化工設(shè)計(jì)試題及答案

《化工設(shè)計(jì)》（《化工設(shè)計(jì)》（A卷共4頁）一、（共20分）簡答題（共5個小題，每小題4分）1、簡述化工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟。二、（共20分）由一個液液非均相反應(yīng)生產(chǎn)高純度的產(chǎn)品C，反應(yīng)式為A+BtC（其反應(yīng)速度r=CACb），同時伴隨著副反應(yīng)A+C0D（可逆反應(yīng)，其正反應(yīng)速度r=C2CC）。已知采購來的原料A為液相原料，其中含有少量D及E。原料B也為液相，為純組份且價格較貴。A、D、B、C、E五種組分的相對揮發(fā)度由小到大（D、B之間相對揮發(fā)度相差更明顯）。A原料的價格較便宜，C與E之間能形成難分離的共沸物。試進(jìn)行這個過程的流程組織（連續(xù)操作流程，要求考慮反應(yīng)器的形式），寫出簡要說明，并畫出流程框架草圖。2、簡述化工產(chǎn)品成本由哪些部分構(gòu)成。3、簡述我國現(xiàn)行的化工基建程序。4、說明流程組織時挑選化學(xué)反應(yīng)途徑應(yīng)該考慮的一些主要因素。5、簡述化工項(xiàng)目試生產(chǎn)的步驟。三、（共20分）下表列出了冷、熱各兩股流的起始溫度和目標(biāo)溫度，并給出了其焓變及熱容流率。假設(shè)最小傳熱溫差，AT^n要求為20°C。根據(jù)熱交換網(wǎng)絡(luò)窄點(diǎn)（Pinch）原理，請用問題列表算法（Theproblemtablealgorithm）列出具體計(jì)算步驟：1、計(jì)算出窄點(diǎn)。（10分）2、計(jì)算出外界最小輸入冷量（QCmin）和外界最小輸入熱量（QHmin）。（10分）流股類型Ti(C)To(C)AH(MW)CP(MW/C)1冷2018032.00.22冷14023027.00.33熱八、、2008030.00.254熱八、、2504031.50.15年度（年）123。。。12總投資3800總銷售收入37003700。。。3700總銷售成本28002800。。。28001、令年折現(xiàn)率為8%,試計(jì)算該項(xiàng)目的凈現(xiàn)值（NPV）；（10分）2、試計(jì)算該項(xiàng)目能承擔(dān)的最大銀行貸款年利率。（5分）四、（共15分）有一個化工項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資共3800萬元人民幣（全部靠銀行貸款），共1年建設(shè)期，第二年開始，連續(xù)11年預(yù)測其每年總銷售收入3700萬元人民幣，每年其總銷售成本為2800萬元人民幣，設(shè)該項(xiàng)目全部稅種免稅（不計(jì)各種稅收。項(xiàng)目共12年壽命期，終了時無任何殘值，按年復(fù)利計(jì)算。其各年現(xiàn)金流量表預(yù)測如下（單位：萬元人民幣）：五、（共25分）乙醛可通過乙烯在銀催化劑作用下部分氧化制取，但通常伴隨著一個副反應(yīng)（乙烯的完全氧化反應(yīng)），反應(yīng)式為：2C2H4+02——?2CH3CHO（主反應(yīng)）C2H4+302——?2CO2+2H20（副反應(yīng)）設(shè)計(jì)已知：1、乙烯在反應(yīng)器內(nèi)單程轉(zhuǎn)化率為20%；2、反應(yīng)器內(nèi)乙烯生成乙醛的單程選擇性率為80%；3、離開吸收塔的氣流股有20%通過分流器放空；4、分流器只牽涉到三種組份，提取塔也只牽涉到三種組份，除反應(yīng)器外，其它單元設(shè)備內(nèi)無化學(xué)反應(yīng)。圖中組成為摩爾分率。設(shè)計(jì)出的流程示意圖如下所示。要求：1、試作該過程的自由度分析（直接填入右邊表格中）（15分）。2、求解吸收塔吸收液流出流股（8號流股）的組成（10分）。僅做流程MB計(jì)算時的自由度分析表J—反應(yīng)器吸收塔混合器提取塔分流器過程整