化工設(shè)計概論試題

-.z.一．填空題新建工程設(shè)計包括新產(chǎn)品設(shè)計和采用新或新技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計。設(shè)計代表的任務(wù)是參加根本建立的和安裝。化工計算包括工藝設(shè)計中的、能量衡算以及設(shè)備選型和計算三個內(nèi)容。設(shè)備是完成生產(chǎn)過程的重要條件，是確定技術(shù)路線和時必然涉及到的因素。工藝流程草圖流程線的起始和終了處注明的名稱來源及去向。設(shè)備在工藝管道及儀表流程圖上應(yīng)標注和名稱。對于連續(xù)操作過程，選用作為基準是很自然的。工藝設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)工藝需要，計算并*種型號設(shè)備，以便訂貨。根據(jù)工藝流程的特點，確定反響釜是操作還是間歇操作。設(shè)備布置首先要滿足工藝和工藝條件的要求?；S使用最多的換熱器是換熱器與再沸器。真空管線應(yīng)盡量短，盡量減少彎頭和以降低阻力，到達更高的真空度。管架是用來、固定和約束管道的。循環(huán)冷卻水在周而復(fù)始的循環(huán)使用過程中，會對管道產(chǎn)生并在管壁上結(jié)垢。物質(zhì)的燃燒必須具備個條件?；ぴO(shè)計可根據(jù)性質(zhì)分類，也可按設(shè)計性質(zhì)分類。施工圖設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)審批意見，解決擴大初步設(shè)計階段待定的各項問題。擴大初步設(shè)計的設(shè)計文件應(yīng)包括以下兩局部內(nèi)容：和說明書的附圖、附表。工藝管道及儀表流程圖上，管道的標注內(nèi)容應(yīng)包括三個組成局部：即、管徑和管道等級。執(zhí)行器的圖形符號由機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)兩局部組合而成。加壓操作的塔可分為出料和液相出料兩種。物料衡算的理論根據(jù)是定律。流量大而揚程不高時可選用單級。對于釜式反響器，依靠來實現(xiàn)物料流動和混合接觸。車間設(shè)備布置是確定各個設(shè)備在車間和立面上的位置。容器分貯存容器與原料及成品貯罐兩類。管架按位置可分為管架和室內(nèi)管架兩類。換熱器與鄰近設(shè)備間可用管道架空連接。工業(yè)上采暖系統(tǒng)按壓力分為低壓和高壓兩種。自燃點是指物質(zhì)在沒有外界引燃的條件下在空氣中能自燃的。工藝管道及儀表流程圖可以〔裝置〕或工段〔分區(qū)或工序〕為主項進展繪制。工藝管道及儀表流程圖上一般應(yīng)畫出所有物料和輔助物料的管道。再沸器有兩種形式，一種是循環(huán)式，另一種是沉浸式。對于操作過程，按投入一批物流的數(shù)量為基準，最為方便。化工設(shè)備從總體上分為兩類：一類稱設(shè)備；一類稱非標準(非定型)設(shè)備。填料塔操作氣速比泛點氣速?；ぴO(shè)備的材料除考慮和剛度外，還應(yīng)當考慮耐腐蝕、耐高溫等性質(zhì)。墻按位置可分為墻和內(nèi)墻。車間廠房布置包括車間布置和立面布置。塔和立式設(shè)備的人孔，應(yīng)對著空場地或檢修通道而布置在方向。泵應(yīng)盡量靠近供料設(shè)備以保證良好的條件。設(shè)備布置圖是表示一個車間或工段的和輔助設(shè)備在廠房建筑內(nèi)外布置的圖樣。公用工程包括給排水、供電、、與冷凍以及采暖通風等專業(yè)?；嵩纯煞譃闊嵩春烷g接熱源。燃燒熱是可燃物質(zhì)在氧氣中燃燒時所釋放的全部熱量。二．選擇題〔每題1分，共計10分〕概念設(shè)計的規(guī)模應(yīng)是()A小試時的最正確規(guī)模。