煤氣化過程中合成氣冷卻與液化技術(shù)考核試卷

煤氣化過程中合成氣冷卻與液化技術(shù)考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)考生對煤氣化過程中合成氣冷卻與液化技術(shù)的理解和應(yīng)用能力，包括合成氣的冷卻方法、液化工藝、設(shè)備選型及操作控制等方面。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.合成氣冷卻過程中，常用的冷卻介質(zhì)是：（）

A.水

B.二氧化碳

C.氨水

D.冷卻水

2.合成氣液化過程中，預(yù)冷階段的主要目的是：（）

A.降低合成氣溫度

B.增加合成氣壓力

C.提高合成氣純度

D.減少設(shè)備投資

3.在合成氣冷卻塔中，冷卻水與合成氣逆流接觸的優(yōu)點(diǎn)是：（）

A.提高冷卻效率

B.降低冷卻水溫度

C.減少設(shè)備尺寸

D.降低合成氣溫度

4.合成氣液化常用的冷劑是：（）

A.液氮

B.液態(tài)二氧化碳

C.液氨

D.冷卻水

5.合成氣液化過程中，冷凝器的主要作用是：（）

A.冷卻合成氣

B.冷凝液態(tài)合成氣

C.去除合成氣中的雜質(zhì)

D.提高合成氣壓力

6.合成氣液化設(shè)備中，常用的壓縮機(jī)類型是：（）

A.離心式壓縮機(jī)

B.往復(fù)式壓縮機(jī)

C.活塞式壓縮機(jī)

D.葉片式壓縮機(jī)

7.合成氣液化過程中，氣液分離器的主要作用是：（）

A.分離氣態(tài)和液態(tài)合成氣

B.減少設(shè)備尺寸

C.提高合成氣壓力

D.降低合成氣溫度

8.合成氣液化過程中，常用的膨脹機(jī)是：（）

A.渦輪膨脹機(jī)

B.透平膨脹機(jī)

C.壓縮機(jī)

D.軸流膨脹機(jī)

9.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣儲存的主要設(shè)備是：（）

A.冷卻塔

B.液化器

C.冷凝器

D.儲罐

10.合成氣液化過程中，常用的泵類型是：（）

A.離心泵

B.循環(huán)泵

C.轉(zhuǎn)子泵

D.噴射泵

11.合成氣冷卻過程中，余熱鍋爐的主要作用是：（）

A.回收余熱

B.提高冷卻水溫度

C.降低合成氣溫度

D.提高合成氣壓力

12.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣管道的材質(zhì)通常為：（）

A.不銹鋼

B.鋁合金

C.鋼筋混凝土

D.塑料

13.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣輸送的主要設(shè)備是：（）

A.冷卻塔

B.液化器

C.冷凝器

D.泵

14.合成氣冷卻過程中，常用的冷卻方式是：（）

A.濕式冷卻

B.干式冷卻

C.混合式冷卻

D.高溫冷卻

15.合成氣液化過程中，氣液兩相流的主要特征是：（）

A.流速低

B.流速高

C.液相密度大

D.氣相密度大

16.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口溫度一般控制在：（）

A.30-40℃

B.40-50℃

C.50-60℃

D.60-70℃

17.合成氣液化過程中，冷凝器的主要傳熱方式是：（）

A.對流傳熱

B.輻射傳熱

C.導(dǎo)熱

D.以上都是

18.合成氣液化過程中，膨脹機(jī)的效率通常在：（）

A.30%-40%

B.40%-50%

C.50%-60%

D.60%-70%

19.合成氣冷卻過程中，冷卻水的出口溫度一般控制在：（）

A.30-40℃

B.40-50℃

C.50-60℃

D.60-70℃

20.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存溫度通常為：（）

A.-100℃

B.-50℃

C.-20℃

D.0℃

21.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)流量與合成氣的流量之比一般為：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

22.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻面積與合成氣的流量之比一般為：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

23.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口壓力與出口壓力之比一般為：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

24.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻劑溫度與合成氣的溫度之差一般為：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

25.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口溫度與出口溫度之差一般為：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

26.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存壓力通常為：（）

A.1MPa

B.2MPa

C.3MPa

D.4MPa

27.合成氣冷卻過程中，冷卻水的出口溫度與合成氣的溫度之差一般為：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

28.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻劑流量與合成氣的流量之比一般為：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

29.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口壓力與合成氣的壓力之比一般為：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

30.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存溫度與合成氣的溫度之差一般為：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.合成氣冷卻過程中，影響冷卻效率的因素包括：（）

A.冷卻介質(zhì)溫度

B.合成氣流量

C.冷卻介質(zhì)流速

D.冷卻設(shè)備材質(zhì)

