2016年注册化工专业上午案例（整理） - 图文

第一题选c吧，2CO+4H2=C2H5OH+H2O，1:2关系

第二题选A

第6题、工业上用乙烯水合成制乙醇，C2H4+H2O=C2H5OH，部分产物转化为乙醚2C2H5OH—C2H5O C2H5+ H2O，已知进料组成为（mol%）：乙烯，54.5，水，36.5，其余为惰性气体，乙烯的转化率为6%，乙烯转化为乙醇的选择性为92%，产物中乙烯的摩尔百分含量为下列哪个数值？

专业案例上午第6题，印象中是有这么道题，解此题的关键是乙醇转化为乙醚2C2H5OH—C2H5O C2H5+ H2O（2）的反应，前后摩尔总数不变，只有合成制乙醇的反应C2H4+H2O=C2H5OH（1）前后总摩尔数变化，由反应（1）知，生成1molC2H5OH，总摩尔数会减少1mol,设反应物为100mol ,则反应后总摩尔数减少54.5×6%×92%=3mol,剩余乙烯54.5×（1-6%）=51.23mol ,于是产物中乙烯的摩尔百分含量为51.23÷（100-3）=52.81%。此外，如果考虑反应（2），同时又考虑反应物中除乙烯与水外的惰性气体，逐一衡算，当然也可得结果，但我相信在10分钟内解决有困难了。

专业案例上午第6题，我给出完整的解题过程，C2H4+H2O=C2H5OH（1），2C2H5OH—C2H5O C2H5+ H2O（2），反应（1）×2+（2）得2C2H4+H2O=C2H5O C2H5（3）按反应（1）反应1molC2H4，总摩尔数会减少1mol,按反应（3）反应1molC2H4,总摩尔数会减少1+0.5-0.5=1mol,综合考虑反应（1）、（3）每反应1molC2H4，总摩尔数均减少1mol,设反应物为100mol ,反应乙烯54.5×6%=3.27mol,总摩尔数减少3.27mol,剩余乙烯54.5×（1-6%）=51.23mol ,于是产物中乙烯的摩尔百分含量为51.23÷（100-3.27）=52.96%。顺便说说，如果把发生的反应理解为只有（1）和（3），则转化率和选择性均好理解了，不会产生5楼理解为选择性应是100%的困惑！此外，如果考虑反应（2），同时又考虑反应物中除乙烯与水外的惰性气体，逐一衡算，当然也可得结果，但我相信在10分钟内解决有困难了

2016年注化，上午案例“压缩机做功一题，告诉多变指数了吗，还是求出来的 2016年注化，上午案例“压缩机做功一题

压缩一气体，从P1、V1压缩到P2、V2，压缩每Kg工质，散热100KJ，对外做功50KJ，求压缩10Kg/min工质的压缩机功率。

题目没有提到压缩过程，不是等温，不是绝热，也不是多方过程，我只有用了最基础的热力学第一定律计算的。压缩机功率分三部分=散热+机械功+体积功（PV变化正好为50KJ/Kg）

题目并没有给多变指数，也没有告诉你是是啥过程，不能说是多变或绝热或等温，可以根据敞口流动体系能量衡算：忽略位能和动能变化，δH=Q-Ws，δH=δu+δ(PV),δu题目已给，P1、V1、P2、V2已给，可以求出δH，Q已知，可以求出Ws，即是压缩功。

具体数字记不清楚了，工程热力学 上的内容，可惜学化工的，好多都没学过工程热力学这门课，工热实用性更强，化工热力学理论性更强。 这道题，用这两种方法，都能求出。具体数字我记不清楚了，方法1，用图片中所有压缩机，

压缩功的原始公式，根据能量衡算。方法2，根据P1V1 ,P2V2，可以求出多变指数n，然后带入压缩功公式。100+50那是内能变化，计算结果是肯定不对的。

这个题不难

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案例环隙当量直径那个题，求速度时，是用当量直径求截面积还是怎么求啊 求速度时不能用当量直径，需要用环隙面积, 跟天大例题差不多 截面积计算流速 压降按当量直径计算答案选B 40.06

记得协会教材上有明确说计算速度时不可用当量直径，要用截面积 当量直径只能用来就阻力降

12. 一小型装置能源消费类型有原煤，电力，柴油，水。全年统计消费各类能源如下：原煤600吨，电力1600kwh，柴油20吨，水40吨，年综合能耗（kgce）为下列哪个？

各类能源的平均低位热量：原煤20.9MJ/kg， 电力11.48MJ/kwh，柴油42.652MJ/kg,新水2.51MJ/t，标准煤29.3MJ/kg

13．有一化工装置，公用工程消耗为：低压蒸汽300kg/h，压缩空气10m3/h，水200吨/h，照明电3.7kwh，综合能耗为212kgce，其动力电消耗（kwh）为下列那项（）

已知：水的能源折算系数为0.0857kgce/t，电的0.1229kgce/kwh，低压蒸气0.1286kgce/kg，压缩空气0.0400kgce/m3。

本题乍看似乎需要利用Q=KAΔtm来求出传热面积，然后根据A=nπdl计算管子数目。这就需要计算K，根据题设条件，可以忽略冷凝和管壁热阻以及污垢热阻，即Ki=αi。下面的问题就是如何求管内物料对流传热的αi，题目给出了Re的范围，刚好落在了过渡流和湍流区域。这就使人自然想起了适用于过渡流和湍流的对流传热系数计算公式，即Gnielinski公式，此公式形式特别复杂。

刚好此公式中涉及到达西摩擦系数，恰巧题目给出了压降数值，更让人觉得应该按照这个思路来计算。如果这样有两个问题①Re计算中包含未知量u，f中必然包含u，而且在对数项上，要利用压降公式求解u非常困难(非

线性方程要试差！)②计算传热系数α必需的一个量Pr无法确定，题目没有给出物料的导热系数λ！

因此该题本质上不是一个传热问题，而是一个流体流动问题。

计算雷诺数Re=duρ/μ=0.02×u×980/0.66e-3=29696.97u

达西阻力系数f可利用布拉休斯公式计算(题目没有给出粗糙度，按照光滑管计算) f=0.3164/Re^0.25=0.3164/(13.127u^0.25) 代入压降公式Δp=f×(l/d)×ρu^2求得u=0.943m/s

再根据热量衡算方程Q=ρ×n×πd^2/4×u×cp×Δt有 2500=980×n×0.785×0.02^2×0.943×4.16×20 解得n=103.55≈104

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