B工業(yè)化時的最正確規(guī)模。C中試時的最正確規(guī)模。D大型試驗時的最正確規(guī)模。流程草圖中物料管線用()A粗實線畫出。B細實線畫出。C細虛線畫出。D粗虛線畫出。工藝管道及儀表流程圖上的設(shè)備圖形及其上下間相對位置大致按()A1：20或1：40的比例進展繪制。B1：40或1：80的比例進展繪制。C1：100或1：200的比例進展繪制。D1：200或1：400的比例進展繪制。根據(jù)工藝條件及泵的特性，首先決定泵的()A尺寸B流量C揚程D型式化工設(shè)備圖主視圖一般采用()A俯視的表達方法。B正視的表達方法。C全剖視的表達方法。D側(cè)視的表達方法。車間布置設(shè)計的內(nèi)容包括車間()A廠房布置和車間設(shè)備布置。B管線布置和車間設(shè)備布置。C儀表布置和車間設(shè)備布置。D人員布置和車間設(shè)備布置。設(shè)備布置圖中的所有設(shè)備，均需標出()A型號與位號。B名稱與位號。C功能與位號。D生產(chǎn)廠家與位號。管道引出支管時，液體管道應(yīng)從()A上方引出。B下方引出。C左方引出。D右方引出。塔的布置常分成操作區(qū)和()A準備區(qū)兩局部。B維護區(qū)兩局部。C平安區(qū)兩局部。D配管區(qū)兩局部。管道布置圖上的管件通常用()A符號表示。B圖形表示。C線段表示。D數(shù)字表示。11.方案設(shè)計這個階段的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，它們是整個()A工藝設(shè)計的根底。B工程設(shè)計的根底。C管路設(shè)計的根底。D設(shè)備設(shè)計的根底。12．生產(chǎn)工藝路線選定后，即可進展()A根底設(shè)計。B中試設(shè)計。C流程設(shè)計。D設(shè)備設(shè)計。13．工藝管道及儀表流程圖是以()A工藝流程圖為依據(jù)。B物料流程圖為依據(jù)。C管道流程圖為依據(jù)。D儀表流程圖為依據(jù)。14.流程草圖中動力管線用()A中粗實線畫出。B中細實線畫出。C粗實線畫出。D粗虛線畫出。15.蒸餾塔的控制方案很多，但根本形式通常有()A一種。B兩種。C三種。D四種。16.車間布置分初步設(shè)計和()A平面設(shè)計兩個階段。B立面設(shè)計兩個階段。C土建立計兩個階段。D施工圖設(shè)計兩個階段。17.車間布置設(shè)計和配管設(shè)計必需與()A設(shè)備設(shè)計有密切的關(guān)系。B根底設(shè)計有密切的關(guān)系。C土建立計有密切的關(guān)系。D工藝設(shè)計有密切的關(guān)系。18.在設(shè)備布置圖中，視圖的表達內(nèi)容主要有建筑物及其構(gòu)件和()A裝置。B設(shè)備。C管線。D廠房。19.管道引出支管時，氣體管道應(yīng)從()A上方引出。B下方引出。C左方引出。D右方引出。20.管道布置圖又稱為管道安裝圖或()A設(shè)備圖。B流程圖。C控制圖。D配管圖。21.化工新技術(shù)開發(fā)過程中要進展概念設(shè)計、中試設(shè)計和()A工程設(shè)計等三種設(shè)計。B工藝設(shè)計等三種設(shè)計。C設(shè)備設(shè)計等三種設(shè)計。D根底設(shè)計等三種設(shè)計。22.根據(jù)工程的重要性、技術(shù)的復(fù)雜性和技術(shù)的成熟程度及方案任務(wù)書的規(guī)定，()A中試設(shè)計可分為三段設(shè)計、兩段設(shè)計和一段設(shè)計。B工程設(shè)計可分為三段設(shè)計、兩段設(shè)計和一段設(shè)計。C根底設(shè)計可分為三段設(shè)計、兩段設(shè)計和一段設(shè)計。