化工設(shè)計考試重點整理華理

第一章緒論一化工設(shè)計的含義及其目的意義1工程的含義：將作為原料的自然產(chǎn)物或農(nóng)作物制成生活資料和生產(chǎn)資料的過程，稱為工業(yè)制造過程，而研究工業(yè)制造過程的學科稱為工程學?；瘜W工程：運用化學的方法或手段來研究工業(yè)制造過程，同時研究此制造（生產(chǎn)）過程的共同規(guī)律、摸索最佳的工藝條件、解決規(guī)模放大和大型化生產(chǎn)中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題。2化工設(shè)計的目的、意義客觀需要必經(jīng)之路主觀實看科技成果工具:生產(chǎn)力二化工設(shè)計的基本內(nèi)容3化工過程的基本結(jié)構(gòu)1）原料的儲存2）原料的預(yù)處理3）進行化學反應(yīng)的過程（或其他化工過程）4）進行分離的過程5）產(chǎn)品的提純6）產(chǎn)品的儲存及包裝4化工企業(yè)的基本組成1）主體工藝過程2）公用工程設(shè)施3）輔助工程設(shè)施5化工設(shè)計的主要內(nèi)容（1）化工總體設(shè)計廠址選擇、總圖設(shè)計、總工藝設(shè)計、非工藝設(shè)計、設(shè)計說明書及概（預(yù)）算書等（2）化工工藝設(shè)計生產(chǎn)方法選擇、工藝流程設(shè)計、工藝計算、設(shè)備設(shè)計與選型、設(shè)備布置、管道設(shè)計、對非工藝設(shè)計提條件、設(shè)計說明書及概（預(yù)）算書等（3）非工藝設(shè)計機械工程、土建工程、供排水工程、供配電工程、供熱供汽工程、儀表及自動化、分析及衛(wèi)生工程等三化工設(shè)計的組織分工四設(shè)計人員應(yīng)具有的基本素質(zhì)（本章思考題4）1具有豐富的工程經(jīng)驗和扎實的化工基礎(chǔ)理論知識2充分了解本工藝過程，掌握現(xiàn)代化的設(shè)計工具和化工單元操作最新發(fā)展動態(tài)3熟知本專業(yè)與其他相關(guān)專業(yè)的關(guān)系4掌握國家的最新政策方針5熟知設(shè)計使用的標準規(guī)范及變化。6具有高度的責任感。本章思考題1）化工的涵義是什么？化學工業(yè)、化學工程、化學工藝學、化工單元操作等術(shù)語的簡稱，通常指化學工業(yè)或化學工程。2）什么是化工設(shè)計？它包括哪些內(nèi)容？化工設(shè)計是把一項化工過程從設(shè)想變成現(xiàn)實的一個建設(shè)環(huán)節(jié)，涉及政治、經(jīng)濟、技術(shù)；資源、產(chǎn)品、市場、用戶、環(huán)境；國策、標準、法規(guī)；化學、化工、機械、電氣、土建、自控、安全衛(wèi)生、給排水等專業(yè)和方方面面，是一門綜合性很強的技術(shù)科學?；ぴO(shè)計的主要內(nèi)容前已述及，此處略。3）化工工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容？（此題考過，請記?。┣耙咽黾埃颂幝?。標準（分類，常用的幾個（我記得老師有說過至少記住3-4個））標準的制定和類型按使用范圍劃分有國際標準、區(qū)域標準、國家標準、專業(yè)標準、企業(yè)標準.（來自百度百科國家標準）《中華人民共和國標準化法》將中國標準分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準（DB）、企業(yè)標準（QB）四級。ISO國際標準GB國家標準HG化工行業(yè)標準QB輕工業(yè)行業(yè)標準DB31上海市地方標準ASPE必全稱：AdvancedSystemforProcessEngineering第二章化工設(shè)計的階段、類型及主要工作順序一基本分類（本章思考題1,即化工設(shè)計有幾種類型？