qiáng)化傳熱的方法包括（）。A.增加換熱面積B.提高流體流速C.減小污垢熱阻D.采用逆流操作9.下列關(guān)于離心泵特性曲線的描述中，正確的是（）。A.流量增大時，揚(yáng)程降低B.流量增大時，軸功率先增后減C.效率曲線有最高點(diǎn)D.汽蝕余量隨流量增大而增大10.合成氨裝置中，原料氣凈化的步驟包括（）。A.脫硫B.脫碳C.脫氧D.脫除惰性氣體（如Ar）三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.精餾操作中，當(dāng)回流比為最小回流比時，所需理論塔板數(shù)為______。2.全混流反應(yīng)器的停留時間分布方差σ2=______（以無量綱時間表示）。3.換熱器的總傳熱系數(shù)K的單位是______。4.工業(yè)催化劑的失活原因主要有中毒、燒結(jié)和______。5.化工生產(chǎn)中，“三不動火”原則是指沒有動火票不動火、______、防火措施不落實(shí)不動火。6.離心泵的有效汽蝕余量（NPSH?）與______有關(guān)，而必需汽蝕余量（NPSH?）與泵本身結(jié)構(gòu)有關(guān)。7.反應(yīng)速率常數(shù)k的單位取決于反應(yīng)級數(shù)，對于二級反應(yīng)，k的單位是______。8.空分裝置中，空氣預(yù)冷系統(tǒng)的主要作用是______和去除部分水分。9.儀表的精度等級是根據(jù)______來劃分的。10.安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（SIS）的響應(yīng)時間應(yīng)小于工藝過程的______。四、簡答題（共4題，每題5分，共20分）1.簡述離心泵發(fā)生氣蝕的原因及預(yù)防措施。2.精餾塔塔頂溫度波動的可能原因有哪些？（至少列出4點(diǎn)）3.簡述工業(yè)反應(yīng)器參數(shù)優(yōu)化的主要步驟。4.DCS系統(tǒng)日常維護(hù)需要注意哪些要點(diǎn)？五、應(yīng)用題（共3題，共40分）1.吸收塔計算（15分）某逆流操作的吸收塔，用清水吸收混合氣體中的溶質(zhì)A。已知：入塔氣體中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，出塔氣體中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.005（均為惰性氣體為基準(zhǔn)的比摩爾分?jǐn)?shù)）；液氣比為2.0，操作條件下亨利系數(shù)E=200kPa，總壓P=100kPa。試計算：（1）最小液氣比（L/V）min；（2）出塔液體中A的摩爾分?jǐn)?shù)x?（以液相總摩爾為基準(zhǔn)）。2.合成氨裝置異常工況分析（15分）某合成氨裝置運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)合成塔出口氨含量由15%降至12%，同時塔內(nèi)溫度分布異常（熱點(diǎn)溫度上移），循環(huán)氣中甲烷含量由15%升至20%。試分析可能的原因及應(yīng)對措施。3.乙烯裂解爐優(yōu)化操作方案（10分）某乙烯裝置裂解爐運(yùn)行中存在裂解深度不足（乙烯收率低）、爐管結(jié)焦速率快的問題，結(jié)合裂解反應(yīng)規(guī)律，提出優(yōu)化操作的具體措施。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.A解析：Re=ρvd/μ=800×1.5×0.05/0.001=60000。2.B解析：冷液體進(jìn)料q>1，q線斜率增大，與平衡線交點(diǎn)上移，理論板數(shù)減少。3.B解析：減小催化劑粒徑可縮短內(nèi)擴(kuò)散路徑，降低內(nèi)擴(kuò)散阻力。4.B解析：逆流溫差ΔT?=15080=70℃，ΔT?=10030=70℃，對數(shù)平均溫差=70℃（當(dāng)ΔT?=ΔT?時，等于算術(shù)平均）。5.B解析：變換反應(yīng)為CO+H?O→CO?+H?，目的是制H?并脫除CO。6.B解析：未灌泵會導(dǎo)致泵內(nèi)充滿氣體，無法形成足夠真空，發(fā)生氣縛。7.A解析：CSTR內(nèi)物料充分混合，出口組成與器內(nèi)一致。8.D解析：DCS可通過現(xiàn)場總線（如Profibus）實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號傳輸，減少硬接線。9.A解析：HAZOP通過分析工藝參數(shù)（如流量、溫度）的偏離，識別潛在危險。10.C解析：r=k(2C?)2(2C?)=8kC?2C?，速率變?yōu)?倍。11.B解析：蒸汽遇冷凝結(jié)為水，高速流動的蒸汽推動水錘擊管壁，造成水擊。12.B解析：催化裂化中催化劑因積炭失活，再生器通過燒焦恢復(fù)活性。13.B解析：安全閥應(yīng)垂直安裝，確保閥芯重力方向與介質(zhì)流動方向一致；開啟壓力應(yīng)低于設(shè)計壓力。14.B解析：K>1表示溶質(zhì)在萃取相中的濃度更高，更易溶于萃取劑。15.A解析：y=αx/(1+(α1)x)=2.5×0.95/(1+1.5×0.95)=0.97。