化工設(shè)計(jì)智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年浙江大學(xué)

化工設(shè)計(jì)智慧樹知到期末考試答案+章節(jié)答案2024年浙江大學(xué)離心泵啟動(dòng)時(shí)為減小啟動(dòng)功率，應(yīng)將出口閥門關(guān)閉，這是因?yàn)榱髁吭黾佣β试黾?。（?/p>

答案:對(duì)分離熱敏感物料時(shí)，宜選用填料塔，因?yàn)橐后w在填料塔內(nèi)停留時(shí)間相對(duì)較短。（）

答案:對(duì)各種型號(hào)離心泵特性曲線形狀基本相似，其共同特點(diǎn)是：效率隨流量的增大先上升，達(dá)到一最大值后便下降，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)選用離心泵時(shí)，應(yīng)使泵在最高效率點(diǎn)附近操作。（）

答案:對(duì)用塔設(shè)備分離過程中，一般將液沫夾帶限制在一定范圍內(nèi)，正常操作時(shí)的液沫夾帶分率最高為0.15，一般不超過0.1。（）

答案:對(duì)各種型號(hào)離心泵特性曲線形狀基本相似，其共同特點(diǎn)是：壓頭隨流量的增大而上升。（）

答案:錯(cuò)

答案:對(duì)離心泵的特點(diǎn)之一是有比較大的操作彈性，能在比較廣泛的流量范圍內(nèi)操作。泵的銘牌上標(biāo)明的數(shù)值是該泵在最高效率下的性能。（）

答案:對(duì)在列管式換熱器中，壓力高的物料一般走管內(nèi)。（）

答案:對(duì)熱虹吸再沸器出口循環(huán)物料的氣化率一般大于0.3。（）

答案:錯(cuò)

答案:100

答案:102摩爾組成為CO2(12%)、N2(23%)和H2(65%)的混合氣體（F=1000kmol/hr、P=2.8MPag、T=20℃）用甲醇（P=2.8MPag、T=-40℃）吸收脫除CO2。吸收塔有28塊理論板，在2.7MPag下操作，全塔壓降50kPa。求使出塔氣體中的CO2摩爾濃度達(dá)到0.8%所需的吸收劑（甲醇）用量（單位t/hr）。（）

答案:57

答案:50

答案:1.4

答案:3.6

答案:35

答案:0.98

答案:23—24壓力為2.0barg，溫度為20℃，流量為5000kg/h，乙醇、異丙醇和水的質(zhì)量分率為（0.42，0.15，0.43）的混合物需要加熱到泡點(diǎn)，所需的加熱功率應(yīng)在什么范圍？（單位：kW）（）

答案:450—500

答案:26

答案:2.1進(jìn)行以下過程的仿真分析：將400℃，30bara的1000m3/hr水蒸氣、1000m3/hr二氧化碳和1000m3/hr甲醇等壓混合，求混合氣體的溫度和體積流量。在物性方法及模型（Propertymethods&models）設(shè)定中分別選用理想氣體狀態(tài)方程（Ideal）、Benedict-Webb-Rubin-Lee-Starling狀態(tài)方程（BWR-LS）、Peng-Robinson狀態(tài)方程（Peng-Rob）、Redlik-Kwong-Soave狀態(tài)方程（RK-Soave）作為基本方法（Basemethod）進(jìn)行以上計(jì)算。選用哪種狀態(tài)方程，所得的混合氣體流的溫度最低？（）

答案:Benedict-Webb-Rubin-Lee-Starling狀態(tài)方程（BWR-LS）含有3%摩爾CO2的甲醇（F=1700kmol/hr、P=0.5barg、T=-25℃）送到解吸塔用N2（F=400m3/hr、P=0.5barg、T=30℃）氣提進(jìn)行再生處理。解吸塔有20塊理論板，在0.2barg下操作，塔板壓降0.005bar。求使再生后甲醇中的CO2摩爾濃度降到0.6%所需的N2用量（單位kmol/hr）。（）

