化工系統(tǒng)工程

化工系統(tǒng)工程一、單選(20分)1、 某換熱系統(tǒng)，當(dāng)11=0時(shí)，溫度區(qū)間之間的最小傳熱負(fù)荷為-200kW,最后一個(gè)溫度區(qū)間輸出負(fù)荷為60kw,則該系統(tǒng)的最小加熱負(fù)荷和最小冷卻負(fù)荷是多少kw?()A、 0，60B、 200,60C、 200,260D、 0,260正確答案:C2、 在正常生產(chǎn)時(shí)下面哪種目標(biāo)不能用于作為過(guò)程系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)()A系統(tǒng)消耗的循環(huán)水、電力和燃料消耗最少。B、 系統(tǒng)的投資最少C、 系統(tǒng)的加工量最大D、 精餾塔的理論塔板數(shù)最少正確答案:D3、 關(guān)于換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的最求目標(biāo)，下面哪種是錯(cuò)誤的()最少的換熱器數(shù)量最少的換熱器總重量最多的熱量回收傳熱溫差盡量接近0正確答案:D4、 化學(xué)工程是過(guò)程系統(tǒng)工程的()研究工具服務(wù)和研究對(duì)象C、 優(yōu)化手段D、 實(shí)施方法正確答案:B5、 一股有8個(gè)組分的物流，被分割成5股，可寫(xiě)出的獨(dú)立物料平衡方程數(shù)量是幾個(gè)?()TOC\o"1-5"\h\zA、 4B、 5C、 6D、 7正確答案:B6、 從過(guò)程系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)相鄰矩陣怎樣才能發(fā)現(xiàn)“匯集單元”()A、 行有多個(gè)非零元素B、 列有多個(gè)非零元素C、 行有1個(gè)非零元素D、列有1個(gè)非零元素正確答案:B7、 輸送劇毒介質(zhì)管道的管材質(zhì)量證明書(shū)應(yīng)有()檢測(cè)結(jié)果,否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)項(xiàng)試驗(yàn)A外觀B、 磁粉C、 厚度D、 超聲正確答案:D8、 吊裝大中型設(shè)備使用的鋼絲繩的安全系數(shù)與鋼絲繩的()成反比例關(guān)系A(chǔ)最小破斷拉公豐稱直徑最大受力公稱抗拉強(qiáng)度正確答案:C9、 采用萃取分離方法后一般要馬上將溶劑劑脫除，下面一個(gè)不是馬上除溶劑的目的?()A溶劑發(fā)生分解B、 溶劑成為雜質(zhì)，影響產(chǎn)品質(zhì)量C、 增加后續(xù)設(shè)備加工負(fù)荷D、 溶劑出現(xiàn)損耗正確答案:A10、 在對(duì)煉油廠進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化時(shí)，下面哪種敘述是錯(cuò)誤的?()約束條件包括各設(shè)備的物料平衡、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品供求量等B、 一股物料分成多股去向不同的設(shè)備時(shí)每個(gè)去向都必須設(shè)置為變量。、在目標(biāo)函數(shù)中，數(shù)值是固定值的變量可以忽略，只保留可變變量,不會(huì)對(duì)最優(yōu)解產(chǎn)生影響D.可以把系統(tǒng)中所有的選定的獨(dú)立變量作為優(yōu)化變量正確答案:D11、 某車(chē)間有5股流量固定的物料同時(shí)進(jìn)入一個(gè)保溫良好的密閉容器中,容器底部有一臺(tái)泵將混合物料輸送到其它車(chē)間。如果要維持容器內(nèi)液面穩(wěn)定，該泵有哪些參數(shù)可自由調(diào)節(jié)?()A、 出口壓力出口流量C、 泵輸入功率什么都不能自由調(diào)整正確答案:D12、 一股有8個(gè)組分的物流，其自由度等于()8TOC\o"1-5"\h\z91011正確答案:C13、 計(jì)算機(jī)是利用哪一種圖來(lái)識(shí)別過(guò)程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息()A、 原則流程圖B、 節(jié)點(diǎn)一邊有向圖C、 方框圖D、 以上3種圖形均可正確答案:B14、 某節(jié)點(diǎn)相鄰矩陣中第3列沒(méi)有非零元素，則說(shuō)明該列對(duì)應(yīng)單元輸入()A、 孤立單元，與其它單元無(wú)關(guān)B、 無(wú)法解釋頃輸入端單元D、輸出端單元正確答案:C15、 儀表接地線的絕緣護(hù)套顏色應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,如設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定，宜()。