16.B解析：深冷精餾通過低溫使空氣液化，利用各組分沸點(diǎn)差異分離。17.B解析：熱電偶需與被測物體接觸，其他為非接觸式。18.B解析：“減量化→回收利用→達(dá)標(biāo)排放”是三廢處理的優(yōu)先原則。19.B解析：放熱反應(yīng)需移除熱量，增加冷卻水流量可強(qiáng)化散熱。20.D解析：機(jī)械密封泄漏量遠(yuǎn)小于填料密封（通?！?mL/h）。二、多項(xiàng)選擇題1.ABC解析：催化劑性能指標(biāo)包括活性（反應(yīng)速率）、選擇性（目標(biāo)產(chǎn)物比例）、穩(wěn)定性（壽命）。2.ABC解析：DCS由現(xiàn)場控制站（控制器）、操作站（人機(jī)界面）、工程師站（組態(tài)）組成，執(zhí)行器屬于現(xiàn)場設(shè)備。3.ABD解析：塔底加熱蒸汽量過大會導(dǎo)致重組分上移，塔頂輕組分含量增加，不會導(dǎo)致不合格。4.BC解析：單元操作是物理過程，過濾（分離）、精餾（分離）屬于單元操作；催化加氫（化學(xué)反應(yīng)）、中和反應(yīng)（化學(xué)反應(yīng)）屬于單元過程。5.ABC解析：壓力試驗(yàn)包括水壓、氣壓、泄漏性試驗(yàn)；真空度試驗(yàn)屬于真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性試驗(yàn)。6.ABD解析：反應(yīng)級數(shù)由速率方程確定，可能與機(jī)理有關(guān)（如基元反應(yīng)級數(shù)等于分子數(shù)）。7.ABCD解析：接地、增濕、抗靜電材料、降低流速均能減少靜電積累。8.ABCD解析：增大面積、提高流速（增強(qiáng)湍流）、減小污垢熱阻、逆流（增大平均溫差）均可強(qiáng)化傳熱。9.ACD解析：離心泵軸功率隨流量增大而增大（無駝峰時），效率曲線有最高點(diǎn)（設(shè)計點(diǎn)），汽蝕余量隨流量增大而增大。10.ABD解析：合成氨原料氣凈化包括脫硫（保護(hù)催化劑）、脫碳（防止CO?與氨反應(yīng)）、脫除惰性氣體（如Ar、CH?，避免循環(huán)累積）；脫氧非主要步驟。三、填空題1.無窮大2.13.W/(m2·K)4.結(jié)焦（積炭）5.監(jiān)護(hù)人不在場不動火6.吸入系統(tǒng)的管路特性7.m3/(mol·s)8.降低空氣溫度9.最大引用誤差10.允許危險響應(yīng)時間四、簡答題1.氣蝕原因：泵入口壓力低于液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓，液體汽化形成氣泡，氣泡在高壓區(qū)破裂產(chǎn)生沖擊，損壞葉輪。預(yù)防措施：①降低泵安裝高度（提高NPSH?）；②增大吸入管直徑，減少管路阻力；③選用耐氣蝕材料；④避免泵在低于最小流量下運(yùn)行。2.可能原因：①進(jìn)料流量或組成波動（如輕組分含量突然降低）；②回流流量或溫度變化（回流比減小或回流溫度升高）；③塔底加熱蒸汽量波動（蒸汽壓力不穩(wěn)導(dǎo)致再沸器供熱不足）；④塔頂冷凝器冷卻介質(zhì)流量/溫度變化（冷卻不足導(dǎo)致氣相冷凝量減少）；⑤塔板堵塞或損壞（傳質(zhì)效率下降）。3.主要步驟：①明確優(yōu)化目標(biāo)（如提高轉(zhuǎn)化率、選擇性或降低能耗）；②確定關(guān)鍵參數(shù)（溫度、壓力、空速、進(jìn)料比等）；③設(shè)計實(shí)驗(yàn)（正交試驗(yàn)、響應(yīng)面法等）或建立數(shù)學(xué)模型（動力學(xué)模型、CFD模擬）；④分析數(shù)據(jù)，確定參數(shù)間交互作用；⑤驗(yàn)證優(yōu)化條件（工業(yè)試生產(chǎn)）；⑥持續(xù)調(diào)整，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。4.維護(hù)要點(diǎn)：①硬件：定期檢查卡件、電源模塊狀態(tài)，清潔操作站及控制站灰塵，測試冗余系統(tǒng)切換功能；②軟件：備份組態(tài)程序，檢查報警記錄，更新病毒庫（如需聯(lián)網(wǎng)）；③現(xiàn)場：校準(zhǔn)I/O信號，檢查電纜接頭是否松動，確保接地電阻符合要求（≤4Ω）；④制度：建立巡檢記錄，關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置歷史趨勢，定期進(jìn)行系統(tǒng)冗余測試。五、應(yīng)用題1.吸收塔計算（1）最小液氣比：亨利系數(shù)E=200kPa，總壓P=100kPa，相平衡常數(shù)m=E/P=2。入塔氣體比摩爾分?jǐn)?shù)Y?=0.05/(10.05)=0.0526，出塔Y?=0.005/(10.005)=0.00503。清水進(jìn)料X?=0，最小液氣比（L/V）min=(Y?Y?)/(Y?/mX?)=(0.05260.00503)/(0.0526/20)=0.04757/0.0263≈1.81。（2）出塔液體摩爾分?jǐn)?shù)x?：液氣比L/V=2.0，物料衡算：L(X?X?)=V(Y?Y?)，X?=(V/L)(Y?Y?)+X?=(1/2)(0.05260.00503)=0.02378（比摩爾分?jǐn)?shù)）。x?=X?/(1+X?)=0.02378/1.02378≈0.