答案:16使用一臺(tái)五級(jí)壓縮機(jī)將20℃、1barg下的10000m3/hr空氣等比壓縮到20barg，壓縮機(jī)的等熵效率為0.77，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率為0.98，氣體在級(jí)間冷卻到60℃。該壓縮機(jī)用一臺(tái)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。汽輪機(jī)用壓強(qiáng)為35barg、溫度為350℃的過熱水蒸汽為工作介質(zhì)，汽輪機(jī)的背壓為10barg，蒸汽的流量為42000kg/hr。汽輪機(jī)的等熵效率為0.81，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率為0.98。恰好滿足壓縮機(jī)需要的工作蒸汽流量在什么范圍？（單位：kg/hr）（）

答案:31000—32000精餾塔通常的設(shè)計(jì)與校核步驟，下列幾個(gè)選項(xiàng)中，優(yōu)先初步確定的是（）？

答案:板間距用一臺(tái)離心泵輸送20℃、1barg的水。該泵的特性曲線如下表：為降低能耗，采用變頻電動(dòng)機(jī)改變離心泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)輸送流量。用該泵輸送27m3/hr的水，試問泵所需要的軸功率是7kW時(shí)的轉(zhuǎn)速在哪個(gè)范圍？（單位：rpm）（）

答案:2200—2300用一臺(tái)離心泵輸送20℃、1barg的水。該泵的特性曲線如下表：在2700rpm轉(zhuǎn)速下輸送流量為27m3/hr的水，泵所需要的軸功率在哪個(gè)范圍（單位kW）？（）

答案:9.9—10.0根據(jù)以下條件設(shè)計(jì)一座分離甲醇、水、正丙醇混合物的連續(xù)操作常壓精餾塔。原料組成：甲醇50%w，水28.5%w，正丙醇21.5%w。分離要求：甲醇≥99.9%w；正丙醇≥99.8%w；水≥99.5%w。需要用幾座常規(guī)精餾塔才能滿足分離要求？（）

答案:2

答案:75400—75500

答案:0.36

答案:1用一臺(tái)離心泵輸送20℃、1barg的水。該泵的特性曲線如下表：估算當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為2350rpm時(shí)的特性曲線數(shù)據(jù)，合理的流量范圍為哪個(gè)？（單位：m3/hr）（）

答案:22—55含環(huán)戊烷68%w、環(huán)戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精餾塔（塔壓140KPag，全塔壓降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分離，要求環(huán)戊烷產(chǎn)品純度為97.8w%，回收率為96.9w%。給定理論板數(shù)為2倍最小理論板數(shù)，全凝器所需的加熱功率最接近下列哪個(gè)數(shù)值？（單位：kW）（）

答案:670

答案:633

答案:26.0—26.5壓力為2.0barg，溫度為30℃，流量為5000kg/h，乙醇、異丙醇和水的質(zhì)量分率為（0.30，0.12，0.58）的混合物需要加熱到露點(diǎn)，所需的加熱功率應(yīng)在什么范圍？（單位：kW）（）

答案:2700—2750

答案:21建立以下過程的仿真模型：1.將1m3/hr的低濃酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）與0.7m3/hr的高濃酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合得到溶液A；2.將600kg/hr甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）與200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后得到溶液B；將溶液A與800kg/hr溶液B混合后輸出，輸出物流中甲醇組分的質(zhì)量流量在什么范圍（單位：噸/小時(shí)）？（）

答案:0.58—0.59進(jìn)行以下過程的仿真分析：將400℃，300bara的1000m3/hr水蒸氣、1000m3/hr二氧化碳和1000m3/hr甲醇等壓混合，求混合氣體的溫度和體積流量。在物性方法及模型（Propertymethods&models）設(shè)定中，選用Redlik-Kwong-Soave狀態(tài)方程（RK-Soave）作為基本方法（Basemethod），所得的混合氣體流量在什么范圍（單位：噸/小時(shí)）？（）

答案:670—680建立以下過程的仿真模型：1.將1m3/hr的低濃酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）與0.7m3/hr的高濃酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合得到溶液A；2.將600kg/hr甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）與200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后得到溶液B；將溶液A與1600kg/hr溶液B混合后輸出，輸出物流的摩爾流量在什么范圍（單位：kmol/hr）？（）

