化工设计知到智慧树章节测试课后答案2024年秋浙江大学

化工设计知到智慧树章节测试课后答案2024年秋浙江大学第一章单元测试

建立以下过程的仿真模型：1.将1000m3/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）与700m3/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.将混合后物流平均分为三股；3.第一股直接输出；4.第二股与600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后输出；5.第三股与200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后输出。第一股输出物流中乙醇的摩尔分率与质量分率分别在哪个范围？（）

A:53.5—54.0%B:32.0%—32.3%C:54.5%—55.0%D:32.5%—32.8%

答案:32.0%—32.3%；54.5%—55.0%建立以下过程的仿真模型：1.将1000m3/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）与700m3/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.将混合后物流平均分为三股；3.第一股直接输出；4.第二股与600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后输出；5.第三股与200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后输出。第一股输出物流的质量流量在什么范围（单位：kg/hr）？（）

A:497—498B:495—496C:496—497D:498—499

答案:497—498建立以下过程的仿真模型：1.将1000m3/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）与700m3/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.将混合后物流平均分为三股；3.第一股直接输出；4.第二股与600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后输出；5.第三股与200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后输出。第二股输出物流中甲醇的摩尔分率与质量分率分别在什么范围？（）

A:48.5%—49.5%B:53.0%—54.0%C:54.0%—55.0%D:47.5%—48.5%

答案:48.5%—49.5%；53.0%—54.0%建立以下过程的仿真模型：1.将1000m3/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）与700m3/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.将混合后物流平均分为三股；3.第一股直接输出；4.第二股与600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后输出；5.第三股与200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后输出。第二股输出物流中甲醇组分的摩尔流量在什么范围（单位：kmol/hr）？（）

A:16—17B:15—16C:17—18D:18—19

答案:18—19建立以下过程的仿真模型：：1.将1000m3/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）与700m3/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.将混合后物流平均分为三股；3.第一股直接输出；4.第二股与600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后输出；5.第三股与200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后输出。第三股输出物流中乙醇和正丙醇的质量分率分别在什么范围？（）

A:24.5%—25.5%B:37.5%—38.5%C:38.5%—39.5%D:25.5%—26.5%

答案:38.5%—39.5%；25.5%—26.5%建立以下过程的仿真模型：

：1.将1000m3/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1bara）与700m3/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5bara）混合；2.将混合后物流平均分为三股；3.第一股直接输出；4.第二股与600kg/hr的甲醇溶液（甲醇98%w，水2%w，20℃，1.2bara）混合后输出；5.第三股与200kg/hr的正丙醇溶液（正丙醇90%w，水10%w，30℃，1.2bara）混合后输出。

第三股输出物流中的体积流量在什么范围（单位：m3/hr）？（）

A:0.85—0.95B:0.55—0.65C:0.65—0.75D:0.75—0.85

答案:0.75—0.85

第二章单元测试

用一台离心泵输送20℃、1barg的水。该泵的特性曲线如下表：(见附录)

当泵的转速为2400rpm时，输送21000kg/hr的水，此时泵的扬程（单位：m）和效率（单位：%）分别在哪个范围？（）

A:64—65B:71—72C:67—68D:66—67E:68—69F:69—70

答案:64—65；71—72用一台离心泵输送20℃、1barg的水。该泵的特性曲线如下表：(见附录)

当泵的转速为2400rpm时，输送36000kg/hr的水，此时泵的扬程（单位：m）和效率（单位：%）分别在哪个范围？（）

A:66—67B:64—65C:68—69D:70—71E:67—68F:69—70

答案:66—67；68—69一汽轮机用压强为35barg、温度为435℃的过热水蒸汽为工作介质，汽轮机的背压为10barg，蒸汽的流量为10000kg/h。汽轮机的等熵效率为0.8，驱动机构的机械效率为0.97。

求：汽轮机所提供的机械功率（单位：kW）以及蒸汽的出口温度（单位：℃）各在什么范围多少？（）

A:301—303B:720—730C:303—305D:299—301E:740—750F:730—740

答案:301—303；730—740流量为200m3/h，温度为30℃，压强为0.5MPag的水流经Ф100×4mm的管线。管线有6段管道组成：首先向东延伸5m，再向北5m，再向东10m，再向南5m，然后升高10m，再向西5m。管内壁粗糙度为3×10-5m。管线出口处的压强在什么范围？（单位：MPag）（）