D概念設(shè)計可分為三段設(shè)計、兩段設(shè)計和一段設(shè)計。23.工程建議書是進展可行性研究和編制()A設(shè)計任務(wù)書的依據(jù)。B概算書的依據(jù)。C施工圖設(shè)計的依據(jù)。D初步設(shè)計的依據(jù)。24.生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇的()A合理性主要指技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理。B可靠性主要指技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理。C經(jīng)濟性主要指技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理。D先進性主要指技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理。25.生產(chǎn)工藝流程草圖一般由()A物料流程、圖例和設(shè)備一覽表等三個局部組成。B工藝流程、圖例和設(shè)備一覽表等三個局部組成。C管道流程、圖例和設(shè)備一覽表等三個局部組成。D儀表流程、圖例和設(shè)備一覽表等三個局部組成。26.生產(chǎn)方法確定以后，就可以設(shè)計繪制()A設(shè)備布置圖B車間布置圖C化工設(shè)備圖D流程草圖。27.蒸餾是化工廠應(yīng)用極為廣泛的()A動力輸送過程。B傳熱過程。C傳質(zhì)過程。D換熱過程。28.立式容器的管口方位取決于()A車間布置的需要。B管道布置的需要。C設(shè)備布置的需要。D工藝流程的需要。29.管道布置圖一般只畫管道和設(shè)備的()A立面布置圖。B俯視布置圖。C側(cè)視布置圖。D平面布置圖。30.液體的閃點如果等于或低于環(huán)境溫度的則稱為()A可燃液體。B易燃液體。C不燃液體。D易揮發(fā)液體。三．名詞解釋題概念設(shè)計：工藝流程圖：車間廠房布置：地基：總預(yù)備費：.根底設(shè)計：工藝流程設(shè)計：化工設(shè)備：管道布置：設(shè)備購置費：概算書：工藝流程草圖：車間布置：根底：其他費用：四.簡答題工藝流程四個重要過程。(4分)車間布置初步設(shè)計的主要內(nèi)容。(6分)工程概算費用的分類。(4分)什么情況需要保溫？(5分)泵的選用與設(shè)計程序。(6分)塔型選擇根本原則。(5分)化工車間〔裝置〕工藝設(shè)計內(nèi)容。(6分〕化工車間管道布置設(shè)計的要求。(4分〕管道支架按其作用分類。(4分〕4.化工設(shè)備的根本構(gòu)造特點?！?分〕5.設(shè)計貯罐的一般程序?！?分〕6.車間平面布置的內(nèi)容?！?分〕工藝上降低污垢系數(shù)方法?！?分〕反響釜設(shè)計程序?！?分〕工程概算工程的劃分?！?分〕車間設(shè)備布置需要滿足的要求?！?分〕化工設(shè)計結(jié)合國情應(yīng)考慮的問題。〔6分〕露天或半露天布置的優(yōu)點。〔4分〕五.畫圖識圖題1.畫出真空泵流量調(diào)節(jié)中的真空管吸入支路調(diào)節(jié)示意圖。畫出通過調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)來控制換熱器溫度的控制方案示意圖。畫出用提餾段塔板溫度控制加熱蒸氣量來實現(xiàn)精餾塔的控制示意圖。3.畫出離心泵出口旁路調(diào)節(jié)示意圖。4.畫出用提餾段塔板溫度控制塔底產(chǎn)品流量來實現(xiàn)精餾塔的控制示意圖。5.畫出離心泵出口直接節(jié)流調(diào)節(jié)示意圖。6.