化工設(shè)計(jì)概論11

1、中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院 化工設(shè)計(jì)概論 期末復(fù)習(xí)題一、給出下面概念和術(shù)語(yǔ)的定義1、熱；2、活塞流型反應(yīng)器；3、管件；4、分離過(guò)程；5、溫-焓圖(T-H)；6、固定床反應(yīng)器；7、聚式流態(tài)化；8、傳質(zhì)分離過(guò)程（平衡分離過(guò)程）；9、工藝流程示意圖；10、連續(xù)過(guò)程；11、中間反應(yīng)；12、速率控制分離過(guò)程；13、逆流反應(yīng)器；14、分離因子；15、化工過(guò)程；16、間歇過(guò)程；17、工藝過(guò)程階段；18、夾點(diǎn)；19、化學(xué)反應(yīng)路線；20、流化床反應(yīng)器； 二、單項(xiàng)與多項(xiàng)選擇題1、（ ）衡算式是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程物料衡算不能應(yīng)用的。A總質(zhì)量衡算式； B組分質(zhì)量衡算式；C元素原子物質(zhì)的量衡算式；D元素原子質(zhì)量衡算式2

2、、在進(jìn)行過(guò)程的物料平衡計(jì)算時(shí)，對(duì)系統(tǒng)需要分析的內(nèi)容有（ ）。 A確定物料平衡方程式；B確定物流約束式；C確定設(shè)備約束式；D確定變量3、在溫-焓圖中得到熱復(fù)合曲線的步驟有（ ）步驟。A劃分溫區(qū)； B各熱流溫度按高到低順序排列；C求每個(gè)溫區(qū)的總熱交換量；D畫(huà)出每個(gè)溫區(qū)的總物流線4、（ ）不是化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容。A反應(yīng)過(guò)程選擇與優(yōu)化；B分離過(guò)程選擇與優(yōu)化；C廠區(qū)道路規(guī)劃與設(shè)計(jì)；D化工過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化5、管道布置圖包括下面（ ）圖樣。A管件圖； B管架圖管道施工說(shuō)明；C蒸汽伴管系統(tǒng)布置圖；D管道平面布置圖6、（ ）分離過(guò)程不是速率控制分離過(guò)程。 A膜分離過(guò)程；B反滲透分離過(guò)程；C冷凍干燥分離過(guò)程；D超濾分離過(guò)

3、程7、間歇過(guò)程有（ ）特點(diǎn)。A生產(chǎn)靈活性高； B易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；C適合有固相的物流；D適合生產(chǎn)季節(jié)性產(chǎn)品8、分離過(guò)程的選擇應(yīng)分析分離過(guò)程的（ ）方面。 A可行性；B經(jīng)濟(jì)性；C可靠性；D生產(chǎn)規(guī)模9、對(duì)能量過(guò)程的分析方法有（ ）。 A能量衡算法；B熱流分析法；C熵分析法；D功衡算法10、夾點(diǎn)之上區(qū)域不可設(shè)置（ ）。 A熱阱；B保溫器；C熱源；D物流混合器11、對(duì)新過(guò)程的化工設(shè)計(jì)需要進(jìn)行（ ） A概念設(shè)計(jì)；B裝置設(shè)計(jì)；C中試設(shè)計(jì)；D反應(yīng)設(shè)計(jì)12、換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目的是得到（ ）。A最小的公用工程量；B最少的換熱器臺(tái)數(shù)；C換熱效益最大化； D合理的公用工程量13、（ ）分離過(guò)程是擴(kuò)散分離過(guò)程。 A滲析分離

4、過(guò)程；B結(jié)晶分離過(guò)程；C超濾分離過(guò)程；D精餾分離過(guò)程14、能量過(guò)程的特點(diǎn)體現(xiàn)在（ ）方面。 A能量的形式；B能量轉(zhuǎn)換；C能量流率；D能量傳遞的設(shè)施15、（ ）不是非工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 A總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)；B公用工程設(shè)計(jì)；C管路設(shè)計(jì)；D土建設(shè)計(jì)16、設(shè)備布置圖的標(biāo)注包括下面（ ）內(nèi)容。 A平面定位尺寸；B設(shè)備尺寸；C高度方位尺寸；D安裝方位標(biāo)17、化工過(guò)程的特征是過(guò)程中有（ ）。 A中間反應(yīng)；B反應(yīng)物預(yù)處理；C最終反應(yīng)；D化學(xué)反應(yīng)過(guò)程18、在物理過(guò)程中，存在（ ）物料衡算式。A總質(zhì)量衡算式； B組分質(zhì)量衡算式；C總物質(zhì)的量衡算式；D元素原子質(zhì)量衡算式19、溫-焓圖中物流線在橫座標(biāo)上的投影表示（ ）。