A:0.14—0.15B:0.16—0.17C:0.13—0.14D:0.15—0.16

答案:0.16—0.17流量为200m3/h，温度为30℃，压强为0.5MPag的水流经Ф100×4mm的管线。管线有6段管道组成：首先向东延伸5m，再向北5m，再向东10m，再向南5m，然后升高10m，再向西5m。管内壁粗糙度为3×10-5m。

第4段管道出口处的压强在什么范围？（单位：MPag）（）

A:0.30—0.36B:0.18—0.24C:0.24—0.30D:0.36—0.42

答案:0.30—0.36

第三章单元测试

一供热系统的流程如下图所示：

已知：1、软水温度20℃、压强0.05MPag；2、软水经泵加压到0.6MPag，泵的效率为0.62，电机效率为0.98；3、软水在锅炉中加热得到0.58MPag的饱和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分饱和水蒸汽加热后形成过热度为2.6度的蒸汽；5、乙醇加热器的总传热系数为1050W/m2.K，对数平均温差校正系数为0.92，冷、热侧的压降均为0.2bar；6、离开乙醇加热器的蒸汽冷凝水的温度为110℃；7、余下2677kg/hr的饱和水蒸汽提供给其它装置。

泵所需要的电机功率在什么范围？（单位：kW）（）

A:205—210B:210—215C:215—220D:200—205

答案:205—210一供热系统的流程如下图所示：

已知：1、软水温度20℃、压强0.05MPag；2、软水经泵加压到0.6MPag，泵的效率为0.62，电机效率为0.98；3、软水在锅炉中加热得到0.58MPag的饱和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分饱和水蒸汽加热后形成过热度为2.6度的蒸汽；5、乙醇加热器的总传热系数为1050W/m2.K，对数平均温差校正系数为0.92，冷、热侧的压降均为0.2bar；6、离开乙醇加热器的蒸汽冷凝水的温度为110℃；7、余下2677kg/hr的饱和水蒸汽提供给其它装置。锅炉的热负荷在什么范围？（单位：kW）（）

A:3500—3550B:3450—3500C:3550—3600D:3600—3650

答案:3450—3500一供热系统的流程如下图所示：

已知：1、软水温度20℃、压强0.05MPag；2、软水经泵加压到0.6MPag，泵的效率为0.62，电机效率为0.98；3、软水在锅炉中加热得到0.58MPag的饱和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分饱和水蒸汽加热后形成过热度为2.6度的蒸汽；5、乙醇加热器的总传热系数为1050W/m2.K，对数平均温差校正系数为0.92，冷、热侧的压降均为0.2bar；6、离开乙醇加热器的蒸汽冷凝水的温度为110℃；7、余下2677kg/hr的饱和水蒸汽提供给其它装置。乙醇加热器需要的换热面积在什么范围？（单位：m²）（）

A:23—24B:21—22C:22—23D:20—21

答案:22—23一供热系统的流程如下图所示：

已知：1、软水温度20℃、压强0.05MPag；2、软水经泵加压到0.6MPag，泵的效率为0.62，电机效率为0.98；3、软水在锅炉中加热得到0.58MPag的饱和水蒸汽；4、30℃、0.38MPag、3850kg/hr的含5%w水的乙醇被部分饱和水蒸汽加热后形成过热度为2.6度的蒸汽；5、乙醇加热器的总传热系数为1050W/m2.K，对数平均温差校正系数为0.92，冷、热侧的压降均为0.2bar；6、离开乙醇加热器的蒸汽冷凝水的温度为110℃；7、余下2677kg/hr的饱和水蒸汽提供给其它装置。软水的流量在什么范围？（单位：kg/hr）（）

A:5000—5100B:3500—3600C:4500—4600D:4000—4100

答案:4500—4600现有一股温度为20度，压力为2.8MPag的丙烯聚合装置尾气，其摩尔组成为：氮气占58%，乙烯占6%，乙烷占2%，丙烯占8%，丙烷占24%，丁烷占2%，该尾气的等压热容（单位：kcal.mol-1.K-1）、热导率（单位：J.s-1.m-1.K-1）和粘度（单位：cP）分别在什么范围？（）

A:0.010—0.012B:0.020—0.022C:0.018—0.020D:0.012—0.014E:0.008—0.010F:0.014—0.016G:0.022—0.024H:0.016—0.018

答案:0.010—0.012；0.012—0.014；0.022—0.024

第四章单元测试

含环戊烷68%w、环戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精馏塔（塔压140KPag，全塔压降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分离，要求环戊烷产品纯度为97.8w%，回收率为96.9w%。进料中的环戊烷有多少从塔顶排出？（单位：w%）（）