畫出用精餾段塔板溫度控制塔頂產(chǎn)品流量來實現(xiàn)精餾塔控制的示意圖。六.計算題1.利用乙烯局部氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過量空氣條件下通過銀催化劑進展如下反響，進料物質(zhì)流量為1000mol/h，進料中含乙烯10%〔mol〕，乙烯轉(zhuǎn)化率為25%，計算反響器出口物料量。反響方程式如下：2C2H4+O2→2C2H4O2.氨氧化反響器的能量衡算氨氧化反響式為：4NH3〔氣〕＋5O2〔氣〕→4NO〔氣〕＋6H2O〔氣〕此反響在25℃、101．3kPa的反響熱為ΔH0r=－904.6KJ。現(xiàn)有25℃的100molNH3/h和300molO2/h連續(xù)進入反響器，氨在反響器內(nèi)全部反響，產(chǎn)物在300℃呈氣態(tài)離開反響器。如操作壓力為101．3kPa，計算反響器應(yīng)輸入或輸出的熱量。300℃時NO、O2和H2O的〔NO〕＝30.80J/〔mol·℃〕〔O2〕＝30.80J/〔mol·℃〕〔H2O〕＝34.80J/〔mol·℃〕3.乙苯脫氫制苯乙烯，通入純乙苯為250kg/h，乙苯與水蒸氣質(zhì)量比為1：1.3，乙苯轉(zhuǎn)化率為50%，其中在轉(zhuǎn)化掉的乙苯中有90%轉(zhuǎn)化成苯乙烯；10%轉(zhuǎn)化成苯；試計算反響器出口物料質(zhì)量流量。轉(zhuǎn)化成苯乙烯的反響：C8H10→C8H8+H2轉(zhuǎn)化成苯的反響：C8H10→C6H6+C2H44.甲烷在連續(xù)式反響器中用空氣氧化生產(chǎn)甲醛，甲烷的轉(zhuǎn)化率為40%，氧氣完全反響。CH4〔氣〕＋O2→HCHO〔氣〕＋H2O〔氣〕以100mol進反響器的甲烷為基準。假定反響在足夠低的壓力下進展，氣體便可看作理想氣體。甲烷于25℃進反響器．空氣于25℃進反響器，如要保持出口產(chǎn)物為150℃，需從反響器取走多少熱量？〔N2,150℃〕＝29.24J/〔mol·℃〕〔HCHO,150℃〕＝9.12J/〔mol·℃〕〔H2O,150℃〕＝34.00J/〔mol·℃〕〔CH4,150℃〕＝39.2J/〔mol·℃〕ΔH0f〔CH4〕=－74.85KJ/molΔH0f〔HCHO〕=－115.9KJ/molΔH0f〔H2O〕=－241.83KJ/mol5.鄰二甲苯空氣氧化制苯酐，乙知鄰二甲苯的轉(zhuǎn)化率為70%，氧的用量為理論用量的150%，每小時投入鄰二甲苯250kg，試計算出口物料流量。反響式如下：C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O6.甲烷和氫氣混合用空氣完全燃燒來加熱鍋爐，煙道氣分析按體積組成為N272.28%；CO28.12%；O22.44%；H2O17.15%。問：燃料中甲烷和氫氣的比例？反響式：H2+1/2O2→H2OCH4+2O2→CO2+2H2O答案一．填空題工藝現(xiàn)場施工物料衡算工藝流程物料位號單位時間選擇連續(xù)流程列管式閥門支承腐蝕三工程擴大初步設(shè)計設(shè)計說明書管道號執(zhí)行氣相質(zhì)量守恒離心泵攪拌器平面中間管道直接蒸汽溫度車間工藝對流間歇標準〔定型)小強度外平面同一吸入生產(chǎn)供熱直接完全選擇題BACDCABBDAACBABDCBADDBADADCBDB三．名詞解釋題概念設(shè)計是從工程角度出發(fā)進展的一種假想設(shè)計。把各個生產(chǎn)單元按照一定的目的要求，有機地組合在一起，形成一個完整的生產(chǎn)工藝過程，并用圖形描繪出來，即是工藝流程圖。是對整個車間各工段、各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)，按照它們在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進展合理的平面和立面布置。