5、A溫度差；B熱交換量；C質(zhì)量；D流率20、夾點(diǎn)有（ ）特性。A物流匯合為總物流；B傳熱溫差為零；C傳熱面積為無(wú)限大；D混合效果最大21、（ ）作功方式是機(jī)械功。 A電功；B化學(xué)功；C膨脹功；D表面功22、降低精餾過(guò)程能耗的措施有（ ）。 A預(yù)熱進(jìn)料；B減少塔板數(shù)；C減小回流比；D增設(shè)中間再沸器23、采用表格法計(jì)算夾點(diǎn)溫度和最小公用工程量的步驟有（ ）。 A計(jì)算每個(gè)溫區(qū)內(nèi)的熱量值；B確定夾點(diǎn)溫差；C劃分溫區(qū)；D計(jì)算熱級(jí)聯(lián)24、化工過(guò)程整合的要求有（ ）。 A過(guò)程的安全性；B過(guò)程的可靠性；C過(guò)程的環(huán)保性；D過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性25、工藝過(guò)程階段中不包括（ ）過(guò)程。 A反應(yīng)過(guò)程；B分離過(guò)程；C產(chǎn)物回收過(guò)程；

6、D能量過(guò)程26、在進(jìn)行過(guò)程的物料衡算時(shí)，必須設(shè)置基準(zhǔn)，這些基準(zhǔn)有（ ）。 A能量基準(zhǔn)；B時(shí)間基準(zhǔn)；C質(zhì)量基準(zhǔn)；D體積基準(zhǔn)27、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的溫度和壓力是（ ）。 AT=273.15 K；BT=275.15 K；CP=0.1013 MPa；DP=1.013 MPa 28、（ ）不是連續(xù)過(guò)程具有的性質(zhì)。A整年不間斷進(jìn)料； B具有穩(wěn)定的反應(yīng)區(qū)間；C產(chǎn)物不間斷的分離；D具有穩(wěn)定的物流流率29、簡(jiǎn)單過(guò)程物料衡算是指（ ）過(guò)程。 A混合單元；B循環(huán)過(guò)程；C精餾單元；D弛放過(guò)程 30、管道儀表流程圖的圖面由（ ）組成。 A附注；B標(biāo)注；C設(shè)備圖形；D儀表控制31、配管工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容有（ ）方面。 A管徑的設(shè)

7、計(jì)；B管架的設(shè)計(jì)；C閥件的選擇；D管路的設(shè)計(jì)32、（ ）不是分離過(guò)程的要素。 A分離裝置；B分離劑；C一股多組分進(jìn)料物流；D一股單組分進(jìn)料物流33、按流態(tài)分類(lèi)，流化床反應(yīng)器可分為（ ）。A氣液固三相流化床反應(yīng)器；B散式流化床反應(yīng)器；C鼓泡流化床反應(yīng)器； D快速循環(huán)流化床反應(yīng)器34、溫-焓圖中物流線左右平移時(shí)，不影響物流的（ ）性質(zhì)。 A流率；B溫度差；C質(zhì)量；D熱交換量35、計(jì)算產(chǎn)物選擇性需要（ ）數(shù)據(jù)。 A流率；B產(chǎn)物生成量；C原料消耗量；D產(chǎn)物與原料的關(guān)系比36、（ ）不是車(chē)間裝置布置的發(fā)展趨勢(shì)。 A露天化；B大型化；C集中化；D定型化37、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的主要內(nèi)容有（ ）方面。 A傳熱；B

8、反應(yīng)；C流速；D傳質(zhì)38、組分混合有（ ）特點(diǎn)。 A自發(fā)過(guò)程；BG減小的過(guò)程；CG增加的過(guò)程；DS減少的過(guò)程39、（ ）不是管件的連接方式。 A法蘭連接；B對(duì)焊連接；C膠粘連接；D螺紋連接40、基本建設(shè)階段有（ ）時(shí)期。 A投資決策前時(shí)期；B驗(yàn)收時(shí)期；C投資時(shí)期；D開(kāi)工時(shí)期三、判斷題1、綜合產(chǎn)品評(píng)估法反映了副產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和重要性。（A對(duì)； B錯(cuò)）2、管道的設(shè)計(jì)要考慮熱膨脹和熱補(bǔ)償所帶來(lái)的影響。（A對(duì)； B錯(cuò)）3、化工過(guò)程都是穩(wěn)態(tài)過(guò)程。（A對(duì)； B錯(cuò)）4、新建設(shè)的化工裝置在試生產(chǎn)前需要進(jìn)行試車(chē)。（A對(duì)； B錯(cuò)）5、泵吸入管道的設(shè)計(jì)沒(méi)有要求的，可以根據(jù)情況設(shè)計(jì)。（A對(duì)； B錯(cuò)）6、閥門(mén)的選用必須考

