化工設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題

化工設(shè)計(jì)概論復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1.管道布置圖的常用比例為1:50和1:100，假如管道復(fù)雜時(shí)可以采用的比例為1:20或（A）A1:25B1:40C1:75D1:1502．管道布置圖中管道上閥門的表達(dá)方法是（D）A．圖形B．符號C．示意圖D．圖形和符號3.立式容器的管口方位取決于管道布置的需要，一般劃分為操作區(qū)和（D）A加料區(qū)B觀測區(qū)C生產(chǎn)區(qū)D配管區(qū)4．化工廠廠房的平面布置最常采用的形狀是（A）A．長方形B．L形C．T形D．U形5.物質(zhì)燃燒的必要條件涉及物質(zhì)自身具有可燃燒性、環(huán)境中氣體具有助燃物和（D）。A較高壓力B封閉空間C氧氣D明火6.進(jìn)行可行性研究和編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的依據(jù)是（A）A項(xiàng)目建議書B初步設(shè)計(jì)C工程設(shè)計(jì)D擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)7.防垢解決時(shí)，對循環(huán)水進(jìn)行酸解決通常采用（B）A鹽酸B硫酸C硝酸D磷酸8.管路布置圖涉及管路布置平面圖和（B）A立面圖B剖面圖C主視圖D俯視圖9.化工廠房整體布置的方式涉及分離式和（C）。Ａ階段式Ｂ并排式Ｃ集中式Ｄ連續(xù)式10.工藝管道及儀表流程圖中涉及圖形，標(biāo)注，圖例和（A）A標(biāo)題欄B菜單欄C明細(xì)欄D簽字欄11.可行性研究中的需求預(yù)測涉及國內(nèi)外需求情況預(yù)測和（B）Ａ產(chǎn)品的質(zhì)量分析Ｂ產(chǎn)品的價(jià)格分析Ｃ產(chǎn)品的產(chǎn)量分析Ｄ產(chǎn)品的效益分析12.化工設(shè)備圖中細(xì)部結(jié)構(gòu)的表達(dá)方法涉及局部放大法和（D）A斷開畫法B分段畫法C簡化畫法D夸大畫法13.生產(chǎn)工藝流程草圖的重要組成部分涉及物料流程、圖例和（A）。Ａ設(shè)備一覽表Ｂ標(biāo)題欄Ｃ技術(shù)規(guī)定Ｄ文字注釋14．當(dāng)采用雙層管架布置管道時(shí)，一般布置于下層的是（A）A．工藝管道B．公用工程管道C．高溫管道D．高壓管道15.化工設(shè)備圖的視圖表達(dá)方案涉及選擇主視圖，擬定視圖數(shù)量和（C）。Ａ繪圖比例Ｂ輔助視圖Ｃ表達(dá)方法Ｄ設(shè)備尺寸16.擬定化工設(shè)備圖視圖方案時(shí)，應(yīng)考慮到化工設(shè)備的（C）A結(jié)構(gòu)特點(diǎn)B圖示特點(diǎn)C結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和圖示特點(diǎn)D材料特點(diǎn)17．可行性研究為上級機(jī)關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計(jì)任務(wù)書提供（A）。A可靠的依據(jù)B必要的依據(jù)C可靠的報(bào)告D必要的報(bào)告18.通常狀況下，換熱器與其他設(shè)備之間的水平距離至少為（C）Ａ2mＢ3mＣ1mＤ5m19．化工設(shè)備布置和管道布置設(shè)計(jì)的依據(jù)是（C）A．工藝流程圖B．物料流程圖C．工藝管道及儀表流程圖D．工藝流程草圖20.車間平面露天布置的基本方案是（D）A組合型布置BL形布置CT形布置D直通管廊長條布置21．中小型化工生產(chǎn)車間用電電壓通常為（C）A．110VB．220VC．380VD．6000V22．設(shè)備布置圖的視圖配置涉及平面圖和（A）A剖視圖B俯視圖C正視圖D左視圖23．反映釜釜頂及管道上的儀表重要為指示、記錄和（D）A．流量表B．溫度表C．壓力表D．報(bào)警壓力表24.化工設(shè)備圖的主視圖一般采用的表達(dá)方法是（A）Ａ全剖視Ｂ半剖視Ｃ正視Ｄ俯視25．設(shè)備布置圖的視圖的圖幅一般采用（B）A．零號圖紙B．一號圖紙C．二號圖紙D．三號圖紙26.化工生產(chǎn)中使用最廣泛的熱源是（C）A熱水B電C水蒸氣D煤27．決定整個(gè)車間基本面貌的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)是工藝流程設(shè)計(jì)和（B）A．