答案:101—102用0.3MPag的飽和水蒸汽將20m3/hr含5%wt乙醇的廢水(20℃、0.4MPag)加熱到60℃，離開換熱器的蒸汽冷凝水壓力為0.28MPag、過冷度為1.5℃。換熱器總傳熱系數(shù)為850W/m2.K，對(duì)數(shù)平均溫差校正系數(shù)為0.95。需要的換熱面積在什么范圍？（單位：m2）（）

答案:8—11建立以下過程的仿真模型：1.將1m3/hr的低濃酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）與0.7m3/hr的高濃酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合得到溶液A；2.將600kg/hr甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）與200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后得到溶液B；將溶液A與400kg/hr溶液B混合后輸出，輸出物流中乙醇的質(zhì)量分率在什么范圍？（）

答案:43%—44%

答案:725用一臺(tái)離心泵輸送20℃、1barg的水。該泵的特性曲線如下表：在2700rpm轉(zhuǎn)速下輸送流量為27m3/hr的水，泵的出口壓力在哪個(gè)范圍（單位MPag）？（）

答案:9.7—9.8需要換熱的流股數(shù)據(jù)如下（見附件）：若最小溫差ΔTmin為20℃時(shí)，該過程的最大熱量回收目標(biāo)，即最小冷、熱公用工程用量分別為多少？（單位：MW）（）

答案:9.2###6.4換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不應(yīng)該有跨越夾點(diǎn)的傳熱。（）

答案:錯(cuò)關(guān)于夾點(diǎn)的意義和設(shè)計(jì)原則的表述正確的有（）

答案:夾點(diǎn)之上為需要熱量的凈熱阱。###夾點(diǎn)處熱通量最小###夾點(diǎn)之下為熱量多余的凈熱源。夾點(diǎn)溫差確定后，所分析系統(tǒng)的能量目標(biāo)為一確定值。（）

答案:對(duì)關(guān)于熱泵的設(shè)計(jì)原則表述正確的是（）

答案:熱泵應(yīng)跨越夾點(diǎn)設(shè)置換熱管的正三角形排列比轉(zhuǎn)角正三角形排列具有更大的壓降。（）

答案:對(duì)用飽和蒸汽加熱含乙酸廢水。下列哪種描述最為合適？（）

答案:蒸汽走殼程，換熱管正三角形排列在設(shè)計(jì)一座甲醇精餾塔時(shí)，作為節(jié)能措施之一，利用塔底的廢水預(yù)熱加料物流。進(jìn)料物流含甲醇76.8%，水23.2%，溫度71℃，壓力4.3bar，流量2500kg/hr。廢水含甲醇0.05%，水99.95%，溫度102℃，壓力4.4bar，流量1500kg/hr。設(shè)計(jì)了一臺(tái)管殼式換熱器，管程雷諾數(shù)為6500~7500，殼程雷諾數(shù)為2500~3000。（）

答案:錯(cuò)在設(shè)計(jì)一座甲醇精餾塔時(shí)，作為節(jié)能措施之一，利用塔底的廢水預(yù)熱加料物流。進(jìn)料物流含甲醇76.8%，水23.2%，溫度71℃，壓力4.3bar，流量2500kg/hr。廢水含甲醇0.05%，水99.95%，溫度132℃，壓力4.4bar，流量1500kg/hr。要求冷、熱流體的最小傳熱溫差等于8℃，兩側(cè)的壓降均不大于0.2bar。冷、熱流體的最小溫差存在于熱流體出口和冷流體進(jìn)口之間。（）

答案:對(duì)在設(shè)計(jì)一座甲醇精餾塔時(shí)，作為節(jié)能措施之一，利用塔底的廢水預(yù)熱加料物流。進(jìn)料物流含甲醇76.8%，水23.2%，溫度71℃，壓力4.3bar，流量2500kg/hr。廢水含甲醇0.05%，水99.95%，溫度102℃，壓力4.4bar，流量1500kg/hr。要求設(shè)計(jì)一臺(tái)管殼式換熱器，取污垢系數(shù)為1.72×10-4m2.K.W-1。（）

答案:對(duì)

答案:對(duì)

答案:對(duì)

