化工碼頭安全評(píng)價(jià)報(bào)告

1、化工設(shè)計(jì)簡(jiǎn)答及論述題緒論+第一章1. 現(xiàn)代過(guò)程工程主要包括哪些內(nèi)容？ 過(guò)程開發(fā)： 實(shí)驗(yàn)室研究成果 工業(yè)化； 過(guò)程設(shè)計(jì)：提供建設(shè)過(guò)程所需要的文件及圖紙； 過(guò)程改善(或優(yōu)化)： 對(duì)已建成的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化挖潛.2. 什么是化工過(guò)程開發(fā)？化工過(guò)程開發(fā)從實(shí)驗(yàn)室成果到工業(yè)生產(chǎn)裝置的成功開車和運(yùn)轉(zhuǎn)主要包括過(guò)程研究，工程研究，工程設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程研究：小型工藝實(shí)驗(yàn)，大型冷模實(shí)驗(yàn)，中間實(shí)驗(yàn)工程研究：概念設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)化工過(guò)程開發(fā)方法逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大，數(shù)學(xué)模型放大3. 什么是化工設(shè)計(jì)？ 化工設(shè)計(jì)就是將一個(gè)化工新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)或?qū)εf工藝的改造付諸于工業(yè)實(shí)踐。提供建立化工過(guò)程所需要的全部文件和圖紙。通過(guò)化工過(guò)

2、程設(shè)計(jì)建起的化工裝置，應(yīng)以最經(jīng)濟(jì)和安全的途徑，生產(chǎn)符合一定質(zhì)量要求的產(chǎn)品。化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 工藝流程的選擇，物料及熱量衡算，設(shè)備選型及尺寸計(jì)算，投資估算等等4. 簡(jiǎn)述綠色化工過(guò)程工程遵循 的3R 原則減量化原則 Reduce； 再使用原則 Reuse； 再循環(huán)原則 Recycle減量化原則(Reduce)要求用較少的原料和能源投入來(lái)達(dá)到既定的生產(chǎn)目的或消費(fèi)目的，進(jìn)而到從經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的源頭就注意節(jié)約資源和減少污染。減量化有幾種不同的表現(xiàn)。在生產(chǎn)中，減量化原則常常表現(xiàn)為要求產(chǎn)品小型化和輕型化。此外，減量化原則要求產(chǎn)品的包裝應(yīng)該追求簡(jiǎn)單樸實(shí)而不是豪華浪費(fèi)，從而達(dá)到減少?gòu)U物排放的目的。再使用原則(Re

3、use)要求制造產(chǎn)品和包裝容器能夠以初始的形式被反復(fù)使用。再使用原則要求抵制當(dāng)今世界一次性用品的泛濫，生產(chǎn)者應(yīng)該將制品及其包裝當(dāng)作一種日常生活器具來(lái)設(shè)計(jì)，使其像餐具和背包一樣可以被再三使用。再使用原則還要求制造商應(yīng)該盡量延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用期，而不是非常快地更新?lián)Q代。再循環(huán)原則(Recycle)要求生產(chǎn)出的物品在完成其使用功能后能重新變成可以利用的資源，而不是不可恢復(fù)的垃圾。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，再循環(huán)有兩種情況：一種是原級(jí)再循環(huán)，即廢品被循環(huán)用來(lái)產(chǎn)生同種類型的新產(chǎn)品，例如報(bào)紙?jiān)偕鷪?bào)紙、易拉罐再生易拉罐等；另一種是次級(jí)再循環(huán)，即將廢物資源轉(zhuǎn)化成其它產(chǎn)品的原料。原級(jí)再循環(huán)在減少原材料消耗上面達(dá)到的效率要

4、比次級(jí)再循環(huán)高得多，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)追求的理想境界。5化工過(guò)程開發(fā)的環(huán)節(jié)有哪些？為了解決實(shí)驗(yàn)室中難以解決的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中問(wèn)題，過(guò)程開發(fā)應(yīng)該主要包括下列環(huán)節(jié)：(1) 資料收集：用工程觀點(diǎn)收集和整理與過(guò)程有關(guān)的技術(shù)情報(bào)資料；(2) 概念設(shè)計(jì)：進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)；(3) 過(guò)程評(píng)價(jià)：對(duì)過(guò)程進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)；(4) 中試：進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和中間實(shí)驗(yàn)；(5) 整理資料：按照工程設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)整理情報(bào)資料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；(6) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。# 什么是化工過(guò)程開發(fā)？請(qǐng)分析進(jìn)行化工過(guò)程開發(fā)所需的環(huán)節(jié)。6. 說(shuō)明從實(shí)驗(yàn)室開發(fā)放大到工業(yè)反應(yīng)過(guò)程中存在放大效應(yīng)的原因。在進(jìn)行開發(fā)時(shí)，主要著眼于把生產(chǎn)“設(shè)想”變?yōu)樯a(chǎn)“現(xiàn)實(shí)”，這單靠在實(shí)驗(yàn)階段取

5、得的情報(bào)資料是不夠的，因?yàn)椋?1)熱力學(xué)數(shù)據(jù)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)大多還不足以解決從小規(guī)模裝置過(guò)渡到大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)裝置的所有問(wèn)題；(2)副產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)過(guò)程和最終產(chǎn)品性質(zhì)的影響還不夠清楚；(3)在實(shí)驗(yàn)室里得到的產(chǎn)品的樣品，往往是經(jīng)過(guò)最有利的操作步驟而制得的，反應(yīng)物也往往是采用試劑級(jí)來(lái)實(shí)驗(yàn)的，因此關(guān)于最終產(chǎn)品的特性尚不能最后定論；(4)實(shí)驗(yàn)室一般是在操作參數(shù)有限的范圍內(nèi)進(jìn)行的，因此，如流體分布、溫度分布等問(wèn)題尚須進(jìn)一步確定；(5) 實(shí)驗(yàn)所用的材料、設(shè)備和物料與工業(yè)生產(chǎn)并非完全相同，而且實(shí)驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較短，在實(shí)驗(yàn)室里一般不必考慮使用設(shè)備材料的腐蝕和產(chǎn)品污染的問(wèn)題?；谝陨显?，在實(shí)驗(yàn)室中雖然對(duì)過(guò)程已有一定的

6、認(rèn)識(shí)，而且有了一個(gè)設(shè)想，但對(duì)這種工藝方法放大到在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模時(shí)，技術(shù)上能否實(shí)現(xiàn)、裝置的各部分的尺寸如何確定、構(gòu)件的組成如何等問(wèn)題還需進(jìn)一步研究。7. 中試的必要性、主要任務(wù)及中試裝置設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題必要性基礎(chǔ)研究是原理性試驗(yàn), 規(guī)模小, 涉及的影響因素少;而工業(yè)過(guò)程的規(guī)模大，涉及的因素多，過(guò)程復(fù)雜。通過(guò)中試可以驗(yàn)證放大模型或設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性。中試裝置的主要任務(wù)(1) 驗(yàn)證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律；(2) 考察從小試到中試的放大效應(yīng)；(3) 研究一些沒有條件在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究的影響因素；(4) 進(jìn)行新設(shè)備、新材料、新控制方案等的試驗(yàn)。中試裝置設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題中試裝置的規(guī)模在滿足下列條件下應(yīng)盡量?。?能滿