如何進行分類？）補充：對于工程項目，又可分為三類，1前期工作（廠址選擇、項目建議書、可行性研究、設(shè)計任務(wù)書）2初步設(shè)計，3詳細設(shè)計（施工圖設(shè)計）（一）開發(fā)項目?實驗研究?概念設(shè)計定義在應(yīng)用研究進行到一定階段后，按未來工業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模進行的假想設(shè)計。目的判斷研究的工藝條件是否合理數(shù)據(jù)是否充分提出改進方向內(nèi)容根據(jù)研究者提供的概念和數(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)，三廢處理等措施，最終得出基建投資和產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟指標。概念設(shè)計是實現(xiàn)設(shè)計與研究的早期結(jié)合要求概念設(shè)計人員具備豐富的工程經(jīng)驗熟悉研究過程和方法合理指導(dǎo)過程研究?中試裝置設(shè)計任務(wù)1驗證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律2考察從小試到中試的放大規(guī)律3進行在實驗室無法進行的研究項目中試裝置設(shè)計應(yīng)注意事項1在滿足下列條件下，應(yīng)盡量?。篴能滿足試驗任務(wù)。b設(shè)備、儀表、管件選型容易。2應(yīng)選在同類生產(chǎn)裝置的老廠內(nèi)。3力求避免全流程。4中試裝置形式上不一定與工業(yè)裝置完全相同，但能反映工業(yè)裝置的特點和規(guī)律。?基礎(chǔ)設(shè)計是完整的技術(shù)軟件，是技術(shù)開發(fā)階段的研究成果。內(nèi)容1設(shè)計基礎(chǔ)2工藝流程說明3物料流程圖與物流表4帶控制點管道流程圖5設(shè)備名稱表和設(shè)備規(guī)格書6對工程設(shè)計的要求7設(shè)備布置建議圖8裝置的操作說明9裝置的三廢排放點和量10自控設(shè)計說明11消耗定額12有關(guān)技術(shù)資料、物性數(shù)據(jù)。13安全技術(shù)與勞動保護說明（二）工程項目1前期工作（廠址選擇、項目建議書、可行性研究、設(shè)計任務(wù)書）2初步設(shè)計分為兩部分：總體與工藝（技術(shù)設(shè)計）要求：能滿足項目投資包干，招標，審查，設(shè)備訂貨，土地征用和施工準備。內(nèi)容總論（設(shè)計目的、原則、條件、規(guī)模及發(fā)展遠景，廠址選擇、生產(chǎn)方法、車間組成、原材料來源、水電汽供應(yīng)、協(xié)作關(guān)系、基建投資）總圖運輸總圖布置原則工藝部分總流程及工藝設(shè)計說明書，生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)方法，附工藝流程圖和主要設(shè)備簡圖建筑部分輔助生產(chǎn)設(shè)施部分公用工程環(huán)保職業(yè)安全衛(wèi)生概算其他3詳細設(shè)計（施工圖設(shè)計）?提供詳細的施工圖紙，施工文字說明，主要材料匯總表，編制精確的投資估算。?落實設(shè)備制造單位或直接定購設(shè)備