建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤稱為地基。總預(yù)備費包括根本預(yù)備費和漲價預(yù)備費兩項。根底設(shè)計是新技術(shù)開發(fā)的最終成果，它是工程設(shè)計的依據(jù)。工藝流程設(shè)計通過工藝流程圖的形式，形象地反映了化工生產(chǎn)由原料進入到產(chǎn)品輸出的過程。化工設(shè)備主要指在化工生產(chǎn)中常用的標準和非標準設(shè)備。用管道將各工段和各設(shè)備連接起來。稱管道布置。設(shè)備購置費包括設(shè)備原價及運雜費用。概算書是在初步設(shè)計階段編制的車間投資的大概計算。工藝流程草圖：是用來表達整個工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。將各工段與各設(shè)備按生產(chǎn)流程在空間上進展組合、布置稱車間布置。根底是建筑物的下部構(gòu)造，埋在地面以下。其他費用是指工程費用以外的建立工程必須支出的費用。四.簡答題工藝流程四個重要過程。(4分)原料預(yù)處理過程?！?分〕反響過程。〔1分〕產(chǎn)物的后處理。〔1分〕三廢的處理過程?！?分〕車間布置初步設(shè)計的主要內(nèi)容。〔6分〕生產(chǎn)、生產(chǎn)輔助、生活行政設(shè)施的空間布置；決定車間場地與建筑物、構(gòu)筑物的大小；設(shè)備的空間〔水平和垂直方向〕布置；通道系統(tǒng)、物料運輸設(shè)計；安裝、操作、維修所需的的空間設(shè)計；其他。答出一個得1分，最多得6分工程概算費用的分類?！?分〕設(shè)備購置費?！?分〕安裝工程費。〔1分〕建筑工程費?！?分〕其他費用。〔1分〕什么情況需要保溫？(5分)凡設(shè)備或管道外表區(qū)溫度超過50℃，需要減少熱損失；設(shè)備內(nèi)或輸送管道內(nèi)的介質(zhì)要求不結(jié)晶、不凝結(jié)；制冷系統(tǒng)的設(shè)備和管道中介質(zhì)輸送要求保冷；介質(zhì)的溫度低于周圍空氣露點溫度，要求保冷；季節(jié)變化大。答出一個得1分，最多得5分。泵的選用與設(shè)計程序。(6分)1〕確定泵型。2〕確定選泵的流量和揚程。3〕確定泵的安裝高度。4〕確定泵的臺數(shù)和備用率。5〕校核泵的軸功率。6〕確定冷卻水或驅(qū)動蒸汽的耗用量。7〕選用電動機。8〕填寫選泵規(guī)格表。答出一個得1分，最多得6分。塔型選擇根本原則。(5分)生產(chǎn)能力大，彈性好。滿足工藝要求，別離效率高。運轉(zhuǎn)可靠性高，操作、維修方便。構(gòu)造簡單，加工方便，造價較低。塔壓降小。答出一個得1分，最多得5分。7.化工車間〔裝置〕工藝設(shè)計內(nèi)容〔6分〕1)設(shè)計準備工作2)方案設(shè)計3)化工計算4)車間布置設(shè)計5)化工管路設(shè)計6)提供設(shè)計條件7)編制概算書及編制設(shè)計文件答出一個得1分，最多得6分。8.簡述化工車間管道布置設(shè)計的要求〔4分〕符合生產(chǎn)工藝流程的要求，并能滿足生產(chǎn)需要。便于操作管理，并能保證平安生產(chǎn)。便于管道的安裝和維護。要求整齊美觀，并盡量節(jié)約材料和投資。答出一個得1分，最多得6分。9.管道支架按其作用分類〔4分〕固定支架〔1分〕滑動支架〔1分〕導向支架〔1分〕彈簧吊架〔1分〕10.簡述化工設(shè)備的根本構(gòu)造特點。(6分)根本形體以回轉(zhuǎn)體為主。各局部構(gòu)造尺寸大小相差懸殊。殼體上開孔和管口多。廣泛采用標準化零部件。采用焊接構(gòu)造多。對材料有特殊要求。防泄露平安構(gòu)造要求高。