7、足各項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)的要求； 不因規(guī)模小而引起設(shè)備、儀表或管件選型方面的困難。中試地點(diǎn)應(yīng)力求選在有同類生產(chǎn)裝置的老廠內(nèi)以節(jié)省中試的原料和輔助材料費(fèi)用。避免全流程試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容建設(shè)必要的設(shè)施。中試裝置的流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)在形式上不一定要與工業(yè)裝置完全相同，但必須在實(shí)質(zhì)上反映工業(yè)裝置的特性和規(guī)律，能得到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需的全部數(shù)據(jù)，使工業(yè)裝置投產(chǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)沒有預(yù)計(jì)到的問(wèn)題。8. 什么是逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大方法? 簡(jiǎn)述其基本過(guò)程和基本特征。逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大在小試之后，通常需要進(jìn)行規(guī)模稍大的模型試驗(yàn)(模試)和規(guī)模再大一些的中間工廠試驗(yàn)(中試)，然后才能放大到工業(yè)規(guī)模的大型生產(chǎn)裝置。有時(shí)在沒有把握時(shí)，需要經(jīng)過(guò)多級(jí)的中間試驗(yàn)每級(jí)

8、只放大很低的倍數(shù)。基本過(guò)程：(1) 通過(guò)小試驗(yàn)確定反應(yīng)器型式(結(jié)構(gòu)變量)；(2) 通過(guò)小試驗(yàn)確定反應(yīng)器工藝條件(操作變量)；(3) 通過(guò)逐級(jí)中試考察幾何尺寸的影響(幾何變量)。 基本特征：著眼于外部聯(lián)系, 不研究?jī)?nèi)部規(guī)律；著眼于綜合研究, 不試圖進(jìn)行過(guò)程分解；人為地規(guī)定了決策序列；放大過(guò)程是外推的。9. 什么是數(shù)學(xué)模型開發(fā)放大方法？簡(jiǎn)述其基本過(guò)程和基本特征。數(shù)學(xué)模型開發(fā)放大數(shù)學(xué)模型開發(fā)放大方法的實(shí)質(zhì)就是要利用實(shí)驗(yàn)室獲得的研究成果及前人積累的對(duì)過(guò)程物理化學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)工程基本理論，建立一個(gè)描述進(jìn)程的物理模型，然后通過(guò)與各種實(shí)驗(yàn)核對(duì)，不斷修正數(shù)學(xué)模型，得到的正確有效的數(shù)學(xué)模型就成為放大

9、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，同時(shí)利用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法作指導(dǎo)，提高化工開發(fā)放大過(guò)程的效率。基本過(guò)程：小試驗(yàn)研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律；大型冷模試驗(yàn)研究傳遞過(guò)程的規(guī)律；計(jì)算機(jī)上的綜合，預(yù)測(cè)大型反應(yīng)器的性能，尋找優(yōu)選的條件；中間試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的等效應(yīng)。數(shù)學(xué)模型放大首先將工業(yè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的過(guò)程分解為化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和傳遞過(guò)程，然后分別地研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律和傳遞過(guò)程規(guī)律。如果經(jīng)過(guò)合理的簡(jiǎn)化，這些子過(guò)程都可能用方程表述，那么工業(yè)反應(yīng)過(guò)程的性質(zhì)、行為和結(jié)果就可以通過(guò)方程的聯(lián)立求解獲得，這一步驟，可稱作為過(guò)程的綜合，以表示它是分解的逆過(guò)程?；咎卣鳎?著眼于過(guò)程的本質(zhì)、機(jī)理等內(nèi)在規(guī)律的認(rèn)識(shí) 過(guò)程分解 過(guò)程簡(jiǎn)化 用數(shù)學(xué)模型反映過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律1

10、0什么是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的濃度效應(yīng)和溫度效應(yīng)？影響化學(xué)反應(yīng)速率的最主要因素是反應(yīng)物料的濃度和反應(yīng)溫度，一般可寫成：式中：ri組分的反應(yīng)速率；C反應(yīng)物料的濃度向量；T反應(yīng)溫度?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程開發(fā)方法的核心內(nèi)容，歸納起來(lái)，“三傳一反”（即流體流動(dòng)、質(zhì)量傳遞、能量傳遞和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)）即為數(shù)學(xué)模型方法的核心內(nèi)容，工程因素通過(guò)濃度和溫度對(duì)反應(yīng)結(jié)果施加影響，如下圖所示：第二章1. 化工設(shè)計(jì)要達(dá)到的目標(biāo)優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 低耗 安全 環(huán)保 或 (1) 技術(shù)上可行；(2) 經(jīng)濟(jì)上有利；(3) 安全上可靠；(4) 環(huán)保上達(dá)標(biāo)。2. 化工設(shè)計(jì)有哪些類型？其中概念設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容是什么？化工設(shè)計(jì)的類型:概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)、基

11、礎(chǔ)設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容：根據(jù)研究提供的概念和數(shù)據(jù)，確定流程和工藝條件以及主要設(shè)備的型式和材質(zhì)、三廢處理措施等，最終得出基建投資和產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3. 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)部約束條件是什么？(1) 技術(shù)軟件的來(lái)源，技術(shù)成熟程度，價(jià)格和使用條件；(2) 材料：原材料、建設(shè)材料、關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)的難易程度；(3) 時(shí)間：允許和需要的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)間；(4) 人員：人員的素質(zhì)和數(shù)量； (5) 產(chǎn)品規(guī)格；(6) 用戶的具體要求；(7) 建廠地區(qū)的具體情況等。 4. 化工設(shè)計(jì)的外部約束條件是什么？ (1) 政府制定的各種法律、規(guī)定和要求；(2) 自然規(guī)律；(3) 安全要求；(4)

12、 資源情況； (5)各種必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；(6) 經(jīng)濟(jì)要求：如投資限額和投資回收期。#. 請(qǐng)分析討論化工設(shè)計(jì)的內(nèi)部約束條件和外部約束條件。5. 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪些主要內(nèi)容。 (1) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) (2) 工藝流程說(shuō)明 (3) 工藝流程圖(物料流程圖)(PFD)與物流表 (4) 管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)(PID) (5) 設(shè)備名稱表和設(shè)備規(guī)格說(shuō)明書 (6) 對(duì)工程設(shè)計(jì)的要求 (7) 設(shè)備布置建議圖(主要設(shè)備相對(duì)位置圖) (8) 裝置的操作說(shuō)明 (9) 三廢排放、處理方法等 (10) 自控設(shè)計(jì)說(shuō)明 (11) 消耗定額 (12) 有關(guān)的技術(shù)資料、物性數(shù)據(jù)等 (13) 安全技術(shù)與勞動(dòng)保護(hù)

13、說(shuō)明等6. 化工設(shè)計(jì)中的“設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”應(yīng)涵蓋哪些內(nèi)容？設(shè)計(jì)依據(jù)、技術(shù)來(lái)源、生產(chǎn)規(guī)模、年操作時(shí)間、原材料規(guī)格、輔助材料要求、產(chǎn)品規(guī)格及界區(qū)條件、公用工程規(guī)格等。 7. 年操作時(shí)間是化工設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，請(qǐng)問(wèn)什么是年操作時(shí)間？年操作時(shí)間的確定應(yīng)從哪些方面考慮？年操作時(shí)間是指每年的自然日扣除大、中、小修和非正常停車時(shí)間后的實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間，其數(shù)值隨裝置而異。應(yīng)從以下幾方面考慮：介質(zhì)腐蝕性的強(qiáng)弱；生產(chǎn)過(guò)程中有無(wú)結(jié)焦、聚合現(xiàn)象；設(shè)備備用系數(shù)的高低；建廠地區(qū)、管理和操作水平；工藝的成熟程度。8. 化工設(shè)計(jì)中的“工藝流程說(shuō)明”應(yīng)涵蓋哪些內(nèi)容？詳細(xì)說(shuō)明工藝生產(chǎn)過(guò)程，如：主要工藝特點(diǎn)、反應(yīng)原理、工藝參數(shù)和操作條件等9.