9、慮流體的性質(zhì)、壓力、溫度和閥門(mén)的材質(zhì)。（A對(duì)； B錯(cuò)）7、在設(shè)計(jì)管道管徑時(shí)，對(duì)流體流速是有限制的，存在最大允許流速。（A對(duì)； B錯(cuò)）8、描述能量“質(zhì)”屬性的定律是熱力學(xué)第二定律。（A對(duì)； B錯(cuò)）9、穩(wěn)定流動(dòng)體系是指與環(huán)境之間存在物質(zhì)和能量交換的體系。（A對(duì)； B錯(cuò)）10、能量就是能量，沒(méi)有高低、優(yōu)劣之分。（A對(duì)； B錯(cuò)）11、工廠布置圖包括廠區(qū)布置圖和設(shè)備布置圖（車(chē)間布置圖）。（A對(duì)； B錯(cuò)）12、塔的設(shè)計(jì)時(shí)一定要設(shè)計(jì)人孔或手孔。（A對(duì)； B錯(cuò)）13、非金屬管材用于腐蝕性介質(zhì)，溫度和壓力較高的場(chǎng)合。（A對(duì)； B錯(cuò)）14、化工過(guò)程整合與優(yōu)化的目的是使工藝更加完整。（A對(duì)； B錯(cuò)）15、工藝過(guò)程費(fèi)

10、用估算的目的是確定投資額度。（A對(duì)； B錯(cuò)）16、分離因子表征混合物在分離過(guò)程中可得到的分離程度的一種量度。（A對(duì)； B錯(cuò)）17、對(duì)于小直徑、高度大的塔應(yīng)采用單排布置。（A對(duì)； B錯(cuò)）18、封閉體系是指與環(huán)境沒(méi)有物質(zhì)和能量交換的體系。（A對(duì)； B錯(cuò)）19、儀表的控制符號(hào)有圖形符號(hào)、字母代號(hào)和儀表位號(hào)。（A對(duì)； B錯(cuò)）20、夾點(diǎn)處內(nèi)部換熱最大，經(jīng)濟(jì)效益最大。（A對(duì)； B錯(cuò)）21、自由度分析就是要確定過(guò)程或單元的未知量個(gè)數(shù)。（A對(duì)； B錯(cuò)）22、化工設(shè)計(jì)是針對(duì)化工過(guò)程某個(gè)單元操作的設(shè)計(jì)。（A對(duì)； B錯(cuò)）23、在容器的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要設(shè)計(jì)上放空、溢流和排放設(shè)施。（A對(duì)； B錯(cuò)）24、夾點(diǎn)之下不應(yīng)設(shè)置任

11、何公用工程加熱器。（A對(duì)； B錯(cuò)）25、一個(gè)化工產(chǎn)品只有一種反應(yīng)路線來(lái)生產(chǎn)。（A對(duì)； B錯(cuò)）26、化工過(guò)程就是化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。（A對(duì)； B錯(cuò)）27、按照管道儀表流程圖（PID）的設(shè)計(jì)程序，管道儀表流程圖有6個(gè)以上版本。（A對(duì)； B錯(cuò)）28、化工設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使化工工藝過(guò)程中各個(gè)單元的設(shè)計(jì)達(dá)到最佳。（A對(duì)； B錯(cuò)）29、化學(xué)平衡常數(shù)可用來(lái)評(píng)估反應(yīng)熱效應(yīng)的大小。（A對(duì)； B錯(cuò)）30、選擇性是指目的產(chǎn)物占已轉(zhuǎn)化反應(yīng)原料的分量。（A對(duì)； B錯(cuò)）31、流化床反應(yīng)器最明顯的特征就是氣流是下進(jìn)上出，固體質(zhì)量與浮力相近。（A對(duì)； B錯(cuò)）32、分離過(guò)程是自發(fā)的過(guò)程。（A對(duì)； B錯(cuò)）33、溫-焓圖是以溫度T為縱軸，