管道設(shè)計(jì)B．車間布置設(shè)計(jì)C．工程設(shè)計(jì)D．化工設(shè)備設(shè)計(jì)28.車間內(nèi)部管道安裝施工的依據(jù)是（B）Ａ工藝流程圖Ｂ管道布置圖Ｃ設(shè)備布置圖Ｄ設(shè)備裝配圖29.循環(huán)水出現(xiàn)水質(zhì)變化時(shí)，必須對其進(jìn)行（C）Ａ加熱Ｂ冷卻Ｃ水質(zhì)穩(wěn)定解決Ｄ稀釋30．輔助管路系統(tǒng)圖應(yīng)表達(dá)出系統(tǒng)的（B）A．部分管路B．所有管路C．物料管路D．公用工程管路二、填空題1.化工廠廠房的輪廓在平面上以長方形最為采用。2．一般的化工設(shè)計(jì)工作程序是以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)提出項(xiàng)目建議書。3.化工設(shè)備圖中較多的使用了局部放大圖和夸大畫法來表達(dá)細(xì)部結(jié)構(gòu)。4.掌握國內(nèi)外化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)的資料，僅靠設(shè)計(jì)人員自己搜集是不夠的，還應(yīng)取得技術(shù)信息部門的配合，有時(shí)還要向征詢部門提出征詢。5.管道標(biāo)注的內(nèi)容涉及三個(gè)組成部分：即管道號、管徑和管道等級。6．循環(huán)水的水質(zhì)穩(wěn)定解決涉及排污，防垢，防腐蝕，防止微生物生長和除機(jī)械雜質(zhì)。7.化工設(shè)備圖中的明細(xì)表是說明組成本張圖紙的各部件的具體情況。8.化工廠廠房的平面布置最常采用的形狀是長方形計(jì)。9.人工手動控制間歇反映器的重要控制指標(biāo)是反映溫度（壓力）和反映時(shí)間。10.當(dāng)輔助管道系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，待工藝管道布置設(shè)計(jì)完畢后，另繪輔助管道及儀表流程圖予以補(bǔ)充。11.評價(jià)化工工程設(shè)計(jì)成果技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性是通過對該工程的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值的分析來進(jìn)行的。12.非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是化工過程中需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備。13.車間布置平（剖）面圖是工藝提供應(yīng)其他專業(yè)的基本設(shè)計(jì)條件。14.中小型化工生產(chǎn)車間用電電壓通常為380V。15．車間內(nèi)部管道安裝施工的依據(jù)是管道布置圖。16.化工設(shè)備圖的主視圖一般采用全剖視的表達(dá)方法。17．循環(huán)水出現(xiàn)水質(zhì)變化時(shí)，必須對其進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定解決。18.泵應(yīng)盡量靠近供料設(shè)備以保證良好的吸入條件。19.換熱器配管前需要先擬定換熱器兩端和法蘭周邊的安裝和維修空間。20.設(shè)備布置圖上一般不標(biāo)注設(shè)備的定型尺寸、而只標(biāo)注設(shè)備安裝的定位尺寸。21．管道綜合材料表涉及管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)量。22.決定整個(gè)車間基本面貌的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)是工藝流程設(shè)計(jì)和車間布置設(shè)計(jì)。23.對循環(huán)水進(jìn)行防垢解決時(shí)，通常添加的阻垢劑是聚磷酸鹽。24.任何管道都不是直接鋪設(shè)在管架梁上，而是用支架支撐或固定在支架梁上。25．項(xiàng)目建議書是進(jìn)行可行性研究和編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的依據(jù)。26.燃燒和爆炸的危險(xiǎn)性可以劃分為第一次危險(xiǎn)和第二次危險(xiǎn)兩種。27．化工生產(chǎn)中使用最廣泛的熱源是水蒸氣。28.中小型化工廠的設(shè)備布置，除了氣溫較低的地區(qū)外，一般都可采用室內(nèi)和露天聯(lián)合布置方案。