E.環(huán)境溫度

2.合成氣液化過程中，可能產(chǎn)生的非理想現(xiàn)象有：（）

A.氣相分離

B.液相分離

C.冷凝液過冷

D.氣體膨脹

E.液體過熱

3.合成氣冷卻塔的設(shè)計要求包括：（）

A.具有足夠的冷卻面積

B.便于操作和維護(hù)

C.耐腐蝕性強(qiáng)

D.結(jié)構(gòu)簡單

E.運(yùn)行成本低

4.合成氣液化設(shè)備的主要組成部分有：（）

A.冷凝器

B.膨脹機(jī)

C.氣液分離器

D.儲罐

E.冷卻水系統(tǒng)

5.合成氣液化過程中的主要熱力學(xué)參數(shù)有：（）

A.溫度

B.壓力

C.熵

D.焓

E.能量

6.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)方式包括：（）

A.閉式循環(huán)

B.開式循環(huán)

C.直接冷卻

D.間接冷卻

E.混合冷卻

7.合成氣液化過程中的冷卻劑選擇應(yīng)考慮的因素有：（）

A.冷卻效率

B.成本

C.安全性

D.可靠性

E.環(huán)境影響

8.合成氣冷卻塔的操作控制要點(diǎn)包括：（）

A.保持冷卻水溫度穩(wěn)定

B.控制冷卻水流量

C.監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)

D.防止設(shè)備腐蝕

E.保持合成氣壓力穩(wěn)定

9.合成氣液化過程中的主要設(shè)備類型有：（）

A.壓縮機(jī)

B.膨脹機(jī)

C.冷凝器

D.氣液分離器

E.儲罐

10.合成氣液化過程中的主要工藝流程包括：（）

A.預(yù)冷

B.冷凝

C.膨脹

D.分離

E.儲存

11.合成氣冷卻過程中，余熱利用的主要形式有：（）

A.熱能

B.電能

C.化學(xué)能

D.機(jī)械能

E.光能

12.合成氣液化過程中的主要安全措施包括：（）

A.防止泄漏

B.控制壓力

C.防止火災(zāi)

D.防止爆炸

E.個人防護(hù)

13.合成氣冷卻過程中，冷卻水處理的主要目的是：（）

A.提高冷卻效率

B.防止設(shè)備腐蝕

C.保持水質(zhì)穩(wěn)定

D.降低能耗

E.提高設(shè)備壽命

14.合成氣液化過程中的主要經(jīng)濟(jì)效益分析指標(biāo)有：（）

A.投資回收期

B.運(yùn)行成本

C.產(chǎn)量

D.質(zhì)量指標(biāo)

E.安全指標(biāo)

15.合成氣冷卻過程中，冷卻設(shè)備的選型應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.冷卻能力

B.設(shè)備尺寸

C.運(yùn)行成本

D.操作維護(hù)

E.環(huán)境影響

16.合成氣液化過程中的主要環(huán)境影響包括：（）

A.溫室氣體排放

B.水污染

C.土壤污染

D.噪音污染

E.光污染

17.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)系統(tǒng)包括：（）

A.冷卻水循環(huán)泵

B.冷卻水塔

C.冷卻水管道

D.冷卻水儲罐

E.冷卻水處理系統(tǒng)

18.合成氣液化過程中的主要設(shè)備安裝要求包括：（）

A.確保設(shè)備水平

B.保持設(shè)備間距

C.防止設(shè)備泄漏

D.確保設(shè)備密封

E.防止設(shè)備振動

19.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)流量與合成氣的流量之比應(yīng)：（）

A.保持穩(wěn)定

B.適當(dāng)增加

C.適當(dāng)減少

D.根據(jù)設(shè)備能力調(diào)整

E.根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整

20.合成氣液化過程中的主要運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測包括：（）

A.溫度

B.壓力

C.流量

D.液位

E.氣相成分

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.合成氣冷卻過程中，常用的冷卻介質(zhì)是______。

2.合成氣液化常用的冷劑是______。

3.合成氣冷卻塔中，冷卻水與合成氣逆流接觸的優(yōu)點(diǎn)是______。

4.合成氣液化過程中，預(yù)冷階段的主要目的是______。

5.合成氣液化設(shè)備中，常用的壓縮機(jī)類型是______。

6.合成氣液化過程中，氣液分離器的主要作用是______。

7.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣儲存的主要設(shè)備是______。

8.合成氣冷卻過程中，余熱鍋爐的主要作用是______。

9.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣管道的材質(zhì)通常為______。

10.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口溫度一般控制在______。

11.合成氣液化過程中，冷凝器的主要傳熱方式是______。

12.合成氣冷卻過程中，冷卻水的出口溫度一般控制在______。

13.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存溫度通常為______。

14.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)流量與合成氣的流量之比一般為______。

15.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻面積與合成氣的流量之比一般為______。

16.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口壓力與出口壓力之比一般為______。

17.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻劑溫度與合成氣的溫度之差一般為______。

18.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口溫度與出口溫度之差一般為______。

19.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存壓力通常為______。

20.合成氣冷卻過程中，冷卻水的出口溫度與合成氣的溫度之差一般為______。

21.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻劑流量與合成氣的流量之比一般為______。

22.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口壓力與合成氣的壓力之比一般為______。

23.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存溫度與合成氣的溫度之差一般為______。

24.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)系統(tǒng)包括______。

25.合成氣液化過程中的主要運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測包括______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.合成氣冷卻過程中，冷卻效率越高，能耗就越低。（）