12、以熱焓H為橫軸的曲線圖。（A對(duì)； B錯(cuò)）四、簡(jiǎn)答題1、如何得到理想條件下氣液系統(tǒng)中的分離因子？2、泵管道布置的一般要求是什么？3、什么是分離過(guò)程？有何特征？4、什么是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程？其主要內(nèi)容是什么？5、車(chē)間設(shè)備布置的內(nèi)容有哪些？6、在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)，化工設(shè)計(jì)將受到哪幾方面的限制？7、廠區(qū)布置的基本任務(wù)和要求是什么？8、化工設(shè)計(jì)分為幾個(gè)階段？分別是什么？9、化工工藝過(guò)程的整合與優(yōu)化的基本思路是什么？10、配管工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容有幾個(gè)方面？分別是什么？11、有幾類(lèi)管道布置？其一般要求是什么？12、化工設(shè)計(jì)分為哪幾類(lèi)設(shè)計(jì)？13、為什么要對(duì)所設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程進(jìn)行費(fèi)用估算？14、工藝過(guò)程費(fèi)用估算方法有哪幾種？

13、15、夾點(diǎn)的定義和夾點(diǎn)的特征？16、如何進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)？17、原料路線選擇應(yīng)遵循什么原則？18、在進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)的程序是什么？19、在工藝過(guò)程的篩選和評(píng)價(jià)中，過(guò)程整合的內(nèi)容有哪些？20、在化工設(shè)計(jì)中，基本上需要進(jìn)行幾類(lèi)計(jì)算？分別是什么？21、對(duì)存在化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算時(shí)，有幾種方法？分別是什么？22、為什么要設(shè)立基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)可否在自由度分析時(shí)作為已知條件？23、進(jìn)行能量衡算的基本程序是什么？24、儀表控制點(diǎn)的標(biāo)注由幾部分組成？25、設(shè)備布置圖的標(biāo)注有哪些？26、如何得到配管工程中管道的管徑？27、有哪幾種方法將工業(yè)管道進(jìn)行分類(lèi)？28、在什么情況下要對(duì)管道進(jìn)行熱補(bǔ)償？熱補(bǔ)償?shù)?/p>

14、方法有哪些？29、管道布置圖的標(biāo)注有哪些？30、在燃料油容器上設(shè)計(jì)哪些部件？五、計(jì)算題1、以苯為溶劑，用共沸精餾法分離乙醇-水混合物，制取純乙醇。假定料液混合物中含水65，乙醇35，在精餾塔餾出液中含苯80，水19，其余為醇(組成均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))。若要求乙醇生產(chǎn)量為2000 kg/h，試計(jì)算精餾中所需的苯量。2、有兩個(gè)熱流股與兩個(gè)冷流股進(jìn)行換熱，其進(jìn)出口溫度和熱容如下表所示。如果最小的溫差Tmin = 10，試確定該交換網(wǎng)絡(luò)的夾點(diǎn)溫度T和最小公用工程用量。物流類(lèi)型及編號(hào)熱容流率（kW/K）初始溫度（）目標(biāo)溫度（）H16.0525300H24.0485375C14.0300475C25.02755

15、153、苯直接加H2轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的流程示意圖見(jiàn)下圖：已知輸入系統(tǒng)中的苯有99 %反應(yīng)生成環(huán)己烷，進(jìn)入反應(yīng)器物流的組成為80%H2和20 %C6H6 (摩爾分?jǐn)?shù)，下同)，產(chǎn)物物流中含有3 %的H2。 請(qǐng)對(duì)總單元、反應(yīng)器單元、冷凝分離單元進(jìn)行自由度分析。4、計(jì)算下表中3股冷流的冷復(fù)合曲線，并用熱焓圖表示。物流類(lèi)型及編號(hào)熱容流率（kW/K）供應(yīng)溫度（）目標(biāo)溫度（）冷流15.080280冷流23.050200冷流32.0601605、對(duì)下圖的單元操作進(jìn)行自由度分析：中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院 化工設(shè)計(jì)概論 期末復(fù)習(xí)題答案一、給出下面概念和術(shù)語(yǔ)的定義1、熱：有溫度差存在時(shí)體系與體系（或體系與環(huán)境）

16、之間所傳遞的能量。2、活塞流型反應(yīng)器：物料返混為零的反應(yīng)器。如管式反應(yīng)器。3、管件：管件就是用于在管道系統(tǒng)中改變走向、高度，或改變管徑，或引出支管等所使用的管道部件。4、分離過(guò)程：就是將一混合物轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。5、溫-焓圖(T-H)：是以溫度T為縱軸，以熱焓H為橫軸的曲線圖，它表示了物流的熱特性。6、固定床反應(yīng)器：是指所用固體催化劑，或固體反應(yīng)物，固定于反應(yīng)器中的一類(lèi)反應(yīng)器。7、聚式流態(tài)化：在流化床反應(yīng)器中，固體顆粒在不同程度上成團(tuán)聚狀態(tài)。8、傳質(zhì)分離過(guò)程（平衡分離過(guò)程）：通過(guò)物質(zhì)的遷移而使均相的混合物達(dá)到分離的目的。這一過(guò)程遵循物質(zhì)傳遞原理 。由于這種分離過(guò)程常常是