29．生產(chǎn)方法和工藝流程的擬定一般要通過收集資料及調(diào)查研究、貫徹設(shè)備和全面對比。30.立式容器的管口方位取決于管道布置的需要，一般劃分為操作區(qū)和配管區(qū)31．化工設(shè)備圖的基本形體以回轉(zhuǎn)體為主。32.化工設(shè)備圖的視圖表達(dá)方案涉及選擇主視圖，擬定視圖數(shù)量和表達(dá)方法。33．?dāng)M定化工設(shè)備圖視圖方案時(shí)，應(yīng)考慮到化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和圖示特點(diǎn)。34.對循環(huán)水進(jìn)行防垢解決時(shí)，通常采用硫酸對循環(huán)水進(jìn)行酸解決。35．物料衡算過程中收集的數(shù)據(jù)資料涉及設(shè)計(jì)任務(wù)所規(guī)定的已知條件和與過程有關(guān)的物理化學(xué)參數(shù)。36.管道布置圖中管道上閥門的表達(dá)方法是圖形和符號。37．車間平面露天布置的基本方案是直通管廊長條布置。38在編寫初步設(shè)計(jì)說明書時(shí)進(jìn)行的工藝計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源涉及物料及熱量計(jì)算數(shù)據(jù)和重要化工數(shù)據(jù)。39．化工廠房整體布置的方式涉及分離式和集中式。40．管口方位圖應(yīng)表達(dá)出所有管口、吊耳、支腳及地腳螺栓的方位。41．目前較大型的石油化工廠第一優(yōu)先考慮的車間布置形式是露天布置。42.進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)方案比較的基本前提是保持原始信息不變。43．管路布置圖涉及管路布置平面圖和剖面圖。44.流程設(shè)計(jì)的重要任務(wù)涉及擬定生產(chǎn)流程和繪制工藝流程圖。45．?dāng)U大初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)應(yīng)涉及設(shè)計(jì)說明書和說明書的附圖、附表。三、名詞解釋題1．可行性研究是對擬建項(xiàng)目進(jìn)行全面分析及多方面比較，對其是否應(yīng)當(dāng)建設(shè)及如何建設(shè)作出論證和評價(jià)，為上級機(jī)關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計(jì)任務(wù)書提供可靠的依據(jù)。2．管道布置圖管道布置圖又稱為管道安裝圖或配管圖，它是車間內(nèi)部管道安裝施工的依據(jù)。管道布置圖涉及一組平面剖視圖，有關(guān)尺寸及方位等內(nèi)容。3．基礎(chǔ)基礎(chǔ)是建筑物的下部結(jié)構(gòu)，埋在地面以下，它的作用是支承建筑物，并將它的荷載傳到地基上去。4．物料流程圖物料流程圖是在全廠總工藝流程圖基礎(chǔ)上，分別表達(dá)各車間內(nèi)部工藝物料流程的圖樣。在流程上標(biāo)注出各物料的組分、流量以及設(shè)備特性數(shù)據(jù)等。5．弱電弱電指電訊設(shè)備、儀表儀器用電位置以及生產(chǎn)聯(lián)系的訊號。6．管段圖表達(dá)一段管道在空間的位置的圖形。7．管口方位圖表達(dá)設(shè)備上各管口以及支座等周向安裝的圖樣。8．裝配圖表達(dá)化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸、各零部件間裝配連接關(guān)系，并寫明技術(shù)規(guī)定和技術(shù)特性等技術(shù)資料的圖樣。9．采暖是指在冬季調(diào)節(jié)生產(chǎn)車間及生活場合的室內(nèi)溫度，從而達(dá)成生產(chǎn)工藝及人體生理需求，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的正常運(yùn)營。10．工藝流程草圖工藝流程草圖亦稱方案流程圖、流程示意圖、流程簡圖，是用來表達(dá)整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。11．標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是成批成系列生產(chǎn)的設(shè)備，可以現(xiàn)成買到。12．設(shè)備布置圖設(shè)備布置圖是表達(dá)一個(gè)車間或工段的生產(chǎn)和輔助設(shè)備在廠房建筑內(nèi)外布置的圖樣。