14、 化工工藝設(shè)計(jì)主要包括哪些內(nèi)容？(1) 原料路線和技術(shù)路線的選擇；(2) 工藝過(guò)程原理；(3) 工藝流程設(shè)計(jì)物料流向和主要工藝參數(shù)；(4) 工藝計(jì)算； (5) 車間布置設(shè)計(jì)布置原則和說(shuō)明，占地面積； (6) 化工管路設(shè)計(jì)； (7) 非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目公用工程、土建、自動(dòng)控制等； (8) 三廢處理來(lái)源、組成、數(shù)量和處理方法；(9) 定員崗位定員、操作制度、每班人數(shù)、總?cè)藬?shù)；(10) 其它10. 化工工藝設(shè)計(jì)主要包括哪些設(shè)計(jì)文件？設(shè)計(jì)文件：設(shè)計(jì)說(shuō)明書；操作說(shuō)明書；分析規(guī)程；設(shè)計(jì)圖紙：包括工藝流程圖(物料流程圖)、管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)、布置圖、設(shè)備圖等；附表：包括工藝設(shè)備一覽表、材料匯

15、總表等等。11. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容有哪些？設(shè)計(jì)依據(jù)，設(shè)計(jì)原則，產(chǎn)品方案，工藝過(guò)程原理和流程敘述，車間（裝置）組成和生產(chǎn)制度原料、中間產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格，工藝計(jì)算，主要原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量，生產(chǎn)控制分析，儀表和自動(dòng)控制，技術(shù)保安、防火及工業(yè)衛(wèi)生，車間布置，公用工程， “三廢”治理及綜合利用，土建，車間裝置定員，概算，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等12. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書中的產(chǎn)品方案包括什么內(nèi)容產(chǎn)品的名稱、性質(zhì)；產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)格；產(chǎn)品規(guī)模；副產(chǎn)品數(shù)；產(chǎn)品的包裝方式13. 操作說(shuō)明書包括哪些內(nèi)容？（一）詳細(xì)的流程說(shuō)明(1) 流程敘述：設(shè)備、管道說(shuō)明流程和作用；(2) 單元設(shè)備功能和特性；(3) 操作和控制：操作參數(shù)的作

16、用，控制原理，設(shè)定值（正常、高低位、報(bào)警、聯(lián)鎖緊急動(dòng)作值），聯(lián)鎖系統(tǒng)說(shuō)明。（二）預(yù)操作準(zhǔn)備(1) 安裝完畢后驗(yàn)收的內(nèi)容、時(shí)問(wèn)和程序；(2)水壓和氣密性試驗(yàn)；(3)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的試運(yùn)轉(zhuǎn)；(4)鍋爐和某些特殊工藝部分的化學(xué)清洗；(5)催化劑和干燥劑的裝填事項(xiàng)；(6)催化劑和于燥劑的預(yù)處理；(7)低溫部分的干燥；(8)工業(yè)爐的烘爐；(9)氮?dú)庵脫Q。（三）開停車和正常操作注意事項(xiàng)。（四）緊急停車說(shuō)明。（五）化學(xué)品的安全處理。（六）易燃易爆物質(zhì)的操作注意點(diǎn)。簡(jiǎn)答操作說(shuō)明書的內(nèi)容：（1）詳細(xì)的流程說(shuō)明；（2）預(yù)操作準(zhǔn)備；（3）開停車和正常操作注意事項(xiàng)；（4）緊急停車說(shuō)明；（5）化學(xué)品的安全處理；（6）易燃易爆

17、物質(zhì)的操作注意點(diǎn)等。#. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書和操作說(shuō)明書都是化工設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件，請(qǐng)分析討論設(shè)計(jì)說(shuō)明書和操作說(shuō)明書的所應(yīng)包含的內(nèi)容。13-1. 操作說(shuō)明書中“詳細(xì)的流程說(shuō)明”應(yīng)涵蓋哪些主要內(nèi)容？（1）流程敘述：設(shè)備、管道說(shuō)明流程和作用；（2）單元設(shè)備的功能和特性；（3）操作和控制：操作參數(shù)的作用，控制原理，設(shè)定值正常、高低位、報(bào)警、聯(lián)鎖緊急動(dòng)作值，聯(lián)鎖系統(tǒng)說(shuō)明 13-2. 操作說(shuō)明書中的“預(yù)操作準(zhǔn)備”應(yīng)涵蓋哪些主要內(nèi)容？(1) 安裝完畢后驗(yàn)收的內(nèi)容、時(shí)間和程序；(2) 水壓和氣密性試驗(yàn)；(3) 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的試運(yùn)轉(zhuǎn)；(4) 鍋爐和某些特殊工藝部分的化學(xué)清洗；(5) 催化劑和干燥劑的裝填事項(xiàng)；(6) 催化

18、劑和干燥劑的預(yù)處理；(7) 低溫部分的干燥；(8) 工業(yè)爐的烘爐；(9) 氮?dú)庵脫Q13-3. 操作說(shuō)明書中的“緊急停車說(shuō)明”包括哪些內(nèi)容？(1) 電、冷卻水、鍋爐給水、蒸汽、儀表空氣等公用工程停止時(shí)的措施；(2) 工程設(shè)計(jì)中采取的安全措施、報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)說(shuō)明。13-4. 操作說(shuō)明書中的“化學(xué)品的安全處理”有哪些要求？(1) 有毒物質(zhì)的物性、毒害作用和危險(xiǎn)程度、允許濃度；(2) 輸送、貯藏和操作注意事項(xiàng)；(3) 勞動(dòng)保護(hù)措施、急救方法。14. 化工設(shè)計(jì)文件中的“分析規(guī)程”應(yīng)包括哪些內(nèi)容？ (1) 分析點(diǎn)的編號(hào)和所在位置；(2) 分析項(xiàng)目和控制指標(biāo)；(3) 分析頻率；(4) 分析方法。15. 工藝

19、設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)圖紙有哪些？流程圖： 工藝流程圖(物料流程圖)PFD，管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)PID 等布置圖：設(shè)備布置圖，管道布置圖，管口方位圖，平臺(tái)梯子圖，管道軸測(cè)圖等設(shè)備圖：設(shè)備總圖，裝配圖，部件圖，零件圖等16. 什么是工藝流程圖(物料流程圖)（P.F.D.）？（化工設(shè)計(jì)流程圖中的P.F.D.是指哪種流程圖？其作用是什么？）（P.F.D.是化工設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件，請(qǐng)問(wèn)什么是P.F.D.？其作用是什么？）工藝流程圖(物料流程圖)簡(jiǎn)稱P.F.D. (Process Flow Diagram)；P.F.D.是系統(tǒng)合成和過(guò)程分析(參數(shù)優(yōu)化)的結(jié)果；它表示了流程、主要工藝操作條件、物

20、流組成、主要設(shè)備特性和主要控制要求；P.F.D.是設(shè)計(jì)中最重要、最本質(zhì)、最基礎(chǔ)性的圖紙。17. 什么是管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)（P.I.D.）？（化工設(shè)計(jì)流程圖中的P.I.D.是指哪種流程圖？其作用是什么？）管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)簡(jiǎn)稱P.I.D.(Piping and Instrumentation Diagram)。它和工藝流程圖(物料流程圖)雖然都稱為流程圖，兩者在設(shè)計(jì)中的作用是不相同。P.I.D.的工作重點(diǎn)是管道流程和控制方案。包括所有開停車和正常操作所需的管道以及檢測(cè)、控制、報(bào)警、切斷儀表和聯(lián)鎖系統(tǒng)。#. 工藝流程圖(物料流程圖)(PFD)和管道及儀表流程