17、達(dá)到傳質(zhì)平衡，因而，也稱(chēng)平衡分離過(guò)程。9、工藝流程示意圖：用方塊流程圖按不同的部分來(lái)表示工藝過(guò)程的總體概念、或部分概念、或一個(gè)單元的詳細(xì)操作 ，并且每個(gè)方塊根據(jù)不同的詳略要求，有一定的框圖說(shuō)明。工藝流程示意圖也稱(chēng)方塊流程圖。10、連續(xù)過(guò)程：連續(xù)過(guò)程是指這樣的過(guò)程，它被設(shè)計(jì)成每個(gè)裝置可以每天運(yùn)行24小時(shí)，每周運(yùn)行7天，幾乎全年都在基本不變的穩(wěn)定條件下運(yùn)行，直到為了檢修而停車(chē)。11、中間反應(yīng)：就是指原料預(yù)處理過(guò)程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。 如一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫的變換反應(yīng)、乙醇氧化制乙醛的反應(yīng)。12、速率控制分離過(guò)程：是指通過(guò)某種介質(zhì)如半透膜，在壓力差、溫度差、濃度差、電位差或其它梯度所造成的強(qiáng)制力的推

18、動(dòng)下，依靠各組分?jǐn)U散傳遞速度的差異實(shí)現(xiàn)組分的分離。13、逆流反應(yīng)器：所有反應(yīng)物料在反應(yīng)器中逆流運(yùn)行。14、分離因子：是表征混合物在特定分離過(guò)程中可以得到的分離程度的一種量度。15、化工過(guò)程：是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使原料變成合格的目的產(chǎn)品時(shí)所經(jīng)歷的、進(jìn)行的一切事件。16、間歇過(guò)程：是指一個(gè)裝置，或幾套裝置，或所有裝置，都設(shè)計(jì)成經(jīng)常地開(kāi)車(chē)和停車(chē)，來(lái)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。17、工藝過(guò)程階段：是化學(xué)工藝過(guò)程中的一部分，是由一個(gè)化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)物的預(yù)處理和反應(yīng)產(chǎn)物分離構(gòu)成的一個(gè)工藝過(guò)程。18、夾點(diǎn)：在溫-焓圖上通過(guò)冷、熱復(fù)合曲線的平移，首次出現(xiàn)的相交點(diǎn)，就叫夾點(diǎn)。19、化學(xué)反應(yīng)路線：是指由反應(yīng)原料到產(chǎn)品的各步反應(yīng)順序

19、所組成的整體。一個(gè)化工產(chǎn)品，常常有多個(gè)反應(yīng)途徑。20、流化床反應(yīng)器：是指在反應(yīng)器中流體(氣體和液體)高速由下而上通過(guò)床層，帶動(dòng)床內(nèi)的固體顆粒迅速運(yùn)動(dòng)，并使之懸浮在流動(dòng)的氣流中，從而表現(xiàn)出類(lèi)似流體流動(dòng)的一些特征的反應(yīng)器。 二、單項(xiàng)與多項(xiàng)選擇題1、B；2、ABCD；3、ABCD；4、C；5、ACD；6、C；7、ACD；8、ABCD；9、AC；10、A；11、AC；12、CD；13、BD；14、AD；15、C；16、ABCD；17、ABCD；18、ABCD；19 B、；20、BC；21、C；22、ACD；23、ABCD；24、ABCD；25 C、；26、；BCD 27、AC；28、B；29、BD；3

20、0、ABCD；31、ABCD；32、D；33、BCD；34、BD；35、BCD；36、B；37、ABD；38 AB、；39、C；40、AC；三、判斷題1、A；2、A；3、B；4、A；5、B；6、A；7、A；8、A；9、A；10、B；11、A；12、A；13、B；14、B；15、B；16、A；17、B；18、B；19 A、；20、B；21、A；22、B；23、A；24、A；25、B；26 B、；27、A；28 B、；29、B；30、B；31、A；32、B；33、A；四、簡(jiǎn)答題1、答：在理想條件下，氣液系統(tǒng)中組分在氣相和液相之間達(dá)到平衡，并服從拉烏爾定律和道爾頓定律，即式中 yi，xi 分別為i在

