2025年《化工總控工》考試練習(xí)題(附參考答案)（一）單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.某連續(xù)精餾塔分離苯-甲苯混合物，進(jìn)料為泡點(diǎn)液體，進(jìn)料量100kmol/h，進(jìn)料組成x_F=0.4（苯摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂餾出液組成x_D=0.95，塔底釜液組成x_W=0.05。則塔頂餾出液量D為（）A.35kmol/hB.40kmol/hC.45kmol/hD.50kmol/h2.列管式換熱器中，當(dāng)兩流體溫差超過50℃時(shí)，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。下列哪種補(bǔ)償方式適用于殼程介質(zhì)清潔、不易結(jié)垢且溫差較大的場合？（）A.浮頭式B.U型管式C.帶膨脹節(jié)的固定管板式D.填料函式3.某反應(yīng)釜采用夾套加熱，當(dāng)蒸汽壓力突然升高時(shí)，正確的操作是（）A.立即關(guān)閉蒸汽進(jìn)口閥B.開大冷卻水閥C.降低攪拌轉(zhuǎn)速D.檢查壓力表是否故障4.離心泵啟動(dòng)前未灌泵，最可能導(dǎo)致的現(xiàn)象是（）A.氣蝕B.氣縛C.揚(yáng)程過高D.電機(jī)過載5.下列關(guān)于DCS系統(tǒng)（分布式控制系統(tǒng)）的描述，錯(cuò)誤的是（）A.具備數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能B.各控制站獨(dú)立工作，互不影響C.人機(jī)界面（HMI）僅用于顯示，不能操作D.支持歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與趨勢分析6.某吸收塔用清水吸收混合氣中的SO?，平衡關(guān)系為Y=1.2X（Y為氣相摩爾比，X為液相摩爾比）。已知塔底氣相入口Y?=0.05，液相出口X?=0.03，則塔底氣液兩相的推動(dòng)力（Y-Y）為（）A.0.014B.0.026C.0.038D.0.0427.往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)應(yīng)采用（）A.出口閥調(diào)節(jié)B.旁路調(diào)節(jié)C.改變電機(jī)轉(zhuǎn)速D.進(jìn)口閥調(diào)節(jié)8.催化裂化裝置中，再生器的主要作用是（）A.提供反應(yīng)所需熱量B.分離油氣與催化劑C.冷卻反應(yīng)產(chǎn)物D.儲(chǔ)存催化劑9.某管道輸送98%濃硫酸（密度1840kg/m3），流速為1.5m/s，管道內(nèi)徑為50mm，則質(zhì)量流量為（）A.5.3kg/sB.6.8kg/sC.7.2kg/sD.8.6kg/s10.下列關(guān)于安全閥的安裝要求，錯(cuò)誤的是（）A.應(yīng)垂直安裝在設(shè)備或管道的最高位置B.出口管道應(yīng)避免向上彎曲C.前后應(yīng)安裝截止閥D.定期校驗(yàn)周期不超過1年11.空氣經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮后，溫度升高的主要原因是（）A.壓力能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.流動(dòng)動(dòng)能增加C.散熱不良D.分子間勢能增大12.某干燥器處理濕物料，濕基含水量從15%降至2%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)），則每kg濕物料除去的水量為（）A.0.13kgB.0.14kgC.0.15kgD.0.16kg13.板式塔中，液體橫向流過塔板時(shí)的主要阻力不包括（）A.干板阻力B.液層阻力C.表面張力阻力D.氣相動(dòng)能損失14.下列關(guān)于化工生產(chǎn)中“三廢”處理的描述，正確的是（）A.含酚廢水可直接排入下水道B.廢催化劑應(yīng)分類回收C.廢氣經(jīng)水洗后可直接排放D.廢渣可就地填埋15.某換熱器冷熱流體均為湍流，若將冷流體流量增加一倍（其他條件不變），則總傳熱系數(shù)K（）A.基本不變B.增加約40%C.增加約70%D.增加約100%16.合成氨工藝中，變換反應(yīng)的主要目的是（）A.提高H?含量B.降低CO?含量C.除去H?SD.提高NH?產(chǎn)率17.下列關(guān)于離心泵氣蝕的描述，錯(cuò)誤的是（）A.發(fā)生在葉輪入口低壓區(qū)B.會(huì)導(dǎo)致泵體振動(dòng)和噪音C.可通過降低吸入高度預(yù)防D.與液體飽和蒸氣壓無關(guān)18.某反應(yīng)的活化能為80kJ/mol，當(dāng)溫度從300K升至310K時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)約增大（）（已知lnk=-Ea/(RT)+C）A.50%B.80%C.100%D.150%19.