21、圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)(PID)是化工設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件，請(qǐng)分析比較它們的異同。18. 管道設(shè)計(jì)應(yīng)具備的基礎(chǔ)資料施工階段管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)設(shè)備一覽表設(shè)備的平面布置圖和立面布置圖定型設(shè)備樣本或安裝圖，非定型設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖和安裝圖物料衡算和能量衡算資料水、蒸汽等總管道的走向、壓力等情況建(構(gòu))筑物的平面布置圖和立面布置圖與管道設(shè)計(jì)有關(guān)的其它資料如廠址所在地區(qū)的地質(zhì)、水文資料等。 19. 化工設(shè)計(jì)時(shí)什么情況下要使用疏水閥？其作用是什么？疏水閥的作用是自動(dòng)排除設(shè)備或管道中的冷凝水、空氣及其它不凝性氣體，同時(shí)又能阻止蒸汽的大量逸出。因此，凡需蒸汽加熱的設(shè)備以及蒸汽管道等都應(yīng)安裝疏水閥

22、。20. 化工設(shè)計(jì)中常用的管件有哪些？(1) 450彎頭 (2) 900彎頭 (3) 回彎頭 (4) 三通 (5) 四通 (6) 異徑管 (7) 管帽 (8) 管塞 (9)法蘭 (10) 內(nèi)牙管 (11) 內(nèi)外牙 (12) 活接頭21. 管道的安裝都是在常溫下進(jìn)行的，而在實(shí)際生產(chǎn)中被輸送介質(zhì)的溫度通常不是常溫，此時(shí)，管道會(huì)因溫度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮。在設(shè)計(jì)上應(yīng)采取哪些措施?當(dāng)管道不能自由伸縮時(shí)，其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。管道的熱應(yīng)力與管子的材質(zhì)及溫度變化有關(guān)，而與管道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。所以，不能因?yàn)楣茏佣潭鲆暉釕?yīng)力。為減弱或消除熱應(yīng)力對(duì)管道的破壞作用，在管道布置時(shí)應(yīng)考慮相應(yīng)的熱補(bǔ)償措施。管道

23、布置應(yīng)盡可能利用管道自然彎曲時(shí)的彈性來(lái)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)償，即采用自然補(bǔ)償。有熱補(bǔ)償作用的自然彎曲管段又稱為自然補(bǔ)償器。 (a) L形補(bǔ)償器 (b) Z形補(bǔ)償器 當(dāng)自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí)，應(yīng)考慮采用補(bǔ)償器補(bǔ)償。補(bǔ)償器的種類很多。 (c) U形 (d) 波形(單波)22. 車間布置的原則需要考慮以下10個(gè)方面的問(wèn)題：(1) 必須遵守防火規(guī)范決定建筑耐火等級(jí)、防火間距和建筑物構(gòu)件的燃燒性 能及耐火極限。易燃和可燃液體的貯罐與其他建筑物或設(shè)施的間距，建筑物及堆場(chǎng)的防火間距。(2) 根據(jù)全年主導(dǎo)風(fēng)向，決定各單元的相對(duì)位置   例如：將可能散發(fā)可燃?xì)怏w的貯罐或設(shè)備布置在下風(fēng),控制室布置在上風(fēng)向

24、(3) 易燃可燃液體貯罐應(yīng)盡可能布置在地勢(shì)較低場(chǎng)所；(4) 設(shè)置防火堤；(5) 按工藝流程的次序布置工藝設(shè)備；(6) 分區(qū)集中布置；(7) 設(shè)備之間的距離和道路寬度及轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足設(shè)備運(yùn)輸起吊和安裝的要求；(8) 為了安全生產(chǎn)、巡回檢查和維修的要求(9) 設(shè)備的相對(duì)標(biāo)高要滿足設(shè)備之間的物料流動(dòng)等要求；(10) 工廠的布置應(yīng)留有發(fā)展余地。 23. 車間布置設(shè)計(jì)應(yīng)具備的基礎(chǔ)資料車間布置設(shè)計(jì)是在工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算和設(shè)備設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的。因此，一般已具備下列基礎(chǔ)資料：流程圖，如初步設(shè)計(jì)階段管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)、施工階段管道及儀表流程圖(帶控制點(diǎn)管道流程圖)。物料衡算、能量

25、衡算的計(jì)算資料和結(jié)果，如各種原材料、中間體、副產(chǎn)品和產(chǎn)品的數(shù)量及性質(zhì)；三廢的數(shù)量、組成及處理方法；加熱劑和冷卻劑的種類、規(guī)格及用量等。工藝設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)果，如設(shè)備一覽表，各設(shè)備的外形尺寸、重量、支承形式、操作條件及保溫情況等。廠區(qū)的總平面布置示意圖，包括本車間與其它車間及生活設(shè)施的聯(lián)系、廠區(qū)內(nèi)的人流和物流分布情況等。其它相關(guān)資料，如車間定員及人員組成情況，水、電、汽等公用工程情況，廠房情況等。24. 車間布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容 設(shè)備布置: 表示出設(shè)備的水平與垂直方向的位置、各操作平臺(tái)的標(biāo)高與位置 管道的布置及管廊的位置 道路寬度和轉(zhuǎn)彎半徑 地溝、地坑等的位置、寬度、長(zhǎng)度和深度 輔助生產(chǎn)部門、辦公室等的位置

26、和面積 建筑物的門、窗、柱、梁、樓梯、安全梯、安裝孔、吊車位置、建筑物的定位尺寸、柱間距離、 層高和梁高等。25. 車間布置設(shè)計(jì)中留操作間距的目的在布置設(shè)備時(shí)，不僅要考慮設(shè)備自身所占的位置，而且要考慮相應(yīng)的操作位置和運(yùn)輸通道。有時(shí)還要考慮堆放一定數(shù)量的原料、半成品、成品和包裝材料所需的面積和空間。26. 設(shè)備布置圖應(yīng)包含的基本內(nèi)容主要建筑結(jié)構(gòu)：在設(shè)備布置圖中應(yīng)表示出廠房的柱、墻、門、窗、樓梯等。設(shè)備輪廓：設(shè)備布置圖中的設(shè)備均以相應(yīng)的主、側(cè)、俯視時(shí)的輪廓線表示。尺寸標(biāo)注：在設(shè)備布置圖中應(yīng)標(biāo)注出設(shè)備、操作臺(tái)、吊裝孔、地坑等的定位尺寸以及柱網(wǎng)間距。標(biāo)題欄：車間的設(shè)備布置圖通常包括多組平面和立面布置圖

27、，因此每張圖均應(yīng)在標(biāo)題欄中注明是´´車間設(shè)備在´´平面或立面的布置圖。設(shè)備一覽表：圖中的設(shè)備一覽表應(yīng)列出設(shè)備位號(hào)、名稱、規(guī)格、數(shù)量、材質(zhì)和重量。27. 廠址選擇的原則（1）貫徹執(zhí)行國(guó)家的方針政策選擇廠址時(shí)，必須貫徹執(zhí)行國(guó)家的方針、政策，遵守國(guó)家的法律、法規(guī)。廠址選擇要符合國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃及工業(yè)布局、國(guó)土開發(fā)整治規(guī)劃和城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃。（2）正確處理各種關(guān)系選擇廠址時(shí)，要從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，正確處理好城市與鄉(xiāng)村、生產(chǎn)與生態(tài)、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)與生活、需要與可能、近期與遠(yuǎn)期等關(guān)系。 （3）具備基本的生產(chǎn)條件廠址的交通運(yùn)輸應(yīng)方便、暢通、快捷，水、電、汽、原材料和燃料