施工圖紙：設(shè)備制造圖、安裝圖、管道安裝圖、土建及結(jié)構(gòu)圖、供電、熱、排水、自控、電信線路安裝圖初步設(shè)計(總體)體設(shè)計二施工圖設(shè)計工程項目廠廠址選擇項目建議書前期工作一可行性研究設(shè)計任務(wù)書初步設(shè)計(總體)體設(shè)計二施工圖設(shè)計工程項目/總設(shè)計階段/初步設(shè)計'裝置設(shè)計二施工圖設(shè)計二.設(shè)計階段的劃分(本章思考題2):1)凡屬重要的大型企業(yè)，技術(shù)比較復(fù)雜或比較新穎的工廠，為了保證設(shè)計質(zhì)量，一般可分三個階段進行設(shè)計，即初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段。2)一般技術(shù)上比較成熟的中小型企業(yè)，為了簡化設(shè)計，縮短設(shè)計時間，可分為二個階段設(shè)計。二階段設(shè)計又分二種：第一種為技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計二個階段，第二種為擴大的初步設(shè)計和施工圖設(shè)計二個階段。3)在技術(shù)上比較簡單，生產(chǎn)規(guī)模較小的工廠或車間，而且設(shè)計比較成熟，可直接進行一個階段的設(shè)計，即施工圖設(shè)計。注：技術(shù)設(shè)計：在初步設(shè)計和施工圖設(shè)計之間的設(shè)計階段，解決初步設(shè)計尚未完全解決的具體技術(shù)問題。(來自百度百科技術(shù)設(shè)計)三化工設(shè)計的主要程序(本章思考題3)報項目建議書一審批獲準一組織可研一審批獲準一下達設(shè)計任務(wù)書一初步設(shè)計一獲準一施工設(shè)計一設(shè)備制造、施工一現(xiàn)場服務(wù)一施工驗收一試車一正式投產(chǎn)、交付生產(chǎn)項目建議書的目的(確立工程項目，為決策者提供投資方向)項目建議書的內(nèi)容：項目名稱項目內(nèi)容工藝技術(shù)來源產(chǎn)品市場環(huán)境保護和勞動定員原材料來源及外協(xié)條件投資估算及資金籌措(償還能力的大體測算，利用外資項目要說明利用外資的可能性)項目大致進展(項目實施規(guī)劃設(shè)想)初步技術(shù)經(jīng)濟評價(經(jīng)濟效益和社會效益)編制要點：闡明工藝技術(shù)路線廠址設(shè)置地的基本條件市場情況投資匡算經(jīng)濟效益的基本估算化工設(shè)計各個階段完成的圖紙和表格本課程所要求重點掌握的是工程設(shè)計，現(xiàn)對工程設(shè)計的各階段現(xiàn)分述如下：前期工作：略初步設(shè)計：(一)總論

圖紙：全廠工藝總流程圖、全廠物料平衡圖、工廠鳥瞰圖（必要時）等。（二）技術(shù)經(jīng)濟表格：包括年總成本費用估算、銷售收入、流動資金估算、投資計劃與資金籌措、借款還本付息計算。（三）總圖運輸（略）（四）化工工藝主要圖表：設(shè)備一覽表、管道命名表、裝置界區(qū)條件表、工藝流程圖、物料衡算表、公用物料平衡圖、工藝管道儀表流程圖和公用物料分配圖。（五）布置與配管表格：大宗管道材料和特殊元件（材料）估算表圖紙：裝置平面布置圖、設(shè)備布置圖（必要時分層繪制）…..（中間部分的圖紙與表格省略，實在太多了）（二十三）概算（略）（來自文獻：陳聲宗.化工設(shè)計.第二版[M].北京：化學工業(yè)出版社,2008.9-15）（個人認為不會考的這么復(fù)雜）我的簡略版（重點關(guān)注部分）：初步設(shè)計：圖紙：（一）全廠工藝總流程圖、全廠物料平衡圖、工廠鳥瞰圖（必要時）（四）工藝流程圖和主要設(shè)備簡圖表格：（四）設(shè)備一覽表、物料衡算表。施工圖設(shè)計：圖紙：設(shè)備制造圖、安裝圖、管道安裝圖、土建及結(jié)構(gòu)圖、供電、熱、排水、自控、電信線路安裝圖表格：主要材料匯總表第三章化工設(shè)計前期工作廠址選擇項目建議書可行性研究設(shè)計任務(wù)書一.廠址選擇廠址選擇三階段：準備工作、現(xiàn)場工作、編制報告廠址選擇步驟準備工作----確定選廠指標的主要內(nèi)容選址指標的主要內(nèi)容產(chǎn)品方案基本的工藝流程工廠的組成。原材料、燃料的品種、數(shù)量、來源。