21、氣相和液相中的摩爾分?jǐn)?shù)； p 總壓； pi i在氣相中的分壓； pi0 純液體i的蒸氣壓。 在此情況下，平衡比為因此雙組分i、j的分離因子為：，即分離因子aij為i、j組分在操作溫度下的飽和蒸汽壓之比，也常稱(chēng)為相對(duì)揮發(fā)度。2、答：泵管道布置的一般要求是、在滿(mǎn)足工藝要求的前提下，滿(mǎn)足泵正常運(yùn)行及維修檢查的要求。、應(yīng)避免熱膨脹對(duì)泵出入口管道的影響，減少管道作用在泵管嘴處的應(yīng)力和力矩。、在充分滿(mǎn)足管道柔性的前提下，使泵出入口管道最短。、設(shè)計(jì)出合理的泵維修檢查所需的空間，使泵的管道、閥門(mén)手輪不影響維修和檢查操作。3、答：分離過(guò)程是指將一混合物轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。其特征是要有混合物

22、原料、以及分離劑，和分離設(shè)施。4、答：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是指一種化合物或多種化合物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)變化轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N或幾種化合物的過(guò)程。其主要內(nèi)容是反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)、傳質(zhì)和傳熱。5、答：車(chē)間設(shè)備布置的內(nèi)容有（1）確定各個(gè)工藝設(shè)備在車(chē)間平面和立面位置；（2）確定某些在工藝流程圖中的一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置；（3）確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸；（4）在上述各項(xiàng)的基礎(chǔ)上確定建筑物、構(gòu)筑物與場(chǎng)地的尺寸；（5）確定管道、電氣儀表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。6、答：在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)，化工設(shè)計(jì)將受到四方面的限制，分別是化工資源限制、環(huán)保限制、水資源限制、化工技術(shù)限制。7、答：廠

23、區(qū)布置的基本任務(wù)和要求是結(jié)合廠區(qū)的各種自然條件和外部條件來(lái)確定生產(chǎn)過(guò)程中各臺(tái)機(jī)器設(shè)備的空間位置，以獲得最合理的物料和人員的流動(dòng)路線。其內(nèi)容是廠房布置、車(chē)間廠房布置、車(chē)間設(shè)備布置、各工段、各設(shè)施在車(chē)間內(nèi)的布置，生產(chǎn)控制區(qū)和生活區(qū)的布置。其要求是：滿(mǎn)足生產(chǎn)、安全和發(fā)展的要求 ，以及與環(huán)境、人文的和諧。8、答：化工設(shè)計(jì)分為3個(gè)階段設(shè)計(jì)；分別是三階段設(shè)計(jì)、兩階段設(shè)計(jì)和一段設(shè)計(jì)。9、答：化工工藝過(guò)程的整合與優(yōu)化的基本思路按以下步驟進(jìn)行：（1）、原料到產(chǎn)物的反應(yīng)路線選擇。（2）、根據(jù)完整的工藝過(guò)程是由工藝過(guò)程階段組成的特點(diǎn)，確定段數(shù)。（3）、每段中進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化、分離過(guò)程的優(yōu)化。（4）、每段之間如何聯(lián)

24、系。（5）、確定整個(gè)工藝過(guò)程的物料衡算和能量衡算。（6）、確定整個(gè)工藝過(guò)程的操作條件，包括修正各階段的操作條件。（7）、熱交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。（8）、通過(guò)上述幾步，合成出數(shù)個(gè)工藝過(guò)程，再由經(jīng)濟(jì)核算，環(huán)保條件下利潤(rùn)至上原則，確定最優(yōu)工藝過(guò)程。10、答：配管工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容有7個(gè)方面，分別是管徑的設(shè)計(jì)、管道的選材及其規(guī)格選用、接管方式的選擇、管件的選用、閥件的選擇、管架的設(shè)計(jì)、管道的布置。11、答：有2大類(lèi)管道布置，架空布置和地下布置。其一般要求是、管道布置要符合有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和慣例。、符合工藝專(zhuān)業(yè)對(duì)配管的要求。、管道布置應(yīng)盡量架空敷設(shè)。、盡量“步步高”或“步步低”，不出現(xiàn)或少出現(xiàn)氣袋和液袋。、管道過(guò)