28、的供應(yīng)要方便。廠址的地質(zhì)條件應(yīng)符合建筑施工的要求。廠址的自然地形應(yīng)整齊、平坦，這樣既有利于工廠的總平面布置，又有利于場(chǎng)地排水和廠內(nèi)的交通運(yùn)輸。此外，廠址不能選在風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、文物古跡區(qū)等特殊區(qū)域。（4）風(fēng)向工業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，遠(yuǎn)離車站、碼頭等人流、物流比較密集的區(qū)域。（5）充分考慮環(huán)境保護(hù)和綜合利用保護(hù)生態(tài)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，企業(yè)必須對(duì)所產(chǎn)生的污染物進(jìn)行綜合治理，不得造成環(huán)境污染。（6）節(jié)約用地我國(guó)是一個(gè)山地多、平原少、人口多的國(guó)家，人均可耕地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。因此，選擇廠址時(shí)要盡量利用荒地、坡地及低產(chǎn)地，少占或不占良田、林地。廠區(qū)的面積、形狀和其它條

29、件既要滿足生產(chǎn)工藝合理布局的要求，又要留有一定的發(fā)展余地。28. 簡(jiǎn)述總圖布置設(shè)計(jì)的任務(wù)總體解決全廠所有建（構(gòu)）筑物的平立面布置地上、地下工程技術(shù)管網(wǎng)的布置運(yùn)輸網(wǎng)的布置行政管理、福利設(shè)施、綠化景觀等的布置29. 總圖布置設(shè)計(jì)的原則總體要求滿足生產(chǎn)、安全、發(fā)展要求1) 應(yīng)與城鎮(zhèn)或區(qū)域的總體發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)2) 應(yīng)符合生產(chǎn)工藝流程的要求3) 應(yīng)充分利用廠址的自然條件4) 應(yīng)充分考慮地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向5) 應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范和規(guī)定6) 應(yīng)留有發(fā)展余地第三章 1. 物料衡算的作用及物料衡算的基本步驟。物料衡算的作用：物料衡算是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)全過(guò)程或單元過(guò)程的物料衡算，可以計(jì)算出主、副產(chǎn)品的產(chǎn)量、原材

30、料的消耗定額、生產(chǎn)過(guò)程的物料損耗量以及三廢的生成量等。在物料衡算基礎(chǔ)上進(jìn)行能量衡算，計(jì)算能量的消耗定額。根據(jù)這些計(jì)算確定產(chǎn)品的總成本及經(jīng)濟(jì)效益?；静襟E：（1）分析并確定求解問(wèn)題的實(shí)質(zhì)與求解的系統(tǒng)；（2）畫出該過(guò)程的流程示意圖：一般用框圖；（3）寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式（若有化學(xué)反應(yīng)）；（4）列出已知數(shù)據(jù)；（5）列出由物料平衡所需求解的問(wèn)題；（6）決定系統(tǒng)的邊界條件、約束條件；（6）選擇計(jì)算基準(zhǔn)；（7）進(jìn)行求解計(jì)算；（8）列出物料衡算表。2. 能量衡算（熱量衡算）的作用及基本步驟。能量衡算（熱量衡算）的作用在化工生產(chǎn)中，需要嚴(yán)格地控制溫度、壓力等條件，因此如何利用能量的傳遞和轉(zhuǎn)化規(guī)律，應(yīng)用能量守恒

31、定律，以保證適宜的工藝條件，是工業(yè)生產(chǎn)中的重要問(wèn)題。在化工過(guò)程設(shè)計(jì)中，進(jìn)行能量衡算的計(jì)算，可以決定過(guò)程所需要的能量。在工廠生產(chǎn)中，有關(guān)工廠能量的平衡，可以說(shuō)明能量利用的形式及節(jié)能的可能性。 基本步驟（1）分析并確定求解問(wèn)題的實(shí)質(zhì)與求解的系統(tǒng)；（2）畫出該過(guò)程的流程示意圖：一般用框圖；（3）寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式（若有化學(xué)反應(yīng)）；（4）列出已知數(shù)據(jù)；（5）列出由能量平衡所需求解的問(wèn)題；（6）決定系統(tǒng)的邊界條件、約束條件；（6）選擇計(jì)算基準(zhǔn)；（7）進(jìn)行求解計(jì)算；（8）列出能量衡算表。第四章 1. 為什么在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中要采用過(guò)程分析與合成的方法？ （請(qǐng)論述在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行過(guò)程分析與合成的原因。

32、）在功能分析的基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)方法進(jìn)行決策，選擇實(shí)現(xiàn)該功能的單元設(shè)備，確定進(jìn)入該單元設(shè)備的條件和輸出結(jié)果，掌握其設(shè)計(jì)方法。通過(guò)過(guò)程分析與合成把不同功能的單元設(shè)備按一定方式連結(jié)起來(lái)，即確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，得到含物料流程和能量流程的工藝流程圖，以體現(xiàn)系統(tǒng)的功能，即完成由原料到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，使各單元設(shè)備之間做到溫度、壓力、組成、相態(tài)的銜接匹配。課件中已無(wú)此內(nèi)容2. 討論連續(xù)放熱反應(yīng)器設(shè)計(jì)的安全防護(hù)措施。(放熱反應(yīng)的反應(yīng)器設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題是化工設(shè)計(jì)時(shí)需要特別予以關(guān)注的問(wèn)題，請(qǐng)討論連續(xù)放熱反應(yīng)器設(shè)計(jì)的安全防護(hù)措施。)(1)改善反應(yīng)器的設(shè)計(jì)措施。如：a減少系統(tǒng)中的物料量；b減少反應(yīng)器尺寸(反應(yīng)器體積的增大意味著相對(duì)冷

33、卻表面的減少)；c. 使用稀的懸浮溶液；d使進(jìn)料中某一組分緩慢加入，以控制溫度的升高；e按一定順序加入原料或物質(zhì)，降低汽化或放熱的速率；f想辦法消除反應(yīng)器內(nèi)可能出現(xiàn)的熱點(diǎn)；g避免反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)高于10的溫度梯度；h保證反應(yīng)器內(nèi)溫度的均勻性，且能準(zhǔn)確地測(cè)量各處溫度；i.安排一個(gè)帶有揮發(fā)溶劑的回流系統(tǒng)；j安排一個(gè)應(yīng)付各種故障發(fā)生的緊急排障系統(tǒng)，這些故障可能是冷卻水沒有了，公用工程發(fā)生故障，反應(yīng)器內(nèi)沒有物流，偏離正常的壓力、溫度、停留時(shí)間等等；k仔細(xì)安排，核實(shí)設(shè)計(jì)中安全防護(hù)系統(tǒng)，并慎重核實(shí)它們的可靠性等。（舉2-3條措施即可）(2) 控制系統(tǒng)必須可靠，只允許由系統(tǒng)單方面地向安全方面轉(zhuǎn)移。措施：a連續(xù)地

34、控制反應(yīng)器內(nèi)組成，防止反應(yīng)試劑的不平衡。b在溫度、壓力達(dá)到危險(xiǎn)限之前報(bào)警。c設(shè)計(jì)一個(gè)高度靈敏的防護(hù)系統(tǒng)。(3)所有設(shè)備與附屬設(shè)備應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及抗腐蝕能力。(4)仔細(xì)設(shè)計(jì)與檢查反應(yīng)器的攪拌系統(tǒng)，并研究一旦攪拌停止危險(xiǎn)性的防止問(wèn)題。(5)控制有害物質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。 (6)安放防止事故發(fā)生的閥門及設(shè)置等。如安放空閥，止逆閥，避雷器，減壓閥等。(7)一旦發(fā)生事故安排好救急設(shè)備及措施。如使系統(tǒng)釋放、切斷；反應(yīng)器帶有旁路，立即加入某種物質(zhì)使催化劑脫活；立即稀釋反應(yīng)器內(nèi)物料至危險(xiǎn)限之下；立即加入較冷物質(zhì)以加快反應(yīng)器的熱傳遞等。3. 分析討論從反應(yīng)器的設(shè)計(jì)入手改善放熱反應(yīng)器設(shè)計(jì)的措施。(連續(xù)放熱反應(yīng)的主要危險(xiǎn)是