答出一個得1分，最多得6分。11..設(shè)計貯罐的一般程序。(6分)聚集工藝設(shè)計數(shù)據(jù)。選擇容器材料。容器型式的選用。容積計算。確定貯罐根本尺寸。選擇標準型號。開口和支座。繪制設(shè)備草圖。答出一個得1分，最多得6分。12.車間平面布置的內(nèi)容。(4分)生產(chǎn)設(shè)施?！?分〕生產(chǎn)輔助設(shè)施?！?分〕生活行政設(shè)施?！?分〕其他特殊用室?！?分〕13.工藝上降低污垢系數(shù)方法?！?分〕改良水質(zhì)，〔1分〕消除死區(qū)，〔1分〕增加流速，〔1分〕防止局部過熱。〔1分〕14.反響釜設(shè)計程序。〔6分〕1〕確定反響釜操作方式2〕匯總設(shè)計根底數(shù)據(jù)3〕計算反響釜體積4〕確定反響釜設(shè)計〔選用〕體積和臺數(shù)5〕反響釜直徑和筒體高度、封頭確定6〕傳熱面積計算和校核7〕攪拌器設(shè)計8〕管口和開孔設(shè)計答出一個得1分，最多得6分。15.工程概算工程的劃分。(4分)工程費用〔1分〕其他費用〔1分〕總預(yù)備費〔1分〕專項費用〔1分〕16.簡述車間設(shè)備布置需要滿足的要求?！?分〕滿足生產(chǎn)工藝要求。〔1分〕符合經(jīng)濟原則?！?分〕符合平安生產(chǎn)要求?！?分〕便于安裝和檢修?！?分〕建筑要求。〔1分〕保證良好的操作條件。〔1分〕17.簡述化工設(shè)計結(jié)合國情應(yīng)考慮的問題〔6分〕中國人民的消費水平及各種化工產(chǎn)品的消費趨勢?！?分〕中國化工機械設(shè)備及電氣儀表的制造能力?！?分〕中國化工生產(chǎn)所用的化工原材料及設(shè)備用金屬材料的供給情況?！?分〕中國環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定和化工生產(chǎn)中三廢排放情況?！?分〕勞動就業(yè)與化工生產(chǎn)自動化水平的關(guān)系?！?分〕資金籌措和外匯貯備情況?！?分〕18.露天或半露天布置的優(yōu)點?！?分〕建筑投資少、用地省?！?分〕利于安裝和檢修。〔1分〕有利于通風。〔1分〕防火防爆。〔1分〕五.畫圖識圖題1.畫出真空泵流量調(diào)節(jié)中的真空管吸入支路調(diào)節(jié)示意圖。2.畫出通過調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)來控制換熱器溫度的控制方案示意圖。3.畫出離心泵出口旁路調(diào)節(jié)示意圖。4.畫出用提餾段塔板溫度控制塔底產(chǎn)品流量來實現(xiàn)精餾塔的控制示意圖。5.畫出離心泵出口直接節(jié)流調(diào)節(jié)示意圖。6.畫出用精餾段塔板溫度控制塔頂產(chǎn)品流量來實現(xiàn)精餾塔控制的示意圖。六.計算題1.利用乙烯局部氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過量空氣條件下通過銀催化劑進展如下反響，進料物質(zhì)流量為1000mol/h，進料中含乙烯10%〔mol〕，乙烯轉(zhuǎn)化率為25%，計算反響器出口物料量。反響方程式如下：2C2H4+O2→2C2H4O解：以每小時為計算基準。進料：乙烯=1000×10%=100〔mol/h〕;〔1分〕空氣=1000×90%=900〔mol/h〕；〔1分〕其中：氮氣=900×0.79=711〔mol/h〕;〔1分〕氧氣=900×0.21=189〔mol/h〕;〔1分〕轉(zhuǎn)化掉乙烯=100×25%=25〔mol/h〕；〔1分〕則產(chǎn)物中：未反響的乙烯：100－25=75〔mol/h〕;〔1分〕生成環(huán)氧乙烷：25〔mol/h〕;〔1分〕消耗氧氣：25×0.5=12.5〔mol/h〕;