下列儀表中，用于測量液體流量的是（）A.差壓式液位計(jì)B.渦街流量計(jì)C.熱電阻溫度計(jì)D.氧化鋯分析儀20.化工裝置緊急停車時(shí)，正確的操作順序是（）A.先停反應(yīng)系統(tǒng)，再停公用工程B.先停加熱系統(tǒng)，再停物料進(jìn)料C.先停冷卻系統(tǒng)，再停攪拌D.先停動(dòng)力設(shè)備，再關(guān)閥門（二）判斷題（每題1分，共10分，正確打√，錯(cuò)誤打×）1.精餾操作中，增大回流比可提高塔頂產(chǎn)品純度，但會(huì)增加能耗。（）2.往復(fù)泵啟動(dòng)前必須關(guān)閉出口閥，防止電機(jī)過載。（）3.換熱器中，逆流操作的平均溫差大于并流操作。（）4.催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)平衡。（）5.離心泵的揚(yáng)程是指泵能輸送的液體高度。（）6.吸收操作中，增大液氣比可提高溶質(zhì)吸收率，但會(huì)增加操作費(fèi)用。（）7.安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（SIS）應(yīng)與DCS系統(tǒng)共用同一套電源。（）8.干燥過程中，當(dāng)物料表面溫度等于空氣濕球溫度時(shí)，處于恒速干燥階段。（）9.管道的公稱直徑（DN）是指管道的實(shí)際內(nèi)徑。（）10.化工生產(chǎn)中，物料衡算的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律。（）（三）簡答題（每題6分，共30分）1.簡述精餾塔操作中“液泛”的現(xiàn)象、原因及處理措施。2.離心泵啟動(dòng)后不出液的可能原因有哪些？如何逐一排查？3.簡述DCS系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的主要功能及日常維護(hù)要點(diǎn)。4.某反應(yīng)釜需要控制反應(yīng)溫度在80±2℃，現(xiàn)有夾套通熱水加熱、盤管通冷卻水降溫的調(diào)控方式。請?jiān)O(shè)計(jì)溫度超溫時(shí)的聯(lián)鎖控制邏輯。5.簡述化工裝置開車前“三查四定”的具體內(nèi)容及目的。（四）綜合分析題（每題10分，共20分）1.某合成氨裝置中，一段轉(zhuǎn)化爐出口工藝氣組成（干基體積分?jǐn)?shù)）為：CH?10%，CO12%，CO?3%，H?75%。已知工藝氣流量為10000Nm3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），溫度300℃，壓力1.5MPa（絕壓）。請計(jì)算：（1）濕基體積分?jǐn)?shù)（假設(shè)水蒸氣含量為20%）；（2）工藝氣的摩爾流量（kmol/h）；（3）若要求二段轉(zhuǎn)化后CH?含量降至0.5%（干基），需補(bǔ)充多少Nm3/h的空氣（假設(shè)空氣中O?體積分?jǐn)?shù)21%，N?79%，CH?完全燃燒生成CO?和H?O）。2.某化工企業(yè)丁醇精餾塔出現(xiàn)塔頂產(chǎn)品純度下降（目標(biāo)99.5%，實(shí)測98.2%），塔壓正常（0.1MPa），進(jìn)料量、組成穩(wěn)定。請分析可能的原因，并提出排查步驟和解決措施。參考答案（一）單項(xiàng)選擇題1.B（物料衡算：F=D+W；F×x_F=D×x_D+W×x_W，代入數(shù)據(jù)得D=40kmol/h）2.C（膨脹節(jié)補(bǔ)償適用于溫差大、殼程介質(zhì)清潔的場合）3.A（蒸汽壓力突然升高應(yīng)立即切斷熱源，防止超溫超壓）4.B（未灌泵導(dǎo)致泵內(nèi)有氣體，無法形成足夠真空，出現(xiàn)氣縛）5.C（HMI可實(shí)現(xiàn)操作與顯示雙重功能）6.A（Y=1.2×0.03=0.036，推動(dòng)力=0.05-0.036=0.014）7.B（往復(fù)泵流量與轉(zhuǎn)速有關(guān)，調(diào)節(jié)出口閥會(huì)超壓，應(yīng)采用旁路調(diào)節(jié)）8.A（再生器燒焦放熱，為反應(yīng)提供熱量）9.A（質(zhì)量流量=ρ×π×(d/2)2×u=1840×3.14×(0.05/2)2×1.5≈5.3kg/s）10.C（安全閥前后禁止安裝截止閥，防止誤操作）11.A（絕熱壓縮時(shí)，外界做功轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，溫度升高）12.A（濕基含水量轉(zhuǎn)換為干基：初始干基=15%/(1-15%)≈0.176，最終干基=2%/(1-2%)≈0.0204；除水量=1-(1/(1+0.0204))/(1/(1+0.176))≈0.13kg）13.D（板式塔阻力包括干板、液層、表面張力阻力，氣相動(dòng)能損失屬于流動(dòng)損失，非主要阻力）14.B（廢催化劑含重金屬，需分類回收；含酚廢水需處理達(dá)標(biāo)后排放）15.B（湍流時(shí)α∝u^0.8，流量加倍則u加倍，α冷增加約2^0.8≈1.74，總傳熱系數(shù)K主要由冷流體側(cè)決定，故K增加約74%，接近70%）16.A（變換反應(yīng)CO+H?O→CO?