A、 黃、綠相同色或綠色B、 黃、紅相同色或紅色C、 黃、綠相同色或黃色D、 紅、綠相同色或紅色正確答案:A16、 壓力容器制造質(zhì)量應(yīng)由企業(yè)()負(fù)責(zé)A、 質(zhì)量保證工程B、 法定代表人C、 技術(shù)負(fù)責(zé)人D、 質(zhì)量檢驗(yàn)工程師正確答案:B17、 正常生產(chǎn)時(shí),工程師不能選擇哪個(gè)變量作為優(yōu)化變量()A設(shè)備操作壓力B、 反應(yīng)器溫度C、 塔的進(jìn)料位置D、 泵的輸入功率正確答案:C18、 在一個(gè)絕熱封閉體系中,投入了5種化合物,在其中發(fā)生了3個(gè)化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了2種新化合物。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定下來(lái)后，生成了2個(gè)液相層、1個(gè)固相，其自由度是多少?()911710正確答案:A19、 液相混合物中有5mol/h的A與10mol/h的B,溫度為40°C,壓力為1MPa,進(jìn)入反應(yīng)器后發(fā)生液相化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物C,要控制產(chǎn)物C的收率，你能調(diào)節(jié)哪些變量?()反應(yīng)溫度反應(yīng)壓力C、 出口物料冷卻溫度D、 什么都控制不了正確答案:A20、 從過(guò)程系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)相鄰矩陣怎樣才能發(fā)現(xiàn)“分支單元”(行有多個(gè)非零元素列有多個(gè)非零元素行有1個(gè)非零元素列有1個(gè)非零元素正確答案:A二、多選(10分)21、 焊接過(guò)程中，焊接區(qū)內(nèi)充滿大量氣體,不斷地與熔化金屬發(fā)生冶金反應(yīng),其中對(duì)焊縫影響最大的是()TOC\o"1-5"\h\zA、 CO2B、 O2C、 COD、 H2E、 N2正確答案:BDE22、 解體安裝的離心泵，應(yīng)在()測(cè)量縱向和橫向安裝水平偏差A(yù)泵殼水平中分B、 泵殼垂直中分面C、 聯(lián)軸節(jié)上沿D、 軸的外露部分E、 底座水平加工面正確答案:ADE23、 關(guān)于金屬表面預(yù)處理質(zhì)量等級(jí)的說(shuō)法中,符合規(guī)范的有()。^手工除銹分B、 動(dòng)力工具除銹分為三級(jí)C、 噴射除銹分為四級(jí)D、 火焰除銹質(zhì)量等級(jí)為PiE、 化學(xué)除銹質(zhì)量等級(jí)為Fi正確答案:AC24、 在對(duì)化工系統(tǒng)建立模型時(shí)，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)，下面哪些項(xiàng)屬于第一單元級(jí)?()反應(yīng)器計(jì)算表面張力計(jì)算頃平衡常數(shù)計(jì)算D、 吸收塔計(jì)算重度計(jì)算正確答案:BCE25、 保冷結(jié)構(gòu)中的絕熱層厚度需根據(jù)()來(lái)確定A熱平衡計(jì)算B、 防腐蝕要求C、 防結(jié)露要求D、 強(qiáng)度計(jì)算E、 經(jīng)濟(jì)性要求正確答案:ACE26、 過(guò)程系統(tǒng)模擬的基本方法有(A、 序貫?zāi)K法B、 最優(yōu)化法C、 面向方程法D、 聯(lián)立模塊法正確答案:ACD27、 要對(duì)過(guò)程單元進(jìn)行模擬時(shí)，可列出的模型方程類型主要有()A、 物料平衡方程B、 能量平衡方程C、 反應(yīng)方程。.相平衡方程等正確答案:ABCD28、 容積式流量計(jì)是一種以單位時(shí)間內(nèi)排出的流體固定容積的數(shù)目作為依據(jù)來(lái)測(cè)量流量的儀表。屬于此類流量計(jì)的有()。A橢圓齒輪流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)渦輪流量計(jì)堰式流量計(jì)活塞式流量計(jì)正確答案:AE29、 法蘭型閥門(mén)安裝前,應(yīng)按要求進(jìn)行()等工作。核對(duì)型號(hào)B、 復(fù)核重量C、 試壓D、 確定安裝方向E、 將閥門(mén)置于開(kāi)啟狀態(tài)正確答案:ACD30、 隨著流程模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，判斷最佳斷裂的準(zhǔn)則分為（）A、 斷裂的物流數(shù)最少；B、 斷裂物流的變量數(shù)最少；C、 斷裂物流的權(quán)重因子之和最少D、 斷裂回路的總次數(shù)最少。正確答案:ABCD三、判斷（10分）31、 實(shí)驗(yàn)室微型精餾塔是化工系統(tǒng)工程的一個(gè)研究對(duì)象。