13．設(shè)備安裝詳圖表達(dá)固定設(shè)備的支架、吊架、掛架、設(shè)備的操作平臺、附屬的棧橋、鋼梯等結(jié)構(gòu)的圖樣。14．地基地基是建筑物的下面，承載建筑物重量的所有土壤。15．循環(huán)水的濃縮在冷卻塔中循環(huán)水由于部分水分蒸發(fā)，從而相對使水中鹽的濃度增長的想象。四、簡答題1．簡述換熱器的布置方案。1）換熱器的布置原則是順應(yīng)流程和縮短管道長度，故它的位置取決于與它密切聯(lián)系的設(shè)備的位置。2）布置的空間受限制時(shí)，如本來設(shè)計(jì)的換熱器顯得太長，可以換成一個(gè)短粗的換熱器以適應(yīng)布置空間的規(guī)定。3）換熱器常采用成組布置，水平的換熱器可以重疊布置，串聯(lián)的相同的或大小不同的換熱器都可重疊。2．簡述選擇生產(chǎn)方法和工藝流程擬定的環(huán)節(jié)。（1）搜集資料，調(diào)查研究。這是擬定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準(zhǔn)備階段。（2）貫徹設(shè)備，是完畢生產(chǎn)過程的重要條件，是擬定技術(shù)路線和工藝流程時(shí)必然要涉及的因素。（3）全面對比分析各種內(nèi)容，涉及幾種技術(shù)路線在國內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢，產(chǎn)品的質(zhì)量情況，生產(chǎn)能力及產(chǎn)品規(guī)格，原材料、能量消耗情況，建設(shè)費(fèi)用及產(chǎn)品成本，三廢的產(chǎn)生及治理情況。3．簡述設(shè)備布置圖的內(nèi)容。（1）一組視圖，表達(dá)廠房建筑的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)備在廠房內(nèi)外的布置情況。（2）尺寸及標(biāo)注，在圖中注寫建筑物定位軸線的編號，與設(shè)備布置有關(guān)的尺寸，設(shè)備的位號與名稱等。（3）安裝方位標(biāo)，指示安裝方位基準(zhǔn)的圖標(biāo)。（4）說明與附注，對設(shè)備安裝有特殊規(guī)定的說明。（5）設(shè)備一覽表，列表填寫設(shè)備位號、名稱等。（6）標(biāo)題欄，注寫圖名、圖號、比例等。4．簡述泵設(shè)備的選用與設(shè)計(jì)程序。（1）擬定泵型（2）擬定選泵的流量和揚(yáng)程（3）擬定泵的安裝高度（4）擬定泵的臺數(shù)和備用率按泵的操作臺數(shù)（5）校核泵的軸功率（6）擬定冷卻水或驅(qū)動蒸汽的耗用量（7）選用電動機(jī)（8）填寫選泵規(guī)格表5．簡述管道立面布置圖的畫法。（1）畫出地平線或室內(nèi)地面、各樓面和設(shè)備基礎(chǔ)，標(biāo)注其標(biāo)高尺寸。（2）用細(xì)實(shí)線按比例畫出設(shè)備簡樸外形及所有管口，并標(biāo)注設(shè)備名稱和位號。（3）用粗單實(shí)線畫出所有主物料和輔助物料管道，并標(biāo)注管段編號、規(guī)格、物料代號及流向箭頭和標(biāo)高。（4）用規(guī)定符號畫出管道上的閥門和儀表控制點(diǎn)，標(biāo)注閥門的公稱直徑、型式、編號和標(biāo)高。6．簡述燃燒與爆炸的危險(xiǎn)限度。（1）爆炸和燃燒的危險(xiǎn)性可以劃分為第一次危險(xiǎn)和第二次危險(xiǎn)兩種。（2）第一次危險(xiǎn)是指系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)潛在的有發(fā)生火災(zāi)爆炸的也許的危險(xiǎn)，在正常的情況下不會危及安全，但是當(dāng)誤操作或外部偶爾直接或間接的因素引起燃燒和爆炸（3）第二次危險(xiǎn)是指由第一次危險(xiǎn)所引起后果，直接危害人身，設(shè)備以及構(gòu)筑物的危險(xiǎn)。7．簡述施工圖設(shè)計(jì)中工藝管道及儀表流程圖涉及的內(nèi)容。（1）圖形，將各設(shè)備的簡樸形狀按工藝流程順序，展示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點(diǎn)符號等。（2）標(biāo)注，注寫設(shè)備位號及名稱、管段編號、控制點(diǎn)代號、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。（3）圖例，代號、符號及其他標(biāo)注的注明，有時(shí)尚有設(shè)備位號的索引等。