35、溫度過(guò)高，反應(yīng)失控，請(qǐng)分析討論從反應(yīng)器的設(shè)計(jì)入手改善放熱反應(yīng)器設(shè)計(jì)的措施。)a減少系統(tǒng)中的物料量； b減少反應(yīng)器尺寸(反應(yīng)器體積的增大意味著相對(duì)冷卻表面的減少)；c. 使用稀的懸浮溶液；d使進(jìn)料中某一組分緩慢加入，以控制溫度的升高；e按一定順序加入原料或物質(zhì)，降低汽化或放熱的速率；f想辦法消除反應(yīng)器內(nèi)可能出現(xiàn)的熱點(diǎn)； g避免反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)高于10的溫度梯度；h保證反應(yīng)器內(nèi)溫度的均勻性，且能準(zhǔn)確地測(cè)量各處溫度；i.安排一個(gè)帶有揮發(fā)溶劑的回流系統(tǒng)；j安排一個(gè)應(yīng)付各種故障發(fā)生的緊急排障系統(tǒng)，這些故障可能是冷卻水沒有了，公用工程發(fā)生故障，反應(yīng)器內(nèi)沒有物流，偏離正常的壓力、溫度、停留時(shí)間等等；k仔細(xì)安排，

36、核實(shí)設(shè)計(jì)中安全防護(hù)系統(tǒng)，并慎重核實(shí)它們的可靠性?；焖嵯趸缺街葡趸缺绞菑?qiáng)放熱反應(yīng)，為了保證生產(chǎn)安全，在硝化反應(yīng)器設(shè)計(jì)時(shí)可采取哪些安全防護(hù)措施？(1)要有良好的攪拌和冷卻裝置，及時(shí)移除反應(yīng)熱，如夾套、內(nèi)冷管等，且不得中途停水、斷電及攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障。(2)要有溫度及壓強(qiáng)的測(cè)量及控制裝置, 以及報(bào)警、自動(dòng)連鎖裝置，以便在溫度、壓力達(dá)到危險(xiǎn)限之前報(bào)警，并當(dāng)超溫、超壓以及攪拌出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警并停止加料等。 (3)應(yīng)有防止超壓的閥門及設(shè)置，如放空閥、減壓閥、防爆膜等。(4)應(yīng)有防止超溫設(shè)施, 如事故冷卻水系統(tǒng)，保證停車后仍能繼續(xù)冷卻。(5)應(yīng)設(shè)有緊急排放系統(tǒng)，一旦溫度、壓力失控，將物料緊急排放到

37、安全地點(diǎn)。(6)反應(yīng)器應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及抗腐蝕能力等。 4. 什么是連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器中的返混？返混對(duì)不同的反應(yīng)過(guò)程有什么影響？在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中，因攪拌不均勻性等原因，在反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)上的濃度會(huì)產(chǎn)生差別。這種現(xiàn)象就是返混現(xiàn)象。流體在管內(nèi)流動(dòng)，因受流動(dòng)邊界的影響，呈現(xiàn)不均勻速度分布，是一種典型的不均勻流動(dòng)。返混不是一般意義上的混和，它專指不同時(shí)刻進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的物料之間的混和。返混的影響：(1) 返混是連續(xù)化后才出現(xiàn)的一種混和現(xiàn)象。因此在間歇攪拌反應(yīng)器中不存在返混。理想管式反應(yīng)器是沒有返混的一種典型的連續(xù)反應(yīng)器，而連續(xù)釜式反應(yīng)器稱全混釜?jiǎng)t是返混達(dá)到極限狀態(tài)的一種反應(yīng)器型式。 (2) 返混改變了反應(yīng)器內(nèi)濃

38、度分布，返混的結(jié)果使反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物的濃度普遍下降，反應(yīng)產(chǎn)物的濃度普遍上升。這種濃度分布的改變對(duì)反應(yīng)的利弊則決定于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的特征濃度效應(yīng)。(3) 返混是連續(xù)反應(yīng)器中的一個(gè)重要工程因素。任何過(guò)程在連續(xù)化時(shí)，必須充分考慮這個(gè)因素的影響，否則不但不能強(qiáng)化生產(chǎn)，反而有可能導(dǎo)致生產(chǎn)能力的下降和反應(yīng)選擇率的惡化。5. 開發(fā)一個(gè)分離過(guò)程需要考慮的問(wèn)題 分離方法的選擇 分離介質(zhì)的選擇 能量分離劑，質(zhì)量分離劑 分離設(shè)備的選擇 最優(yōu)分離順序 最優(yōu)分離操作條件6. 分離方法初選原則P119 表4.177. 多組分混合物分離的方法之一是有序試探法，請(qǐng)寫出該方法的試探策略。（請(qǐng)寫出5種用有序試探法分離多組分混合物的試探

39、策略）甲1試探策略優(yōu)先使用常規(guī)精餾；甲2試探策略避免真空精餾及使用制冷；乙1試探策略避免使用有相同產(chǎn)品出現(xiàn)的分離順序；丙1試探策略首先移去腐蝕性和有毒化合物丙2試探策略最難分離的物質(zhì)放在最后分離（在其他條件相同時(shí)）；丁1試探策略首先移去含量最大的組分；丁2試探策略適合用于50/50的分離8. 以石油為原料合成洗衣粉中間體一氯代十烷條件：反應(yīng)體系的DEC過(guò)剩，要循環(huán)使用；DEC 與 Cl2使用同一地址混合體系中各物質(zhì)的物性如下表所示：請(qǐng)寫出精餾分離方案篩選的基本準(zhǔn)則，依據(jù)此準(zhǔn)則分析五種精餾分離方案，哪個(gè)分離方案好？五種分離次序回答：精餾分離方案篩選的5個(gè)基本準(zhǔn)則首先移去含量最大的組分首先移去低沸

40、點(diǎn)的組分最難分離的物質(zhì)放在最后分離盡早移去腐蝕性和有毒化合物產(chǎn)物作為餾分產(chǎn)出，以保證產(chǎn)品純度9. 混酸硝化氯苯制混合硝基氯苯已知混酸組成為:HNO3 47%、H2SO4 49%、H2O 4%;氯苯與混酸中HNO3的摩爾比為1:1.1；反應(yīng)起始溫度為4055oC, 并逐漸升溫至80 oC; 硝化時(shí)間為2h。廢酸中含硝酸小于1.6 %，廢酸中含混合硝基氯苯為獲得混合硝基氯苯量的1%?，F(xiàn)有分離方案存在如下問(wèn)題：1) 要消耗大量的硫酸，使硫酸的單耗居高不下；2) 由于廢酸中還含有未反應(yīng)的硝酸及少量的硝基氯苯，直接出售后不僅使硝酸的單耗增加，混合硝基氯苯的收率下降，而且廢酸中的硝酸和硝基氯苯還會(huì)使廢酸的