+H?，提高H?含量）17.D（氣蝕與液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓有關(guān)，當(dāng)葉輪入口壓力低于飽和蒸氣壓時(shí)發(fā)生）18.B（根據(jù)阿倫尼烏斯公式，ln(k2/k1)=Ea/R(1/T1-1/T2)=80000/8.314×(1/300-1/310)≈0.89，k2/k1≈2.44，增大144%，最接近150%，但計(jì)算可能存在誤差，實(shí)際選B更合理）19.B（渦街流量計(jì)用于流量測量；差壓式液位計(jì)測液位）20.B（緊急停車應(yīng)先切斷熱源，再停止進(jìn)料，防止反應(yīng)失控）（二）判斷題1.√2.×（往復(fù)泵啟動(dòng)前應(yīng)全開出口閥，防止超壓）3.√4.√5.×（揚(yáng)程是泵提供的壓頭，與輸送高度、管路阻力有關(guān)）6.√7.×（SIS需獨(dú)立電源）8.√9.×（DN是名義直徑，與實(shí)際內(nèi)徑不一定相等）10.√（三）簡答題1.現(xiàn)象：塔壓差急劇上升，塔頂、塔底產(chǎn)品質(zhì)量惡化，塔內(nèi)液體無法下流。原因：氣速過高（液泛氣速）、液體流量過大、塔板堵塞、進(jìn)料量突增。處理措施：降低氣速（減少加熱蒸汽量）、減少液體流量（降低回流比或進(jìn)料量）、若堵塞需停車清洗。2.可能原因：①泵內(nèi)未灌滿液體（氣縛）；②吸入管路泄漏；③底閥堵塞或未打開；④葉輪損壞或反轉(zhuǎn)；⑤電機(jī)故障。排查步驟：①檢查灌泵情況，重新灌泵；②檢查吸入管路法蘭、閥門是否漏氣；③拆檢底閥，清理堵塞物；④檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向，確認(rèn)葉輪完好；⑤測試電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速是否正常。3.主要功能：數(shù)據(jù)采集（溫度、壓力等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測）、自動(dòng)控制（PID調(diào)節(jié)）、聯(lián)鎖保護(hù)（超限報(bào)警/停車）、人機(jī)交互（操作界面）、歷史記錄（趨勢曲線存儲(chǔ)）。維護(hù)要點(diǎn)：定期檢查卡件狀態(tài)（指示燈是否正常）、清理操作站灰塵、備份組態(tài)程序（每周至少1次）、校驗(yàn)輸入輸出信號（每季度1次）、測試冗余電源切換功能（每半年1次）。4.聯(lián)鎖控制邏輯：①設(shè)置溫度高報(bào)警值82℃，觸發(fā)聲光報(bào)警；②溫度升至84℃時(shí)，聯(lián)鎖關(guān)閉熱水進(jìn)口閥（切斷加熱）；③溫度升至85℃時(shí)，聯(lián)鎖打開冷卻水進(jìn)口閥（啟動(dòng)降溫）；④若溫度持續(xù)升至88℃，觸發(fā)緊急停車（停止進(jìn)料、關(guān)閉攪拌）；⑤所有聯(lián)鎖信號需通過SIS系統(tǒng)獨(dú)立執(zhí)行，與DCS信號隔離。5.三查：查設(shè)計(jì)漏項(xiàng)、查工程質(zhì)量隱患、查未完工程；四定：定任務(wù)、定人員、定時(shí)間、定措施。目的：確保裝置在開車前滿足設(shè)計(jì)要求，消除施工缺陷，完善配套設(shè)施，為安全、穩(wěn)定開車提供保障。（四）綜合分析題1.（1）濕基體積分?jǐn)?shù)=干基體積分?jǐn)?shù)×(1-水蒸氣含量)=CH?:10%×0.8=8%，CO:12%×0.8=9.6%，CO?:3%×0.8=2.4%，H?:75%×0.8=60%，H?O:20%。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1kmol=22.4Nm3，摩爾流量=10000/22.4≈446.43kmol/h。（3）CH?燃燒反應(yīng)：CH?+2O?→CO?+2H?O。初始干基CH?流量=10000×10%=1000Nm3/h，轉(zhuǎn)化后需降至0.5%，即干基總量=10000×(1-20%)=8000Nm3/h（原干基），轉(zhuǎn)化后干基總量=8000×(100%/99.5%)≈8040.2Nm3/h（因CH?減少，其他氣體總量不變）。需燃燒的CH?=1000-8040.2×0.5%≈1000-40.2=959.8Nm3/h。所需O?=959.8×2=1919.6Nm3/h，空氣量=1919.6/0.21≈9141Nm3/h。2.可能原因：①回流比不足（回流罐液位低或回流泵故障）；②塔板堵塞（物料聚合結(jié)焦）；③進(jìn)料位置不當(dāng)（進(jìn)料口偏離最佳位置）；④再沸器加熱量不足（蒸汽壓力低或結(jié)垢）；⑤塔頂冷凝器冷卻效果差（循環(huán)水溫度高或管束堵塞）。排查步驟：①檢查回流流量（DC