25、人行道h2m，過(guò)公路4.5m，過(guò)鐵路6m。、管道布置不應(yīng)妨礙設(shè)備、機(jī)泵和儀表的操作和維修。、采用管溝敷設(shè)時(shí)，溝底應(yīng)有2的坡度，在最低處設(shè)排水點(diǎn)。、管道本身應(yīng)有足夠的柔性，應(yīng)盡量利用管道的自然形狀對(duì)熱脹自行進(jìn)行補(bǔ)償。、管道穿過(guò)墻壁、樓板及平臺(tái)時(shí)，孔洞的大小管外徑或隔熱層外徑加50 mm。管道不應(yīng)穿過(guò)防火墻和防爆墻。、除了必要的法蘭或螺紋連接外，應(yīng)盡可能采用焊接連接。法蘭的位置應(yīng)避免處于人行通道和機(jī)泵上方。輸送腐蝕性介質(zhì)管道上的法蘭應(yīng)設(shè)安全防護(hù)罩。、并排布置的管道應(yīng)設(shè)置合理的間距。、直管段兩相鄰環(huán)焊縫的允許最小距離2.5倍焊縫厚度，且 50 mm；要求消除應(yīng)力時(shí)不得 5倍焊縫高度，且 80mm。1

26、2、答：化工設(shè)計(jì)分為3類(lèi)設(shè)計(jì)，分別是新過(guò)程的化工設(shè)計(jì)、化工過(guò)程改造的化工設(shè)計(jì)、擴(kuò)建生產(chǎn)設(shè)計(jì)。13、答：對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行費(fèi)用估算是由工藝設(shè)計(jì)的目標(biāo)和目的所決定的。因?yàn)楣に囋O(shè)計(jì)的目標(biāo)是選擇出經(jīng)濟(jì)上可行的工藝過(guò)程。而工藝設(shè)計(jì)的初期，首先進(jìn)行工藝過(guò)程的概念設(shè)計(jì)，即將各個(gè)單元操作基本確定下來(lái)后，按不同的組合方式，形成多個(gè)工藝過(guò)程。判斷這些概念設(shè)計(jì)中哪一個(gè)更具有經(jīng)濟(jì)潛力，是工藝過(guò)程優(yōu)化的第一步。這只有通過(guò)投資和操作費(fèi)用的粗略估算才能確定。14、答：工藝過(guò)程費(fèi)用估算方法有：系數(shù)估算法和設(shè)備費(fèi)用估算法。15、答：在溫-焓圖上通過(guò)冷、熱復(fù)合曲線的平移，首次出現(xiàn)的相交點(diǎn)，就叫夾點(diǎn)。夾點(diǎn)的特征是在夾點(diǎn)處，傳熱溫差為零

27、，傳熱面積無(wú)限大，系統(tǒng)內(nèi)部換熱達(dá)到最大。16、答：進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)采用的是夾點(diǎn)原則，按照夾點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則，即熱量不穿過(guò)夾點(diǎn)，夾點(diǎn)以上不用冷源，夾點(diǎn)以下不用熱源，可將換熱系統(tǒng)分為以?shī)A點(diǎn)為分界線的上、下兩個(gè)子系統(tǒng)，接著獨(dú)立設(shè)計(jì)這兩個(gè)系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)，從而得到一個(gè)初始網(wǎng)絡(luò)。最后對(duì)初始網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，目的是減少系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)的回路。17、答：原料路線選擇應(yīng)遵循三項(xiàng)原則，可靠性、經(jīng)濟(jì)性、合理性原則。18、答：在進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)的程序有4個(gè)重要步驟，（1）、搜集和評(píng)價(jià)資料、新方法。（2）、計(jì)算、整理關(guān)鍵數(shù)據(jù)。（3）、確定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。（4）、過(guò)程的整合與優(yōu)化。19、答：在工藝過(guò)程的篩選和評(píng)價(jià)中，過(guò)程整合的

28、內(nèi)容有單元操作的選擇，這些單元操作之間的相互連接，確定溫度、壓力和流率等操作條件，確定能量利用率和能量最小公用工程量，構(gòu)建熱交換網(wǎng)絡(luò)，繪制過(guò)程的工藝流程圖、工藝設(shè)備流程圖、過(guò)程的電氣控制流程圖，計(jì)算固定投資和經(jīng)濟(jì)效益。20、答：在化工設(shè)計(jì)中，基本上需要進(jìn)行3類(lèi)計(jì)算，分別是（1）、整個(gè)化工過(guò)程的物料和能量核算，確定進(jìn)料組成和流率，產(chǎn)物和副產(chǎn)物的組成、流率及三廢的生成量。（2）、過(guò)程中各個(gè)單元操作的物料和能量核算，確定進(jìn)出該單元操作的各個(gè)物流的組成和流率，以及操作條件。（3）、確定整個(gè)化工過(guò)程，需要公用工程提供的蒸汽、水、電或其他燃料等的消耗定額和條件。21、答：對(duì)存在化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算時(shí)