公用系統(tǒng)工程的量和參數(shù)。理想的總平面圖三廢量、性質(zhì)。工廠職工人數(shù)。發(fā)展的趨向。選址的現(xiàn)場工作周圍地區(qū)工廠和居民點分布狀況和協(xié)調(diào)要求現(xiàn)場基本區(qū)劃的可能方案廠區(qū)歷史上洪水淹沒情況水源地、排水及廠外各種管線可能走向勘探現(xiàn)場環(huán)境污染狀況確定鐵路專用線的接軌地點和進線走向，建造碼頭的適宜地點，公路的連接和工廠的主要出入口位置工程地質(zhì)現(xiàn)象（溶洞、滑坡）的實地調(diào)查（個人感覺三個階段的內(nèi)容了解即可）1）1）（個人感覺三個階段的內(nèi)容了解即可）1）1）廠址選擇的主要影響因素（本章思考題a)原料b)能源c)水資源d)運輸條件e)環(huán)境影響2)選廠原則：原材料、能源較豐富或供應(yīng)方便的地區(qū)。水資源豐富、水質(zhì)較好的地區(qū)。較便利的運輸條件節(jié)約用地、少占耕地。對當?shù)氐沫h(huán)境保護地勢要高、不淹不澇?？紤]周圍的協(xié)作關(guān)系！其他一些注意事項：避免烈度9度以上的地震區(qū)，受洪水、泥石流、滑坡的危害的山區(qū)，有開采價值的礦藏地區(qū)，歷史文物、生物保護和風景旅游點。3)方案比較抓住重點、解決主要矛盾、滿足主要條件、而且利多于弊者為所選擇的合理廠址方案。在工程技術(shù)、建設(shè)投資、經(jīng)營費用三方面比較三.可行性研究可行性研究內(nèi)容(本章思考題2.2)總論市場情況及工廠規(guī)模資源、原材料、能源及其主要公用設(shè)施情況建廠條件及廠址方案項目的技術(shù)方案環(huán)境保護工廠機構(gòu)、管理及定員項目實施計劃及進度要求企業(yè)經(jīng)濟和國民經(jīng)濟評價不確定分析結(jié)論總論概述項目背景、投資的必要性和經(jīng)濟意義研究結(jié)果概要項目研究的主要內(nèi)容和論據(jù)評價結(jié)論性意見存在的主要問題和意見國內(nèi)外需求狀況和市場預(yù)測國內(nèi)外生產(chǎn)能力：產(chǎn)品進出口情況及單價、總金額；近遠期的需求和分配、消費去向說明預(yù)測方向和結(jié)論產(chǎn)品的價格分析：國內(nèi)外產(chǎn)品價格現(xiàn)狀、分析比較，價格的穩(wěn)定性及變化趨勢預(yù)測，價格確定原則和意見產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)品方案、技術(shù)經(jīng)濟比較生產(chǎn)規(guī)模確定生產(chǎn)規(guī)模的原則，生產(chǎn)規(guī)劃，分期建設(shè)和生產(chǎn)能力。產(chǎn)品銷售規(guī)劃產(chǎn)品在國內(nèi)外市場銷售設(shè)想、措施、逐年銷售規(guī)劃建廠條件及廠址方案工藝技術(shù)方案工藝技術(shù)方案的選擇國內(nèi)外工藝技術(shù)概況，技術(shù)方案比較，推薦的技術(shù)方案說明。物料平衡和消耗定額原料、燃料、動力消耗定額與國際先進水平的比較。主要設(shè)備選型：提出大型、超限設(shè)備的名稱，提出設(shè)備的國內(nèi)外分交方案或與國內(nèi)外廠商合作制造方案。自動化水平公用工程及輔助設(shè)施方案輔料、燃料供應(yīng)需求量、來源、運輸條件、供應(yīng)情況等用電負荷、等級給排水(種類、量)維修設(shè)施運輸條件運輸方案、量、工具生活福利設(shè)施環(huán)境保護污染物的情況、種類、量。土廢”治理措施、預(yù)計效果工廠組織、勞動定員和人員培訓(xùn)消防安全資金籌措銀行貸款、自籌、外資、合資成本估算財務(wù)(企業(yè))、經(jīng)濟(國民經(jīng)濟)及社會效益評價國民經(jīng)濟評價成本、財務(wù)社會效益評價對環(huán)境，節(jié)能，提高當?shù)乜萍妓?