2.合成氣液化過程中，預(yù)冷階段可以提高后續(xù)冷卻效率。（）

3.合成氣冷卻塔中，冷卻水與合成氣逆流接觸可以減少冷卻水的溫度變化。（）

4.合成氣液化設(shè)備中，壓縮機(jī)的主要作用是提高合成氣的壓力。（）

5.合成氣液化過程中，氣液分離器可以防止液態(tài)合成氣進(jìn)入壓縮機(jī)。（）

6.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存壓力越高，儲存時間越長。（）

7.合成氣冷卻過程中，余熱鍋爐可以提高能源利用效率。（）

8.合成氣液化過程中，冷卻劑的選擇對液化效率沒有影響。（）

9.合成氣冷卻塔的操作控制中，保持冷卻水溫度穩(wěn)定是最重要的。（）

10.合成氣液化過程中的主要設(shè)備類型包括壓縮機(jī)、膨脹機(jī)和冷凝器。（）

11.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)流量越大，冷卻效率越高。（）

12.合成氣液化過程中的冷卻劑流量與合成氣的流量之比越大，液化效果越好。（）

13.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口壓力越高，冷卻效率越低。（）

14.合成氣液化過程中，冷凝器的冷卻面積與合成氣的流量之比越大，冷卻效率越高。（）

15.合成氣冷卻過程中，冷卻水的入口溫度越高，冷卻效率越低。（）

16.合成氣液化過程中，液態(tài)合成氣的儲存壓力越高，液化成本越低。（）

17.合成氣冷卻過程中，冷卻水的循環(huán)系統(tǒng)中的水泵故障不會影響冷卻效果。（）

18.合成氣液化過程中的主要安全措施包括防止泄漏和防止火災(zāi)。（）

19.合成氣冷卻過程中，冷卻水的處理對設(shè)備壽命沒有影響。（）

20.合成氣液化過程中的主要經(jīng)濟(jì)效益分析指標(biāo)包括投資回收期和運(yùn)行成本。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡要闡述合成氣冷卻過程中的主要冷卻方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

2.論述合成氣液化過程中的關(guān)鍵步驟及其對液化效率的影響。

3.結(jié)合實(shí)際，分析合成氣冷卻與液化設(shè)備選型的考慮因素，并舉例說明。

4.針對合成氣冷卻與液化過程中的安全風(fēng)險，提出相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某合成氣液化項(xiàng)目，設(shè)計合成氣流量為5000Nm3/h，合成氣進(jìn)料溫度為200℃，冷卻水入口溫度為30℃，出口溫度為45℃。已知冷凝器采用冷卻水作為冷卻介質(zhì)，冷卻水流量為5000Nm3/h，冷卻水入口溫度為30℃，出口溫度為40℃。請計算：

（1）冷卻水在冷凝器中的溫升是多少？

（2）假設(shè)冷凝器效率為95%，請計算合成氣在冷凝器中的冷凝率。

2.案例題：

某合成氣冷卻與液化裝置，采用多級冷卻和膨脹過程。第一級冷卻采用冷卻水冷卻，冷卻水入口溫度為30℃，出口溫度為35℃，冷卻水流量為2000Nm3/h。第二級冷卻采用液氨冷卻，液氨入口溫度為-40℃，出口溫度為-30℃，液氨流量為1500Nm3/h。合成氣流量為5000Nm3/h，進(jìn)料溫度為200℃，出口溫度為-40℃。請分析以下問題：

（1）該裝置中冷卻水與液氨的冷卻效率比較。

（2）分析該裝置冷卻與液化過程中的能量損失。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.A

3.A

4.A

5.B

6.A

7.A

8.D

9.D

10.A

11.A

12.A

13.D

14.A

15.D

16.A

17.A

18.A

19.C

20.A

21.A

22.D

23.A

24.A

25.A

二、多選題

1.ABCDE

2.ABCDE

3.ABCDE

4.ABCDE

5.ABCDE

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCDE

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCDE

13.ABCDE

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCDE

20.ABCDE

三、填空題

1.冷卻水

2.液氨

3.提高冷卻效率

4.降