（4）標(biāo)題欄，注寫圖名、圖號、設(shè)計(jì)階段等。8．簡述車間布置設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。（1）車間布置設(shè)計(jì)的重要任務(wù)是擬定整個(gè)工藝流程中的所有設(shè)備在平面上和空間中的對的的具體位置。（2）擬定廠方或框架的結(jié)構(gòu)型式。9．簡述反映器設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。（1）保證物料轉(zhuǎn)化率和反映時(shí)間。（2）滿足反映的熱傳遞規(guī)定。（3）設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臄嚢杵骰蝾愃谱饔玫臋C(jī)構(gòu)。（4）注意材質(zhì)選用和機(jī)械加工規(guī)定。10．簡述化工車間管道布置設(shè)計(jì)的任務(wù)。（1）擬定車間中各個(gè)設(shè)備的管口方位和與之相連接的管段的接口的位置（2）擬定管道的安裝連接和鋪設(shè)，支撐方式。（3）擬定各管段在空間的位置。（4）畫出管道布置圖，表達(dá)出車間中所有管道在平面和立面的空間位置，作為管道安裝的依據(jù)。（5）編制管道綜合材料表，涉及管道，管件，閥門，型鋼等材質(zhì)，規(guī)格和數(shù)量。11．簡述工藝管道及儀表流程圖中設(shè)備標(biāo)注的內(nèi)容及規(guī)定。（1）位號，設(shè)備位號在整個(gè)車間（裝置）內(nèi)不得反復(fù)，施工圖設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)中的編號應(yīng)當(dāng)一致。假如施工圖設(shè)計(jì)中設(shè)備有增減，則位號應(yīng)按順序補(bǔ)充或取消。（2）名稱，設(shè)備的名稱應(yīng)當(dāng)前后一致。12．簡述工程概算項(xiàng)目中專項(xiàng)費(fèi)用的內(nèi)容。（1）投資方向調(diào)節(jié)稅，有時(shí)國家在特定期間可停征此項(xiàng)稅費(fèi)。（2）建設(shè)期貸款利息，指銀行運(yùn)用信用手段籌措資金對建設(shè)項(xiàng)目發(fā)放的貸款，在建設(shè)期間根據(jù)貸款年利率計(jì)算的貸款利息金額。（3）鋪底流動資金，按規(guī)定以流動資金的30%作為鋪底流動資金，列入總概算表。13．簡述塔形選擇的基本原則。（1）生產(chǎn)能力大，彈性好。（2）滿足工藝規(guī)定，分離效率高。（3）運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高，操作、維修方便。（4）結(jié)構(gòu)簡樸，加工方便，造價(jià)較低。（5）塔壓降小。14．簡述車間平面布置的規(guī)定。（1）適合全廠的總圖布置，與其他車間、公用工程系統(tǒng)、運(yùn)送系統(tǒng)等結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體。（2）保證經(jīng)濟(jì)效益，盡量做到占地少、基建和安裝費(fèi)用少、生產(chǎn)成本低。（3）便于生產(chǎn)管理、物料運(yùn)送，操作維修要方便。（4）生產(chǎn)要安全，并妥善解決防火、防毒、防腐、防爆等問題。（5）要考慮將來擴(kuò)建、增建和改建的余地。15．簡述工藝流程設(shè)計(jì)的基本方法。（1）一個(gè)優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)只有在多種方案的比較重才干產(chǎn)生。進(jìn)行方案比較一方面要明確判據(jù)，工程上常用的判據(jù)有產(chǎn)物收率、原材料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、工程投資等。此外，也要考慮環(huán)保、安全占地面積等因素。（2）進(jìn)行方案比較的基本前提是保持原始信息不變。過程的操作參數(shù)等原始信息，設(shè)計(jì)者是不能變更的。設(shè)計(jì)者只能采用各種工程手段和方法，保證實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)定的操作參數(shù)。16．簡述塔設(shè)備的布置方案。（1）獨(dú)立布置。（2）成列布置。（3）成組布置。（4）沿建筑物或框架布置。（5）室內(nèi)或框架內(nèi)布置。