答案:6000

答案:8

答案:8含環(huán)戊烷68%w、環(huán)戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精餾塔（塔壓140KPag，全塔壓降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分離，要求環(huán)戊烷產(chǎn)品純度為97.8w%，回收率為96.9w%。下列哪個(gè)流量最接近塔頂出料的質(zhì)量流量？（單位：kg/hr）？（）

答案:330含環(huán)戊烷68%w、環(huán)戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精餾塔（塔壓140KPag，全塔壓降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分離，要求環(huán)戊烷產(chǎn)品純度為97.8w%，回收率為96.9w%。全凝器和再沸器的壓力分別是多少？（單位：KPag）（）

答案:140，174含環(huán)戊烷68%w、環(huán)戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精餾塔（塔壓140KPag，全塔壓降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分離，要求環(huán)戊烷產(chǎn)品純度為97.8w%，回收率為96.9w%。最小回流比最接近多少？（）

答案:16含環(huán)戊烷68%w、環(huán)戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精餾塔（塔壓140KPag，全塔壓降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分離，要求環(huán)戊烷產(chǎn)品純度為97.8w%，回收率為96.9w%。最小理論板數(shù)應(yīng)該是多少？（）

答案:44含環(huán)戊烷68%w、環(huán)戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精餾塔（塔壓140KPag，全塔壓降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分離，要求環(huán)戊烷產(chǎn)品純度為97.8w%，回收率為96.9w%。進(jìn)料中的環(huán)戊烷有多少?gòu)乃斉懦觯浚▎挝唬簑%）（）

答案:3.1一供熱系統(tǒng)的流程如下圖所示：已知：1、軟水溫度20℃、壓強(qiáng)0.05MPag；2、軟水經(jīng)泵加壓到0.6MPag，泵的效率為0.62，電機(jī)效率為0.98；3、軟水在鍋爐中加熱得到0.58MPag的飽和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分飽和水蒸汽加熱后形成過熱度為2.6度的蒸汽；5、乙醇加熱器的總傳熱系數(shù)為1050W/m2.K，對(duì)數(shù)平均溫差校正系數(shù)為0.92，冷、熱側(cè)的壓降均為0.2bar；6、離開乙醇加熱器的蒸汽冷凝水的溫度為110℃；7、余下2677kg/hr的飽和水蒸汽提供給其它裝置。泵所需要的電機(jī)功率在什么范圍？（單位：kW）（）

答案:205—210一供熱系統(tǒng)的流程如下圖所示：已知：1、軟水溫度20℃、壓強(qiáng)0.05MPag；2、軟水經(jīng)泵加壓到0.6MPag，泵的效率為0.62，電機(jī)效率為0.98；3、軟水在鍋爐中加熱得到0.58MPag的飽和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分飽和水蒸汽加熱后形成過熱度為2.6度的蒸汽；5、乙醇加熱器的總傳熱系數(shù)為1050W/m2.K，對(duì)數(shù)平均溫差校正系數(shù)為0.92，冷、熱側(cè)的壓降均為0.2bar；6、離開乙醇加熱器的蒸汽冷凝水的溫度為110℃；7、余下2677kg/hr的飽和水蒸汽提供給其它裝置。軟水的流量在什么范圍？（單位：kg/hr）（）

答案:4500—4600一供熱系統(tǒng)的流程如下圖所示：已知：1、軟水溫度20℃、壓強(qiáng)0.05MPag；2、軟水經(jīng)泵加壓到0.6MPag，泵的效率為0.62，電機(jī)效率為0.98；3、軟水在鍋爐中加熱得到0.58MPag的飽和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分飽和水蒸汽加熱后形成過熱度為2.6度的蒸汽；5、乙醇加熱器的總傳熱系數(shù)為1050W/m2.K，對(duì)數(shù)平均溫差校正系數(shù)為0.92，冷、熱側(cè)的壓降均為0.2bar；6、離開乙醇加熱器的蒸汽冷凝水的溫度為110℃；7、余下2677kg/hr的飽和水蒸汽提供給其它裝置。鍋爐的熱負(fù)荷在什么范圍？（單位：kW）（）