（）正確答案:錯(cuò)誤32、 在實(shí)驗(yàn)室微型反應(yīng)器中所獲得的反應(yīng)過(guò)程數(shù)學(xué)模型可直接用于設(shè)計(jì)工業(yè)裝置。（）正確答案:錯(cuò)誤33、 物流在管道內(nèi)的流動(dòng)壓降必須算作管道的自由度。（正確答案:錯(cuò)誤34、 化工最優(yōu)化追求的目標(biāo)是整體優(yōu)化。（）正確答案:錯(cuò)誤35對(duì)一個(gè)過(guò)程進(jìn)行模擬就是列出其模型方程組,并對(duì)方程組進(jìn)行求解。（）正確答案:正確36對(duì)于含有30%氫氣的烴類混合氣體，所有狀態(tài)方程均可應(yīng)用于預(yù)測(cè)其P-v-T性質(zhì)。（）正確答案:錯(cuò)誤37、 一股有5個(gè)組分的物流，被分割成3股,可寫(xiě)出5個(gè)物料平衡。（）正確答案:錯(cuò)誤38、 系統(tǒng)工程是一門(mén)關(guān)于決策方法論的技術(shù)科學(xué)。（）正確答案:正確39、 某一固定體積的封閉體系中的氣體，其壓力P、溫度T均可獨(dú)立發(fā)生變化。（正確答案:錯(cuò)誤40、對(duì)于方程組來(lái)說(shuō),變量數(shù)等于方程數(shù)時(shí)，方程組具有唯一解。（正確答案:錯(cuò)誤四、問(wèn)答（10分）41、 簡(jiǎn)述化工過(guò)程系統(tǒng)的任務(wù)和特點(diǎn)正確答案：在一定限制條件下,根據(jù)輸入和輸出條件及輸出要求，尋找整體性能的最優(yōu)系統(tǒng)。即最小的投入（人力、物力、財(cái)力）、最大的產(chǎn)出（利潤(rùn)、安全性、可操作性、管理性）為了完成上述任務(wù),大致包括三個(gè)方面的工作⑴對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各個(gè)子系統(tǒng)均已給定的現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行分析，即研究反映各個(gè)子系統(tǒng)特性的數(shù)學(xué)模型，并按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)推測(cè)系統(tǒng)的特性一一系統(tǒng)分析⑵對(duì)于有待設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的綜合，即按預(yù)定的系統(tǒng)特性，尋找為實(shí)現(xiàn)該特性所需要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各子系統(tǒng)性能,并使系統(tǒng)最優(yōu)一一系統(tǒng)綜合⑶實(shí)現(xiàn)過(guò)程系統(tǒng)的最優(yōu)操作控制42、 對(duì)比說(shuō)明序貫?zāi)K法的優(yōu)缺點(diǎn)。正確答案:序貫?zāi)K法的優(yōu)點(diǎn)與實(shí)際過(guò)程的直觀聯(lián)系強(qiáng);模擬系統(tǒng)軟件的建立、維護(hù)和擴(kuò)充都很方便,易于通用化;計(jì)算出錯(cuò)時(shí)易于診斷出錯(cuò)位置。序貫?zāi)K法的主要缺點(diǎn):計(jì)算效率較低,尤其是解決設(shè)計(jì)和優(yōu)化問(wèn)題時(shí)計(jì)算效率更低43、 簡(jiǎn)述化工過(guò)程系統(tǒng)分解一般步驟正確答案：第一步進(jìn)行系統(tǒng)的分隔（分割）；首先從系統(tǒng)中識(shí)別出獨(dú)立子系統(tǒng);然后從該系統(tǒng)中識(shí)別出必須同時(shí)求解的一些方程組，即找出循環(huán)回路或最大循環(huán)網(wǎng);最后，把系統(tǒng)中帶節(jié)點(diǎn)、擬節(jié)點(diǎn),按信息流圖方向,排出沒(méi)有環(huán)路的序列，確定出有利的計(jì)算順序。第二步:進(jìn)行子系統(tǒng)的斷裂。進(jìn)行子系統(tǒng)中循環(huán)回路或最大循環(huán)網(wǎng)的斷裂44、 蒸餾塔計(jì)算類型有哪些?分別說(shuō)明。正確答案:操作型塔結(jié)構(gòu)和操作條件一定:塔板數(shù)和進(jìn)料仗置;進(jìn)料量、進(jìn)料狀態(tài)、回流、壓力等已知;求所能達(dá)到分離設(shè)計(jì)型:進(jìn)料及所需的分離一定，求塔的結(jié)構(gòu)及操作條件45、 簡(jiǎn)述化工系統(tǒng)工程的定義正確答案：是以復(fù)雜化工系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的最優(yōu)化為核心的“工程技術(shù)"。它應(yīng)用化學(xué)工程與系統(tǒng)工程的基本原理，在建立化工系統(tǒng)數(shù)字模型和進(jìn)行化工過(guò)程計(jì)算機(jī)摸擬的基礎(chǔ)上,采用系統(tǒng)最優(yōu)化和系統(tǒng)分析與綜合的方法，對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)、“最優(yōu)操作”,“最優(yōu)控制"和最優(yōu)管理的目的。46、 根據(jù)縮芯模型，描述H2S和Zn0反應(yīng)的宏觀步驟正確答案:①外擴(kuò)散;②內(nèi)擴(kuò)散;③與在未反應(yīng)芯表面上反應(yīng)④H20內(nèi)擴(kuò)散;⑤H2O外擴(kuò)散47、過(guò)程系統(tǒng)模擬的基本方法有哪些？正確答案:序貫?zāi)K法（SequentialModularMethod