17．簡述車間布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容。（1）車間廠房布置，是對整個(gè)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(jìn)行合理的平面和立面布置。（2）設(shè)備布置，是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。在設(shè)備布置中又分為初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，每一個(gè)設(shè)計(jì)階段均規(guī)定平面和剖面布置。18．簡述換熱器設(shè)計(jì)時(shí)介質(zhì)流程的擬定方法。（1）腐蝕性介質(zhì)走管程，（2）毒性介質(zhì)走管程，（3）易結(jié)垢的介質(zhì)走管程，（4）壓力較高的介質(zhì)走管程，（5）溫度高的介質(zhì)走管程（6）粘度大、流量小的介質(zhì)走管程。（7）雷諾數(shù)小的走管程。五、畫圖題1．畫出換熱器分流調(diào)節(jié)控制方案的示意圖2．畫出常壓塔的塔頂餾出液的冷卻水流量控制方案示意圖3．畫出真空泵流量調(diào)節(jié)中的真空管吸入管阻力調(diào)節(jié)示意圖4．畫出加壓塔塔頂通過冷卻水流量控制冷凝器的傳熱量方案的示意圖。5．畫出離心泵出口直接節(jié)流調(diào)節(jié)示意圖。6．畫出通過調(diào)節(jié)傳熱面積來控制換熱器溫度的示意圖。六、計(jì)算題1.運(yùn)用甲烷在空氣中氧化制取二氧化碳，該過程的化學(xué)反映方程式如下：CH4（氣）＋2O2→CO2（氣）＋2H2O（氣）已知甲烷的轉(zhuǎn)化率為65%，氧氣完全反映。如以100mol進(jìn)反映器的甲烷為基準(zhǔn)。假定反映在足夠低的壓力下進(jìn)行，氣體便可看作抱負(fù)氣體。（假定空氣中具有79%的氮?dú)夂?1%的氧氣）甲烷于25oC進(jìn)反映器，空氣于25oC進(jìn)反映器，如要保持出口產(chǎn)物為150oC，需從反映器取走多少熱量？（N2,150oC）＝29.24J/（mol·oC）（CO2,150oC）＝39.52J/（mol·oC）（H2O,150oC）＝34.00J/（mol·oC）（CH4,150oC）＝39.2J/（mol·oC）ΔH0f（CH4）=－74.85kJ/molΔH0f（CO2）=ΔH0f（H2O）=－解：以100mol進(jìn)反映器的甲烷為基準(zhǔn)：則反映器入口物料組成為：CH4：100molO2：2×100×65%=130molN2：130/21×79=489mol出口：CH4：100×（1－0.65）=35molN2：489molCO2：65molH2O：130mol取25oC時(shí)生成各個(gè)反映物和產(chǎn)物的各種單質(zhì)（即C、O2、H2）為基準(zhǔn)，非反映物質(zhì)N2也取25oC為基準(zhǔn)將各個(gè)焓值計(jì)算如下。進(jìn)料焓值：H進(jìn)（CH4,25oC）=nΔH0f（CH4）=－74.85×100=－出料焓值：H出（N2,150oC）=n（N2,150oC）×(150－25)=1787kJH出（CH4,150oC）=nΔH0f（CH4）+n（CH4,150oC）×(150-25)=（－74.85+4.9）×35=－2447KJH出（H2O,150oC）=nΔH0f（H2O）+n（H2O,150oC）×(150-25)=（－241.83+4.25）×130=－30885KJH出（CO2,150oC）=nΔH0f（CO2）+n（CO2,150oC）×(150-25)=（－393.5+4.94）×65=－25256KJ需從反映器的熱量：ΔH=1787－2447－30885－25256－（－7485）=－49326KJ2．乙苯脫氫制苯乙烯時(shí)，通常運(yùn)用水蒸氣將熱量帶入反映器中。已知某廠乙苯脫氫制苯乙烯的過程中采用的水蒸氣與乙苯的摩爾比為14，通入脫氫反映器的水蒸氣和純乙苯的總量為60kmol/h，乙苯轉(zhuǎn)化率為60%，其中在轉(zhuǎn)化掉的乙苯中有80%轉(zhuǎn)化成苯乙烯；20%轉(zhuǎn)化成苯；試計(jì)算反映器出口各物料的摩爾流量。轉(zhuǎn)化成苯乙烯的反映：C8H10→C8H8+H2轉(zhuǎn)化成苯的反映：C8H10→C6H6+C2H4解：以每小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)。