答案:3450—3500一供熱系統(tǒng)的流程如下圖所示：已知：1、軟水溫度20℃、壓強(qiáng)0.05MPag；2、軟水經(jīng)泵加壓到0.6MPag，泵的效率為0.62，電機(jī)效率為0.98；3、軟水在鍋爐中加熱得到0.58MPag的飽和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分飽和水蒸汽加熱后形成過熱度為2.6度的蒸汽；5、乙醇加熱器的總傳熱系數(shù)為1050W/m2.K，對(duì)數(shù)平均溫差校正系數(shù)為0.92，冷、熱側(cè)的壓降均為0.2bar；6、離開乙醇加熱器的蒸汽冷凝水的溫度為110℃；7、余下2677kg/hr的飽和水蒸汽提供給其它裝置。乙醇加熱器需要的換熱面積在什么范圍？（單位：m2）（）

答案:22—23現(xiàn)有一股溫度為20度，壓力為2.8MPag的丙烯聚合裝置尾氣，其摩爾組成為：氮?dú)庹?8%，乙烯占6%，乙烷占2%，丙烯占8%，丙烷占24%，丁烷占2%，該尾氣的等壓熱容（單位：kcal.mol-1.K-1）、熱導(dǎo)率（單位：J.s-1.m-1.K-1）和粘度（單位：cP）分別在什么范圍？（）

答案:0.012—0.014###0.010—0.012###0.022—0.024流量為200m3/h，溫度為30℃，壓強(qiáng)為0.5MPag的水流經(jīng)Ф100×4mm的管線。管線有6段管道組成：首先向東延伸5m，再向北5m，再向東10m，再向南5m，然后升高10m，再向西5m。管內(nèi)壁粗糙度為3×10-5m。第4段管道出口處的壓強(qiáng)在什么范圍？（單位：MPag）（）

答案:0.30—0.36流量為200m3/h，溫度為30℃，壓強(qiáng)為0.5MPag的水流經(jīng)Ф100×4mm的管線。管線有6段管道組成：首先向東延伸5m，再向北5m，再向東10m，再向南5m，然后升高10m，再向西5m。管內(nèi)壁粗糙度為3×10-5m。管線出口處的壓強(qiáng)在什么范圍？（單位：MPag）（）

答案:0.16—0.17用一臺(tái)離心泵輸送20℃、1barg的水。該泵的特性曲線如下表：(見附錄)當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為2400rpm時(shí)，輸送36000kg/hr的水，此時(shí)泵的揚(yáng)程（單位：m）和效率（單位：%）分別在哪個(gè)范圍？（）

答案:66—67###68—69用一臺(tái)離心泵輸送20℃、1barg的水。該泵的特性曲線如下表：(見附錄)當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為2400rpm時(shí)，輸送21000kg/hr的水，此時(shí)泵的揚(yáng)程（單位：m）和效率（單位：%）分別在哪個(gè)范圍？（）

答案:71—72###64—65一汽輪機(jī)用壓強(qiáng)為35barg、溫度為435℃的過熱水蒸汽為工作介質(zhì)，汽輪機(jī)的背壓為10barg，蒸汽的流量為10000kg/h。汽輪機(jī)的等熵效率為0.8，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率為0.97。求：汽輪機(jī)所提供的機(jī)械功率（單位：kW）以及蒸汽的出口溫度（單位：℃）各在什么范圍多少？（）

答案:301—303###730—740建立以下過程的仿真模型：：1.將1000m3/hr的低濃酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）與700m3/hr的高濃酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.將混合后物流平均分為三股；3.第一股直接輸出；4.第二股與600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后輸出；5.第三股與200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后輸出。第三股輸出物流中乙醇和正丙醇的質(zhì)量分率分別在什么范圍？（）

答案:25.5%—26.5%###38.5%—39.5%建立以下過程的仿真模型：1.將1000m3/hr的低濃酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）與700m3/hr的高濃酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.將混合后物流平均分為三股；3.第一股直接輸出；4.第二股與600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后輸出；5.第三股與200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后輸出。第二股輸出物流中甲醇的摩爾分率與質(zhì)量分率分別在什么范圍？（）

答案:53.0%—54.0%###48.5%—49.5%建立以下過程的仿真模型：1.將1000m3/hr的低濃酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）與700m3/hr的高濃酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.將混合后物流平均分為三股；3.第一股直接輸出；4.第二股與600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后輸出；5.第三股與200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2ba