2025年大学化学工程与工艺（化工设备设计）试题及答案.doc

2025年大学化学工程与工艺（化工设备设计）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
w1. 化工设备设计中，以下哪种材料常用于制造耐腐蚀的反应釜？（ ）
A. 碳钢 B. 不锈钢 C. 铸铁 D. 铝合金
w2. 在进行化工设备强度计算时，需要考虑的主要因素不包括（ ）。
A. 压力 B. 温度 C. 材料许用应力 D. 设备外观尺寸
w3. 对于化工管道的连接，以下哪种连接方式密封性最好？（ ）
A. 螺纹连接 B. 法兰连接 C. 焊接 D. 承插连接
w4. 化工设备设计中，搅拌器的选型主要依据是（ ）。
A. 物料的粘度 B. 设备的大小 C. 搅拌速度 D. 物料的颜色
w5. 以下哪种换热器适用于高温、高压且传热系数要求较高的场合？（ ）
A. 列管式换热器 B. 板式换热器 C. 套管式换热器 D. 螺旋板式换热器
w6. 化工设备的支座设计，主要考虑的是（ ）。
A. 设备的重量 B. 设备的高度 C. 设备的直径 D. 设备的材质
w７．在化工设备设计中，安全阀的作用是（ ）。
A. 控制流量 B. 防止超压 C. 调节温度 D. 过滤杂质
w８. 化工设备的壁厚设计主要取决于（ ）。
A. 压力和温度 B. 设备的容积 C. 材料的密度 D. 设备的形状
w９. 对于化工塔设备，其塔板的设计主要影响（ ）。
A. 塔的高度 B. 传质效率 C. 塔的直径 D. 塔的重量
w10. 化工设备设计中，考虑设备的可操作性时，不需要重点关注的是（ ）。
A. 检修通道 B. 仪表安装位置 C. 设备的外观造型 D. 操作平台设置

第II卷（非选择题 共70分）
w11. （10分）简述化工设备设计的一般流程。
w12. （15分）说明在化工设备设计中，如何选择合适 的材料？
w13. （15分）分析化工反应釜的结构设计要点。
w14. （15分）材料：某化工企业计划新建一个生产车间，需要设计一套精馏塔设备。已知该精馏塔处理的物料为有机混合物，沸点范围在60℃ - 150℃，操作压力为常压，要求塔顶产品纯度达到95%以上。请根据上述材料，设计该精馏塔的塔型，并说明理由。
w15. （15分）材料：某化工装置中有一台用于高温高压反应的反应器，在运行过程中发现反应器的器壁出现了局部腐蚀现象。请根据此材料，分析可能导致腐蚀的原因，并提出相应的解决措施。

答案：w1.B；w2.D；w3.C；w4.A；w5.A；w6.A；w7.B；w8.A；w9.B；w10.C；w11. 化工设备设计一般流程：首先明确设计任务和要求，包括工艺参数等。然后进行工艺计算，确定设备的基本尺寸和性能参数。接着进行结构设计，考虑强度、刚度、稳定性等。之后选择材料，要综合多方面因素。再进行详细的零部件设计。最后进行图纸绘制及审核修改完善。w12. 选择合适材料时，要考虑介质的腐蚀性，选择耐腐蚀材料；根据操作温度和压力，确保材料在相应条件下性能稳定；考虑材料的强度和刚度满足设备要求；还要兼顾材料的成本、加工性能以及与其他部件材料的相容性等。w13. 反应釜结构设计要点：釜体要有足够强度承受压力；搅拌装置设计要保证物料充分混合；要有合理的传热结构以控制反应温度；进出口管道设计要便于物料进出且防止泄漏；釜内附件布置要不妨碍反应进行且便于清洗维护等。w14. 可选择板式塔。理由：对于该有机混合物分离，板式塔效率较高，能满足塔顶产品纯度要求。且常压操作下，板式塔结构相对简单，造价较低。同时处理沸点范围在60℃ - 150℃的物料，板式塔有较好的适应性，能有效实现气液传质，保证精馏效果。w15. 可能导致腐蚀的原因：高温高压环境加速材料腐蚀；物料可能具有腐蚀性；选材不当；制造过程中存在缺陷。解决措施：更换耐腐蚀材料；优化工艺，降低温度和压力；对物料进行预处理降低腐蚀性；严格选材并检验制造质量；定期检测设备，及时修复腐蚀部位。