每小時(shí)通入乙苯：60×1/15=4kmol/h；參與反映的乙苯：4×60%=2.4kmol/h；剩余乙苯：4－2.4=1.6kmol/h；配入水蒸氣：60×14/15=56kmol/h；在參與反映的乙苯中，轉(zhuǎn)化成苯乙烯反映掉的乙苯：2.4×80%=1.92kmol/h；轉(zhuǎn)化成苯反映掉的乙苯：2.4×20%=0.48kmol/h；則反映生成：苯乙烯：1.92kmol/h；氫氣：1.92kmol/h；苯：0.48kmol/h；乙烯：0.48kmol/h；產(chǎn)物中水蒸氣：56kmol/h。3．工業(yè)上采用乙烯在空氣中直接氧化法制備環(huán)氧乙烷。在催化劑的作用下，乙烯在過量的空氣中進(jìn)行氧化反映，已知料物質(zhì)流量為1000mol/h，進(jìn)料中含乙烯30%（mol），乙烯轉(zhuǎn)化率為35%，計(jì)算反映器出口各物料的摩爾流量。（假定空氣中具有79%的氮?dú)夂?1%的氧氣）反映方程式如下：2C2H4+O2→2C2H4O解：以每小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)。進(jìn)料：乙烯=1000×30%=300（mol/h）；空氣=1000×70%=700（mol/h）；其中：氮?dú)?700×0.79=553（mol/h）；氧氣=700×0.21=147（mol/h）；轉(zhuǎn)化掉乙烯=300×35%=105（mol/h）；則產(chǎn)物中：未反映的乙烯：300－105=195（mol/h）；生成環(huán)氧乙烷：105（mol/h）；消耗氧氣：105×0.5=52.5（mol/h）；剩余氧氣：147－52.5=94.5（mol/h）；氮?dú)猓?53（mol/h）。4.乙烯直接水合制乙醇是工業(yè)上常見的制備乙醇的方法。其主反映是：C2H4＋H2OC2H5OH同時(shí)存在的副反映涉及：2C2H4＋H2O(C2H5)2OnC2H4聚合物C2H4+H2OCH3CHO+H2已知進(jìn)入反映器的混合氣的組成為：C2H4為86%，惰性氣體為13%，H2為1%；乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為7%（其中生成乙醇占95%，生成乙醚占2%，聚合物占2%，生成乙醛占1%），求出反映器的組成物的流量？（以100mol干燥氣為計(jì)算基準(zhǔn)）解：若以100mol干燥氣為計(jì)算基準(zhǔn)，則反映器入口混合氣的各組分的量：C2H4：86mol；惰性物質(zhì)：13mol；H2：1mol反映器出口的各組分的量：通過反映器轉(zhuǎn)化的乙烯86×7%=6.02mol其中生成乙醇6.02×95%=5.719mol生成的乙醚6.02×2%×0.5=0.0602mol生成的聚合物6.02×2%=0.1204mol生成的乙醛6.02×1%=0.0602mol生成的氫氣6.02×1%=0.0602mol出口氫氣的總量1+0.0602=1.0602mol未反映的乙烯86×（1-7%）=79.98mol惰性組分量13mol5.氨氧化反映器的能量衡算，氨氧化反映式為：4NH3（氣）＋5O2（氣）→4NO（氣）＋6H2O（氣）此反映在25oC、101．3kPa的反映熱為ΔH0r=－904.6KJ?，F(xiàn)有25oC的100molNH3/h和950mol空氣/h連續(xù)進(jìn)入反映器，氨在反映器內(nèi)所有反映，產(chǎn)物在300oC呈氣態(tài)離開反映器。如操作壓力為101．3kPa，計(jì)算反映器應(yīng)輸入或輸出的熱量。（假定空氣中具有79%的氮?dú)夂?1%的氧氣）300oC時(shí)NO、O2和H2O的（NO）＝（NO）＝29.50+0.8188×10-2T－0.2925×10-5T2+0.3652×10-9T3J/（mol·oC）（O2）＝30.80J/（mol·oC）（H2O）＝34.80J/（mol·oC）（N2）＝29.50J/（mol·oC）解：根據(jù)題意，由物料衡算得到反映器出口各組分的摩爾流量。n（H2O）＝100×(6/4)＝150mol/hn（NO）＝100×(4/4)＝100mol/hn（O2）＝950×0.21－100×(5/4)＝74.5mol/hn（N2）＝950×0.79＝750.5mol/h算焓時(shí)的參考態(tài)：25oC，101.3KPa，NH3（氣），O2（氣），NO（氣），H2O（氣）。因此進(jìn)口的兩股物料的焓均為零。計(jì)算出口物料的焓：H（H2O）＝n（H2O）（H2O）×(300-25)=1435.5KJ/hH（NO）＝n（NO）（NO）×(300-25)＝(29.50+