面向方程法(EquationOrientedMethod):聯(lián)立方程法聯(lián)立模塊法(SimultaneouslyModularMethod)48、 系統(tǒng)合成方法有哪些?并簡(jiǎn)要說(shuō)明各類方法正確答案⑴探試法:根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)建立的一些半定量的判斷規(guī)則。從眾多的可行結(jié)構(gòu)中選出少量最有希里的結(jié)構(gòu)方案，然后對(duì)這幾個(gè)方案進(jìn)行深入分析，從中找出最優(yōu)的方案⑵分枝界限法：用嚴(yán)格的數(shù)值算法來(lái)排除大量可能的方案，使搜索空間縮小。動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，多水平優(yōu)化法，線性規(guī)劃法等等⑶調(diào)優(yōu)法:探試規(guī)則+分枝界限法。每一次只在現(xiàn)有方案周?chē)哪硞€(gè)空間范圍內(nèi)搜索，使系統(tǒng)不斷得到改進(jìn)49.一換熱網(wǎng)絡(luò)有2個(gè)工藝熱物蒲和2個(gè)工藝拎物流，數(shù)據(jù)如下表所示.若熱、冷物流間最小允許傳熱溫差△氣血=1伊匚，試用問(wèn)題表格法確定該過(guò)程的夾點(diǎn)溫度、最小公用工程冷負(fù)荷和最小公用工程熱負(fù)荷，并利.用夾點(diǎn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)亥換熱過(guò)程的初始網(wǎng)絡(luò)。物流標(biāo)號(hào)熱容流率初始溫度終了溫度熱流量+CP(kWf°C)T3/qCTJ°C402-53.52.06050170402-53.52.06050170150正確答案：(1)根據(jù)所給出的數(shù)據(jù)作出問(wèn)題表格(1)問(wèn)題表格(1)子網(wǎng)絡(luò)序號(hào)冷物流及其溫度 熱物流及其溫度kGG H]%170ISOSN1150160_SN2 i140150SN3105115SN450f1SN54050F(2)對(duì)各個(gè)子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行熱量恒算，得到問(wèn)題表格(2)

問(wèn)題表格（2）子網(wǎng)絡(luò)赤字鞏kW熱量kW序號(hào)kW無(wú)外界輸入熱量外界輸入最小熱量QkQkSN1700-70100SOSN23Q-70-1003。0SN3-35-100-65035SN4-55-103590SN5-5-10-59095得到如卜-信息；在A“血=10配的情況下，央點(diǎn)溫度在熱流體夾點(diǎn)溫度150，C和冷流體央點(diǎn)溫度140DCZ間*故央點(diǎn)溫度 T=145°C最小公用工程力11熱星 011^=100kw最小公用丁程冷卻屋 （?c?=95kw（3）夾點(diǎn)上方子網(wǎng)絡(luò)匹配熱端設(shè)計(jì)十物流熱客初始目標(biāo)熱倒荷標(biāo)號(hào)流率溫度溫度UCkWCP4二0Z51何1503.51401701052.0140J5020夾點(diǎn)Hi ? 80 2520（4）夾點(diǎn)下方子網(wǎng)絡(luò)匹配冷端設(shè)計(jì)；物流熱容初始目標(biāo)熱負(fù)荷標(biāo)號(hào)流率溫度溫度kW/°C°CkWCPCQ4.0150603602J15050250q3.550140315C22.040】40200（5）整個(gè)初始網(wǎng)絡(luò)為:整體設(shè)計(jì)方案:50、乙烯氧化叩成環(huán)氧乙烷為銀催化劑上的氣固相催化反應(yīng)，進(jìn)入反應(yīng)器的氣體組成（摩爾比）：GHq15%02:7%,CO.:10滄.其余為也、總出反應(yīng)器氣體

中現(xiàn)L：如CH-134%,O2t4.8%,試計(jì)算乙烯的轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷的選擇性c2//4+o.5a—eg,。及收率'（C2H.+30zT父?！晔?名。）正確答案：以lOQm