A:2.7B:3.6C:2.2D:3.1

答案:3.1含环戊烷68%w、环戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精馏塔（塔压140KPag，全塔压降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分离，要求环戊烷产品纯度为97.8w%，回收率为96.9w%。全凝器和再沸器的压力分别是多少？（单位：KPag）（）

A:220，254B:174，140C:220，140D:140，174E:254，220F:140，220

答案:140，174含环戊烷68%w、环戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精馏塔（塔压140KPag，全塔压降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分离，要求环戊烷产品纯度为97.8w%，回收率为96.9w%。

最小理论板数应该是多少？（）

A:44B:42C:46D:40

答案:44含环戊烷68%w、环戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精馏塔（塔压140KPag，全塔压降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分离，要求环戊烷产品纯度为97.8w%，回收率为96.9w%。

最小回流比最接近多少？（）

A:12B:16C:20D:24

答案:16含环戊烷68%w、环戊烯32%w的混合物（F=1016kg/hr、P=0.22MPag、T=25℃）用精馏塔（塔压140KPag，全塔压降34KPa，采用全凝器、釜式再沸器）分离，要求环戊烷产品纯度为97.8w%，回收率为96.9w%。

下列哪个流量最接近塔顶出料的质量流量？（单位：kg/hr）？（）

A:680B:330C:320D:690

答案:330

第五章单元测试

一氧化碳和氢气在催化剂作用下的转化反应为（见附件）：

已知原料气温度为30℃，压力为4MPag，一氧化碳和氢气的摩尔比为1：5，流量为5000kmol/hr。

若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为3.5MPag，温度为350℃。

当反应器出口处一氧化碳转化率为30%时，甲醇的产量是多少？（单位：t/hr）（）

A:9B:7C:8D:6

答案:8一氧化碳和氢气在催化剂作用下的转化反应为（见附件）：

已知原料气温度为30℃，压力为4MPag，一氧化碳和氢气的摩尔比为1：5，流量为5000kmol/hr。

若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为3.5MPag，温度为350℃。

反应器热负荷是多少？（单位：KW）（）

A:6400B:6000C:5800D:6200

答案:6000一氧化碳和氢气在催化剂作用下的转化反应为（见附件）：

若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为3.5MPag，温度为350℃。

该反应是放热反应。（）

A:对B:错

答案:对一氧化碳和氢气在催化剂作用下的转化反应为（见附件）：

已知原料气温度为30℃，压力为4MPag，一氧化碳和氢气的摩尔比为1：5，流量为5000kmol/hr。

若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为3.5MPag，温度为350℃。

若反应改在恒压及绝热条件下进行，其它条件不变。甲醇的产量不会变化。（）

A:对B:错

答案:对一氧化碳和氢气在催化剂作用下的转化反应为（见附件）：

已知原料气温度为30℃，压力为4MPag，一氧化碳和氢气的摩尔比为1：5，流量为5000kmol/hr。

若反应在恒压及绝热条件下进行，系统总压为3.5MPag，甲醇的产量是多少？（单位：t/hr）（）

A:6B:7C:8D:9

答案:8

第六章单元测试

换热管的正三角形排列比转角正三角形排列具有更大的压降。（）

A:错B:对

答案:对用饱和蒸汽加热含乙酸废水。下列哪种描述最为合适？（）

A:蒸汽走壳程，换热管正三角形排列B:蒸汽走壳程，换热管转角三角形排列C:蒸汽走管程，换热管转角三角形排列D:蒸汽走管程，换热管正三角形排列

答案:蒸汽走壳程，换热管正三角形排列在设计一座甲醇精馏塔时，作为节能措施之一，利用塔底的废水预热加料物流。进料物流含甲醇76.8%，水23.2%，温度71℃，压力4.3bar，流量2500kg/hr。废水含甲醇0.05%，水99.95%，温度132℃，压力4.4bar，流量1500kg/hr。要求冷、热流体的最小传热温差等于8℃，两侧的压降均不大于0.2bar。冷、热流体的最小温差存在于热流体出口和冷流体进口之间。（）

A:对B:错

答案:对在设计一座甲醇精馏塔时，作为节能措施之一，