29、，基本上有4種方法，分別是直接計(jì)算法、反應(yīng)速率衡算法、元素平衡法、節(jié)點(diǎn)衡算法。22、答：設(shè)立計(jì)算基準(zhǔn)，是因?yàn)榭墒褂?jì)算簡(jiǎn)化，同時(shí)縮小計(jì)算誤差，所以在物料、能量衡算過(guò)程中，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇計(jì)算基準(zhǔn)。基準(zhǔn)在自由度分析時(shí)可作為已知條件。23、答：進(jìn)行能量衡算的基本程序有4步，分別是、正確繪制系統(tǒng)示意圖，標(biāo)明已知條件和物料狀態(tài)；、確定各組分的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，如比焓、比熱容、相變熱等；、選擇計(jì)算基準(zhǔn)，如與物料衡算一起進(jìn)行，可選用物料衡算所取的基準(zhǔn)作為能量衡算的基準(zhǔn)，同時(shí)，還要選取熱力學(xué)函數(shù)的基準(zhǔn)態(tài)；、列出能量衡算方程式，進(jìn)行求解。24、答：儀表控制點(diǎn)的標(biāo)注由3部分組成，分別是圖形符號(hào)、字母代號(hào)、儀表位號(hào)。25、答

30、：設(shè)備布置圖的標(biāo)注包括廠房建筑定位軸線的編號(hào)，建(構(gòu))筑物及其構(gòu)件的尺寸，設(shè)備的名稱(chēng)、位號(hào)、設(shè)備在廠房建筑內(nèi)的定位尺寸及其他說(shuō)明等。26、答：配管工程中管道的管徑可通過(guò)3種方法得到，這3種方法是公式法，即通過(guò)公式的計(jì)算而獲得；經(jīng)驗(yàn)公式法；以及圖標(biāo)法，通過(guò)體積流率和流速，查閱圖表而獲得管徑。27、答：工業(yè)管道有4級(jí)分類(lèi)法，分別是介質(zhì)的壓力、介質(zhì)的溫度、介質(zhì)的性質(zhì)、管道材料。28、答：在那些需要減少設(shè)備和管道向周?chē)h(huán)境散發(fā)或吸收熱量而造成能量損失的地方、需要改善勞動(dòng)保護(hù)條件和生產(chǎn)條件的地方、以及需要提高設(shè)備的防火等級(jí)的地方。熱補(bǔ)償?shù)姆椒ǔ３Ｓ袃煞N，一種是自然補(bǔ)償，另一種是采用波形補(bǔ)償器來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。

31、29、答：管道布置圖的標(biāo)注有7項(xiàng)，它們是建筑標(biāo)注（包括建筑定位軸線的編號(hào)及柱距尺寸，平臺(tái)和構(gòu)筑物的標(biāo)高等）、設(shè)備標(biāo)注、管道標(biāo)注（包括管道的定位尺寸及標(biāo)高、物料的流動(dòng)方向和管號(hào)）、管件標(biāo)注（包括管件符號(hào)、管件的位置尺寸和要求）、閥門(mén)標(biāo)注（包括閥門(mén)符號(hào)、安裝標(biāo)高、編號(hào)和公稱(chēng)直徑）、儀表控制點(diǎn)的標(biāo)注、管道支架的標(biāo)注。30、答：在燃料油容器上應(yīng)設(shè)計(jì)放空部件、溢流管部件、排放部件、取樣接口和下降腿等部件。五、計(jì)算題（10分）。1、解：畫(huà)出流程方框示意圖，如下圖所示： 總物料平衡式： F1 + F2F3 + F4 組分物料平衡式： 苯平衡 F20.80 F3 水平衡 0.65 Fl0.19 F3醇平衡 (

32、1-0.65) Fl(1-0.80-0.19) F3 + F4 對(duì)上述四個(gè)物料平衡方程，任選出3個(gè)組成一次方程組，并進(jìn)行求解方程組，得：Fl 6333 kg/hF2 17333 kg/hF3 21666 kg/h2、解：1、確定邊界溫度，Tmin=10/2=5物流 C1 C2 H1 H2物流溫度（） 300 475 275 515 525 300 485 375對(duì)應(yīng)的邊界溫度（） 305 480 280 520 520 295 480 370邊界溫度順序 280 295 305 370 480 5202、作熱能階圖：3、熱量的復(fù)合溫度范圍 T（0C） 480520 40 1.0 40.0 過(guò)量 370480 110 1.0 110.0 過(guò)量 305370 65 3.0 195.0 不足 295305 10 1.0 10.0 過(guò)量 280295 15 5.0 75.0 不足按能量傳遞原則：本題夾點(diǎn)溫度T為305 和280或280 最小熱源：Hmin（40.0110.0+195.0）+（10.0+75.0）110.0 kW 最小冷源：