，發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟，節(jié)約勞力，提供就業(yè)機會，對國防和工業(yè)配置。企業(yè)財務(wù)全部資金流量表，銷售利潤計算表，財務(wù)平衡表，投資利潤率，收益率，利稅率，投資回收期，內(nèi)部收益率，借貸償還期。評價結(jié)論綜合運用上述分析及數(shù)據(jù)，對工程項目作出簡要評價結(jié)論、存在的問題、建議及實施條件。附件：1編制可行性報告依據(jù)2原料，燃料，動力供應(yīng)和運輸，征地，供水等與有關(guān)協(xié)作單位簽署的意見或簽訂的意向協(xié)議書。3籌資協(xié)議書。4環(huán)保部門的審批意見5有關(guān)國外廠商的基本資料6和外國廠商技術(shù)交流及詢價的有關(guān)資料可行性研究的內(nèi)容可概括為：市場研究前提和基礎(chǔ)必要性工藝技術(shù)研究關(guān)鍵可能性經(jīng)濟評價核心和重點合理性.可行性研究的步驟：(1)開始籌措調(diào)查研究(3)優(yōu)化選擇方案(4)詳細研究(5)編寫報告.可行性研究的依據(jù)、作用和注意事項：主要依據(jù)TOC\o"1-5"\h\za)項目建議書和委托單位的設(shè)想說明.b)國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策和長遠規(guī)劃.c)經(jīng)國家正式批準的資源報告、土地開發(fā)整治規(guī)劃等^d)可靠的自然、地理、氣象、地質(zhì)、社會經(jīng)濟的基礎(chǔ)資料^e)有關(guān)工程技術(shù)方面的標準、規(guī)范、指標等.f)國家公布的用于進行項目評價的有關(guān)參數(shù)(2)主要作用(本章思考題2.1,即為什么要進行可行性研究)a)作為建設(shè)項目投資決策和編制設(shè)計任務(wù)書的依據(jù)b)作為向銀行申請貸款的依據(jù)c)作為與建設(shè)項目有關(guān)的各部門商談合同的依據(jù)d)作為建設(shè)項目開展初步設(shè)計的基礎(chǔ)e)作為安排基本建設(shè)計劃和開展各項建設(shè)前期工作的依據(jù)f)作為環(huán)保部門審查建設(shè)項目對環(huán)境評價的依據(jù)(3)應(yīng)注意事項a)可行性研究應(yīng)具有科學性和獨立性b)可行性研究的深度需滿足要求c)承擔可行性研究工作的單位應(yīng)具備條件d)可行性研究報告要進行審批四.設(shè)計任務(wù)書基本要求：(1)給設(shè)計人員提出原則、要求和指示(2)是化工設(shè)計工作的依據(jù)。設(shè)計任務(wù)書的主要內(nèi)容設(shè)計項目的名稱及企業(yè)技改目的設(shè)計項目的依據(jù)產(chǎn)品品種、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方法和工藝原則原料、燃料的供給，產(chǎn)品去向公用工程的原則方案(水電汽的主要來源)資源綜合利用和環(huán)境保護建設(shè)工期投資控制數(shù)勞動定員控制數(shù)要求達到的經(jīng)濟效益3可行性研究報告與設(shè)計任務(wù)書的區(qū)別(本章思考題3)內(nèi)容上：可行性研究報告只提供依據(jù)，設(shè)計任務(wù)書是結(jié)論。性質(zhì)上：可行性研究報告給上級提供決策的文件，設(shè)計任務(wù)書給設(shè)計人員的指令。時間上：可行性研究報告在先，設(shè)計任務(wù)書在后。第四章化工工藝計算設(shè)計計算前的準備工作.工藝性資料的收集；.工程性資料的收集；.