41、用途受到限制。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1) 以混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸及氯苯的單耗為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)已有分離工藝進(jìn)行改進(jìn)。2) 還可以通過(guò)哪些改進(jìn)，消除生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水?；卮鸱桨窱I 硝化-分離-萃取方案 增加了萃取工序降低了硝酸單耗提高了硝基氯苯收率方案III 硝化-分離-萃取-減壓濃縮方案 濃縮硫酸 循環(huán)使用硝基氯苯的生產(chǎn)工藝的改進(jìn)選擇合適的固體催化劑代替硫酸；選擇合適的有機(jī)溶劑（如ClCH2CH2Cl等）進(jìn)行硝化反應(yīng)；反應(yīng)后能夠采用合適的分離方法將氯苯、混合硝基氯苯、硝酸、溶劑進(jìn)行分離和回收利用。 10. 硝基氯苯生產(chǎn)。目前工業(yè)生產(chǎn)硝基氯苯的方法是由氯苯經(jīng)混酸硝化，得到混合硝基氯苯。三種異構(gòu)

42、體的含量大體是：對(duì)硝基氯苯占65%，鄰硝基氯苯占30，間硝基氯苯占1。工藝過(guò)程如下：先將配制好的混酸(含硝酸30，硫酸56，水14) 加入硝化鍋內(nèi)，維持溫度4055下，慢慢加入氯苯，加畢升溫至80, 攪拌反應(yīng)2小時(shí)。靜置分層，將上層混合硝基氯苯用水洗、堿洗，水洗后靜置分出，在100下真空干燥，得混合硝基氯苯。該生產(chǎn)方法的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生大量酸廢水。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種新的生產(chǎn)工藝，消除生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水。 回答：硝基氯苯生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量酸廢水的原因是因?yàn)槭褂昧肆蛩嶙鳛橄趸磻?yīng)的催化劑，而且反應(yīng)介質(zhì)是水溶液，若設(shè)法避免催化劑硫酸的使用，避免使用水作為反應(yīng)介質(zhì)，就可以消除生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水。具體可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程

43、作如下改進(jìn)：（1）選擇合適的固體催化劑來(lái)代替硫酸，從而避免了使用硫酸作為催化劑生成含硫酸的酸性廢水，固體催化劑也容易與液體分離，從而避免了生成含硫酸的廢水。（2）選擇合適的有機(jī)溶劑（例如等）進(jìn)行硝化反應(yīng)，這樣就避免了使用水溶液體系，也可以消除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生廢水。（3）反應(yīng)后設(shè)法采用合適的分離方法將氯苯、混合硝基氯苯、有機(jī)溶劑和硝酸進(jìn)行分離，還可以考慮使回收物循環(huán)利用，既可以減少?gòu)U水的排放，還可以提高原料的利用率。11. 從煤炭合成燃料油的工藝流程見下圖。煤的分子式為CxHySz，其中x > y， z<< x, y. 煤中含有一些無(wú)機(jī)雜質(zhì)，通常稱為灰塵。燃料油的分子式為CaHb

44、。請(qǐng)回答： (1) 依據(jù)流程中117各單元的功能，標(biāo)出其名稱； (2) 寫出過(guò)程的總化學(xué)反應(yīng)式；(3) 在117各單元中，如果該單元是化學(xué)反應(yīng)器，寫出該化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式。煤合成燃料油的工藝流程圖回答：（1） 單元的功能，標(biāo)出其名稱；1-空氣分離器；2-化學(xué)反應(yīng)器；3-氣體分離器；4-化學(xué)反應(yīng)器（CO轉(zhuǎn)變器）；5-氣體分離器；6-氣體混合器（氣體壓縮機(jī)）；7-氣體混合器（氣體壓縮機(jī)）；8-分離器；9-分離器；10-化學(xué)反應(yīng)器；11-多相分離器；12-氣體分離器；13-粉碎機(jī)；14-固-液分離器；15-氣體分離器；16-化學(xué)反應(yīng)器；17-氣-固分離器。 (2) 過(guò)程的總化學(xué)反應(yīng)

45、式： (3) 在117各單元中，該單元是化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)式分別為： 12. 由乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的流程見下圖，1atm下的物性參數(shù)見表1。在化學(xué)反應(yīng)器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： (主反應(yīng)) (副反應(yīng))兩化學(xué)反應(yīng)均不能進(jìn)行徹底，反應(yīng)物也不能夠完全轉(zhuǎn)化。因?yàn)榄h(huán)氧乙烷易溶于水，因此可以將反應(yīng)后的混合氣體通過(guò)水洗的方法將環(huán)氧乙烷從反應(yīng)后的混合氣體分離出來(lái)，然后將溶于水的環(huán)氧乙烷通過(guò)氣提的方法精制得到環(huán)氧乙烷。請(qǐng)回答： (1) 物流3中混合物的主要組成?(2) 物流4中混合物的主要組成?(3) 物流5放空的目的是什么?(4) 在物流10后增加一個(gè)或者幾個(gè)單元，以能量最節(jié)省的方法生產(chǎn)純的環(huán)氧乙烷。表1

46、 1atm下的物性參數(shù)分離器(汽提塔)分離器(吸收塔)反應(yīng)器由乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的流程圖回答：(1) 物流3中混合物的組成為：、（）。(2) 物流4中混合物的組成為：、（）和。(3) 物流5放空的目的是為除去多余的。(4) 在物流 10 后增加兩個(gè)冷卻器，第一個(gè)冷卻器首先使水轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，然后通過(guò)氣-液分離除去水；第二個(gè)冷卻器使環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，然后氣-液分離除去CO2，液體為環(huán)氧乙烷。13. 硫在氧氣中燃燒可制得二氧化硫，化學(xué)反應(yīng)為：因?yàn)樵摲磻?yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，為了使反應(yīng)容易控制，保證過(guò)程安全，要在原料氣中加入一定量的惰性氣體以維持反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行。下圖為兩種生產(chǎn)二氧化硫的工藝流程方案。請(qǐng)回

47、答： （1）在兩種生產(chǎn)二氧化硫的工藝流程方案中，分別采用了什么物質(zhì)作為惰性氣體？哪一個(gè)方案中的分離過(guò)程更容易實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)說(shuō)明理由。 （2）假設(shè)在兩種流程方案中要求O2和S嚴(yán)格按照化學(xué)計(jì)量進(jìn)入反應(yīng)器，若O2和S偏離化學(xué)計(jì)量，問(wèn)哪一個(gè)方案的產(chǎn)品SO2的質(zhì)量不容易受進(jìn)料中過(guò)量空氣的影響？請(qǐng)說(shuō)明原因。S反應(yīng)器分離器熱交換器反應(yīng)器分離器S方案1方案2兩種生產(chǎn)二氧化硫的工藝流程方案熱力學(xué)數(shù)據(jù)N2O2SSO2熔點(diǎn) / -210-218113-73沸點(diǎn) / -196-183445-105. 硫在氧氣中燃燒可制得二氧化硫，化學(xué)反應(yīng)為：因?yàn)樵摲磻?yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，為了使反應(yīng)容易控制，保證過(guò)程安全，要在原料氣中加入一定量的

48、惰性組分以維持反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行。 （1）請(qǐng)分別畫出以氮?dú)夂投趸驗(yàn)槎栊越M分生產(chǎn)二氧化硫的工藝流程方案，并分析比較哪個(gè)方案中的分離過(guò)程更容易實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)說(shuō)明理由。 （2）假設(shè)在兩種流程方案中要求O2和S嚴(yán)格按照化學(xué)計(jì)量進(jìn)入反應(yīng)器，若O2和S偏離化學(xué)計(jì)量，問(wèn)哪一個(gè)方案的產(chǎn)品SO2的質(zhì)量不容易受進(jìn)料中過(guò)量空氣的影響？請(qǐng)說(shuō)明原因。各物質(zhì)的物性數(shù)據(jù)回答：（1）在兩種生產(chǎn)二氧化硫的工藝流程方案中，根據(jù)表1給出的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，方案1的分離最容易實(shí)現(xiàn)。 從沸點(diǎn)看，N2、O2、SO2中，SO2的沸點(diǎn)最高，最容易液化；換熱器的熱負(fù)荷??； SO2與N2的沸點(diǎn)差比O2與N2的沸點(diǎn)差大，分離容易。（2）方案1產(chǎn)品SO