資料的來源(1)科研單位(研究報告)(2)設(shè)計單位(設(shè)計圖紙、設(shè)計說明書)(3)基建單位(廠址方案、基建工程資料和安裝工程資料)(4)生產(chǎn)單位(現(xiàn)場操作數(shù)據(jù)和實際的經(jīng)濟技術(shù)指標)(5)可行性研究報告、各國文摘和專利、各類工藝書籍、各類調(diào)查報告、各種化工過程與設(shè)備計算等書籍。4.幾本常用的化工設(shè)計資料和手冊IndustricalChemicalsEncyclopediaofChemicalTechnologyScienceandTechnologyChemicalAbstracts(C.A)HandbookofTechnologyI.C,T(物性手冊)化工工藝設(shè)計手冊材料與零部件手冊二.物料衡算.物料衡算能為化工設(shè)計提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(目的)物料消耗定額。工藝設(shè)備的大小尺寸。管道的大小尺寸。為能量衡算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。.物料衡算的依據(jù)設(shè)計任務(wù)書、生產(chǎn)量、工藝技術(shù)條件、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、相平衡數(shù)據(jù)等。.物料衡算式：進料總量=出料總量+損耗量+積累量對于一個連續(xù)穩(wěn)定過程：進料總量=出料總量+損耗量例1設(shè)計一個年產(chǎn)量為10000t(噸)的間歇本體法聚丙烯設(shè)備裝置，由二個反應(yīng)釜并聯(lián)操作，反應(yīng)釜的操作時間表如下TOC\o"1-5"\h\z置換0.5h進料0.5h聚合反應(yīng)5.0h出料1.5h清理0.5h設(shè)年操作時為8000小時，消耗定額為1.1t丙烯/聚丙烯，試決定所需反應(yīng)器的體積和管道的通過能力。解：每個反應(yīng)釜的生產(chǎn)能力為5000t/a(年)，每批操作周期為8h,故每個反應(yīng)釜每批的生產(chǎn)量為：5000X8/8000=5t/批在操作狀態(tài)下丙烯的密度為470kg/m3,反應(yīng)釜的裝填系數(shù)為0.9,則所需反應(yīng)釜的體積：1.1X5/0.47/0.9=13.0m3進口管道通過能力=每批投料量/進料時間=1.1X5/0.5=11t/h=23.4m3/h出口管道的通過能力=5.5/1.5=3.67t/h例2:乙烯與氯氣反應(yīng)生產(chǎn)氯乙烯的過程如下圖在各反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng)：(A)氯化反應(yīng)C2H4+C12-C2H4C12(DCE:二氯乙烷)DCE收率98%(B)次氯化C2H4+2HC1+0.5O2-C2H4C12+H2O

DCE以乙烯為基準的收率為95%以HCl為基準的收率為90%(C)熱裂解C2H4C12—C2H3Cl(VCM)+HClVCM的收率為99%,HCl的收率為99.5%設(shè)VC產(chǎn)量為12500kg/h,試求Cl2,C2H4流量及HCl的循環(huán)量。解：聯(lián)立代數(shù)方程法已知：VC,DCE,HCl分子量分別為62.5,99.0,36.5TOC\o"1-5"\h\z設(shè)C2H4進入(A)的流量為x1,進入(B)的流量為x2,HCl的循環(huán)量為x3VC=12500/62.5=200kmol/h貝U:x3=0.995(0.98x1+0.95x2)(1)0.90x3/2=0.95x2(2)0.99(0.98x1+0.95x2)=200(3)聯(lián)立(1)(2)得x2=0.995(0.98x1+0.95x2)X0.9/1.