49、2的質(zhì)量不容易受進(jìn)料中過(guò)量空氣的影響。因?yàn)榉桨?中有后處理裝置，即SO2的分離設(shè)備，過(guò)量的O2會(huì)與N2一起被分離掉，因此不會(huì)影響產(chǎn)品SO2的質(zhì)量。方案2中SO2直接作為產(chǎn)品引出，沒有分離裝置，因此如果O2過(guò)量，就會(huì)留在產(chǎn)品SO2的，從而影響產(chǎn)品SO2的質(zhì)量。14. 氫氣是化學(xué)工業(yè)的基本原料之一。請(qǐng)寫出氫氣的制備的方法、原理及其特點(diǎn)。電解水制氫氣水電解時(shí)，其陰極生成氫氣。電解法制氫只需一道工序即可得到較純的產(chǎn)品, 產(chǎn)品純度可以控制在99%99.9%。生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益主要取決于電能價(jià)格。在制氫費(fèi)用中, 電能約占85%。這種制氫方法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高; 工藝過(guò)程簡(jiǎn)單, 連續(xù), 可完全自動(dòng)化; 可得

50、到副產(chǎn)物氧氣和重水；原料為廉價(jià)豐富的水；過(guò)程靈活并能在壓力下直接制氫；電解過(guò)程中氫氧自動(dòng)分離。但是，這種方法能耗很高；由于氫氣中主要雜質(zhì)是H2O 和O2。烴類部分氧化制氫烴類經(jīng)部分氧化、蒸氣轉(zhuǎn)化和CO變換可制得氫氣。原理：制得的氣體組成與初始原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān), 而與原料中初始元素C、H、O、S 之比有關(guān)。優(yōu)點(diǎn)可用任何氣態(tài)或液態(tài)烴類為原料, 價(jià)格較低。缺點(diǎn)所得氫氣濃度較低，約35% 60% , 雜質(zhì)含量高, 種類復(fù)雜, 主要為CO、CO 2、N 2、H2S、CH4等, 雜質(zhì)的存在對(duì)氫氣的純化工藝提出了較高要求。 以煤為原料制氫將煤、泥炭、煤焦油等進(jìn)行煉焦處理, 可以得到氫含量為20%80%的氣

51、體。將焦炭和煤氣氣化也可得到氫。煤的氣化反應(yīng)：C + H2OCO + H2；C + 2H2OCO2 + 2H2；C + CO22CO；C + 2H2CH4 一氧化碳變換的反應(yīng)：CO + H2O(汽)CO2 + H2 特點(diǎn)：價(jià)格較低，是工業(yè)制氫的主要方法之一。這種制氫過(guò)程較復(fù)雜，能耗、電耗相對(duì)較高，制得的氫含量低（20% 80%），雜質(zhì)種類較多，需要有效的分離提純技術(shù)與之配合才能得到高純氫。熱裂解甲醇或氨制氫甲醇的裂解可以按兩種方式進(jìn)行。采用鉬- 鎳或鎳- 鋁混合催化劑, 一次轉(zhuǎn)化后氣體組成約為67%H2, 31%CO , 2%CO 2。在銅- 鋅- 鉻催化劑上, 于530 570K,反應(yīng)可在極

52、大的空速下進(jìn)行, 幾乎可以完全轉(zhuǎn)化為H2和CO 2。甲醇按式(2) 進(jìn)行反應(yīng), 得到的氫氣濃度較高。氨裂解過(guò)程為:甲醇或氨裂解制氫得到的氫氣濃度較高, 雜質(zhì)種類較少, 有利于進(jìn)一步的純化處理。但需要消耗甲醇或氨, 原料成本相對(duì)較高。因甲醇或氨中氫的體積含量高, 是較好的氫的運(yùn)輸方式, 尤其適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸，即使加上甲醇和氨的合成及分解費(fèi)用, 仍較運(yùn)輸氫氣或液氫經(jīng)濟(jì)。從工業(yè)廢氣中回收制氫含氫的工業(yè)廢氣, 如石油煉廠氣、氨廠弛放氣、乙烯裝置排放氣、甲醇和甲醛弛放氣、氯堿尾氣等, 都是廉價(jià)的氫氣源。例如,從合成氨弛放氣中回收氫氣。15. 下圖是乙烯平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯流程圖，請(qǐng)寫出下列標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的設(shè)

53、備的名稱以及設(shè)備1、4和8中所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主反應(yīng)方程式，并進(jìn)行流程敘述。平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯流程圖1氧氯化反應(yīng)器；2第一回收器；3第二回收器；4直接氯化器；5粗二氯乙烷中和器；6脫輕餾分塔；7脫重餾分塔；8二氯乙烷熱裂爐；9急冷塔；10HCl分離器；11氯乙烯蒸餾塔設(shè)備1：氧氯化反應(yīng) CH2=CH2 + HCl + O2 ClCH2-CH2Cl + H2O設(shè)備4： 直接氯化反應(yīng) CH2=CH2 + Cl2 ClCH2-CH2Cl設(shè)備8：裂解反應(yīng) ClCH2-CH2Cl CH2=CHCl + HCl# 石油路線生產(chǎn)氯乙烯的平衡氧氯化法，其反應(yīng)原理如下：氧氯化反應(yīng) CH2=CH2 + HCl

54、+ O2 ClCH2-CH2Cl + H2O 反應(yīng)溫度：220230直接氯化反應(yīng) CH2=CH2 + Cl2 ClCH2-CH2Cl裂解反應(yīng) ClCH2-CH2Cl CH2=CHCl + HCl 裂解反應(yīng)溫度：500600請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其生產(chǎn)工藝流程，并簡(jiǎn)述各個(gè)過(guò)程的作用和設(shè)備。1氧氯化反應(yīng)器；2第一回收器（二氯乙烷與水分離）；3第二回收器（回收氣相中的二氯乙烷）；4直接氯化器；5粗二氯乙烷中和器（用堿處理游離氯、氯化氫等，防止下游設(shè)備的腐蝕等）；6脫輕餾分塔；7脫重餾分塔；8二氯乙烷熱裂爐；9急冷塔（使溫度在500以上的裂解氣降溫）；10HCl分離器；11氯乙烯蒸餾塔乙炔路線生產(chǎn)氯乙烯的反應(yīng)式如下：反應(yīng)器為管式固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器出口物流中除原料及產(chǎn)物外，還含有一定量的沸點(diǎn)低于和高于產(chǎn)物氯乙烯的物質(zhì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其生產(chǎn)工藝流程，并簡(jiǎn)述理由。答：16. 氨配合法生產(chǎn)活性氧化鋅的原理是以粗氧化鋅（主要成分為ZnO）為原料，經(jīng)氨-碳酸氫銨浸取、除雜、煅燒等工序制得活性氧化鋅。用氨-碳酸氫銨浸取時(shí)發(fā)生的主反應(yīng)如下：ZnONH4HCO3(i-1)NH3Zn(NH3 )iCO3 +H2O請(qǐng)簡(jiǎn)述氨配合法生產(chǎn)活性氧化鋅的工藝過(guò)程，并畫