9x2=0.837x1(4)聯(lián)立(3)(4)x1=113.8x2=95.3因此：Cl2流量=x1=113.8kmol/hC2H4=x1+x2=209.1kmol/hHCl循環(huán)量x3=0.995X(0.98X113.8+0.95X95.3)=201.1kmol/h例4苯與乙烯在一絕熱反應(yīng)器中進行氣相烷基化反應(yīng)，發(fā)生的主要反應(yīng)有：C6H6(A)+C2H4(B)一C6H5C2H5(C)C6H5C2H5(C)+C2H4(B)一C6H5(C2H5)2(D)C6H5(C2H5)2(D)+C6H6(A)一2C6H5C2H5(C)C6H5C2H5(C)一C6H5(CH3)2(E)已知某中試反應(yīng)器乙烯的進料量為12.5kg/h,苯進料量為255kg/h,反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)精儲分離，未反應(yīng)的乙烯作為尾氣排放。對液相產(chǎn)物分析表明，每小時苯的出料量為224kg/h,乙苯的出料量37.2kg/h,二乙苯的出料量為5.9kg/h,請計算乙烯的轉(zhuǎn)化率，以及乙烯生成乙苯的選擇性。解：首先列出化學計量系數(shù)矩陣，通過線性變換確定秩。解：首先列出化學計量系數(shù)矩陣,通過線性變換確定秩口ABC-1-110-1ABC-1-110-1-10200-100-1-110010.0-1-110_[0000000100-101可見反應(yīng)體系的獨立反應(yīng)數(shù)為3,三個獨立反應(yīng)可選為C6H6+C2H4-C6H5C2H5C6H5C2H5+C2H4―C6H5(C2H5)2C6H5C2H5—C6H5(CH3)2選擇苯、乙苯、二乙苯為關(guān)鍵組分，三關(guān)鍵組分的反應(yīng)量為苯△N苯=224-255=-31kg/h=-0.397kmol/h乙苯△N乙苯=37.2kg/h=0.351kmol/h二乙苯△N二乙苯=5.9kg/h=0.044kmol/h由獨立化學反應(yīng)計量方程可求得乙烯的反應(yīng)量：△N乙烯=AN苯-AN二乙苯=-0.397-0.044=-0.441kmol=12.35kg/h乙烯的轉(zhuǎn)化率為x=12.35/12.5=98.8%乙烯生成乙苯的選擇性B=0.351/0.441=79.6%生成二甲苯的量也可由化學計量方程求得△N二甲苯=-AN苯-△N乙苯-△N二乙苯=0.397-0.351-0.044=0.002kmol/h=0.212kg/h本章思考題1化工工藝計算有哪些內(nèi)容？其作用是什么？一物料衡算二能量衡算三設(shè)備設(shè)計與選型的計算作用(略)2敘述物料衡算的依據(jù)、作用及其衡算步驟？物料衡算的依據(jù)：設(shè)計任務(wù)書、生產(chǎn)量、工藝技術(shù)條件、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、相平衡數(shù)據(jù)等。作用：物料衡算能為化工設(shè)計提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)物料消耗定額。工藝設(shè)備的大小尺寸。管道的大小尺寸。為能量衡算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。物料衡算的基本步驟：前已述及，此處略，且個人覺得考的意義不大。3能量衡算的依據(jù)是什么？能解決生產(chǎn)過程中哪些問題？能量衡算的依據(jù)是熱力學第一定律以及物料衡算的數(shù)據(jù)及結(jié)論(個人認為考的可能性不大)在化工生產(chǎn)中，需要通過能量衡算解決的問題：1)確定物料輸送機械和其他操作機械所需功率。2)確定各單元過程所需熱量或冷量及其傳遞速率。3)化學反應(yīng)所需的放熱速率和供熱