最新期末復(fù)習(xí)題及答案——化工設(shè)計(jì)概論

1、精品文檔中國(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)語的定義1、熱； 2、活塞流型反應(yīng)器； 3、管件； 4、分離過程； 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)分離過程（平衡分離過程）；9、工藝流程示意圖； 10、連續(xù)過程； 11、中間反應(yīng)； 12、速率控制分離過程；13、逆流反應(yīng)器； 14、分離因子； 15、化工過程； 16、間歇過程； 17、工藝過程階段；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

2、原子物質(zhì)的量衡算式； D 元素原子質(zhì)量衡算式2、在進(jìn)行過程的物料平衡計(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)過程選擇與優(yōu)化； B分離過程選擇與優(yōu)化；C廠區(qū)道路規(guī)劃與設(shè)計(jì)； D化工過程系統(tǒng)優(yōu)化5、管道布置圖包括下面（）圖樣。B管架圖管道施工說明；A 管件圖； 精品文檔精品文檔C蒸汽伴管系統(tǒng)布置圖； D管道平面布置圖6、（ ）分離過程不是速率

3、控制分離過程。A 膜分離過程； B反滲透分離過程； C冷凍干燥分離過程； D超濾分離過程7、間歇過程有（）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、分離過程的選擇應(yīng)分析分離過程的（）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

4、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、（ ）分離過程是擴(kuò)散分離過程。A 滲析分離過程； B結(jié)晶分離過程； C超濾分離過程； D精餾分離過程14、能量過程的特點(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、化工過程的特征是過程中有（精品文檔）。精品文檔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)過程 18、在物

5、理過程中，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（）。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)

6、； D計(jì)算熱級(jí)聯(lián)24、化工過程整合的要求有（）。A 過程的安全性； B過程的可靠性； C過程的環(huán)保性； D過程的經(jīng)濟(jì)性25、工藝過程階段中不包括（）過程。A 反應(yīng)過程； B分離過程； C 產(chǎn)物回收過程； D 能量過程26、在進(jìn)行過程的物料衡算時(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（）。A T=273.15 K ；BT=275.15 K；CP=0.1013 MPa；DP=1.013 MPa28、（ ）不是連續(xù)過程具有的性質(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

7、精品文檔精品文檔29、簡(jiǎn)單過程物料衡算是指（）過程。A 混合單元； B循環(huán)過程； C 精餾單元； D 弛放過程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)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，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

8、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)過程的主要內(nèi)容有（）方面。A 傳熱； B反應(yīng)； C 流速； D 傳質(zhì)38、組分混合有（）特點(diǎn)。A 自發(fā)過程； B G 減小的過程； C G 增加的過程； D S 減少的過程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開工時(shí)期

9、精品文檔精品文檔三、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)償所帶來的影響。（ A 對(duì)；B錯(cuò)）3、化工過程都是穩(wěn)態(tài)過程。 （ 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。（A對(duì)；B 錯(cuò)）5、泵吸入管道的設(shè)計(jì)沒有要求的，可以根據(jù)情況設(shè)計(jì)。（A 對(duì)；B錯(cuò)）6、閥門的選用必須考慮流體的性質(zhì)、壓力、溫度和閥門的材質(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

10、量交換的體系。（ A 對(duì)；B錯(cuò)）10、能量就是能量，沒有高低、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、工藝過程費(fèi)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)境沒有物質(zhì)和能

11、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)） 精品文檔 精品文檔24、夾點(diǎn)之下不應(yīng)設(shè)置任何公用工程加熱器。 （ A 對(duì)；B錯(cuò)）25、一個(gè)化工產(chǎn)品只有一種反應(yīng)路線來生產(chǎn)。 （ A 對(duì)；B錯(cuò)）26、化工過程就是化學(xué)反應(yīng)的過程。 （ A 對(duì)；B錯(cuò)）27、按照管道儀表流程圖 （PID

12、 ）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、分離過程是自發(fā)的過程。 （A 對(duì)；B錯(cuò)）33、溫-焓圖是以溫度 T為縱軸，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、什么是分離過程？

13、有何特征？4、什么是化學(xué)反應(yīng)過程？其主要內(nèi)容是什么？5、車間設(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、有幾類管道布置？其一般要求是什么？12、化工設(shè)計(jì)分為哪幾類設(shè)計(jì)？精品文檔精品文檔 13、為什么要對(duì)所設(shè)計(jì)的工藝過程進(jìn)行費(fèi)用估算？14、工藝過程費(fèi)用估算方法有哪幾種？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)行工藝過程設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)

14、的程序是什么？19、在工藝過程的篩選和評(píng)價(jià)中，過程整合的內(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？28、在什么情況下要對(duì)管道進(jìn)行熱補(bǔ)償？熱補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心男?9、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 -

15、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。精品文檔精品文檔物流類型及編號(hào)熱容流率（ kW/K ）初始溫度（）目標(biāo)溫度（）H16.0525300H24.0485375C14.0300475C25.02755153、苯直接加 H2 轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的流程示意圖見下圖：已知輸入系統(tǒng)中的

16、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：精品文檔精品文檔中國(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）之間所傳遞的能量。2、活塞流型

17、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)分離過程 （平衡分離過程） ：通過物質(zhì)的遷移而使均相的混合物達(dá)到分離的目的。 這一過程遵循物質(zhì)傳遞原理 。由于這種分離過程常常是達(dá)到傳

18、質(zhì)平衡，因而，也稱平衡 分離過程。精品文檔精品文檔9、工藝流程示意圖：用方塊流程圖按不同的部分來表示工藝過程的總體概念、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，有一定的框圖說明。 工藝流程示意圖也稱方塊流程圖。10、連續(xù)過程：連續(xù)過程是指這樣的過程，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。11、中間反應(yīng)：就是指原料預(yù)處理過程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過程。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、速率控制分離過程：是指通過某種介質(zhì)如半透膜，在壓力差、溫度差、濃度差、電 位差或其它

19、梯度所造成的強(qiáng)制力的推動(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程中可以得到的分離程度的一種量度。15、化工過程：是指通過化學(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)常地開車和停車， 來生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。17、工藝過程階段：是化學(xué)工藝過程中的一部分，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)工藝過程。18、夾點(diǎn)：在溫 -焓圖上通過冷、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

20、指由反應(yīng)原料到產(chǎn)品的各步反應(yīng)順序所組成的整體。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)選擇題精品文檔精品文檔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、AB

21、CD；25 C、；26、； BCD 27、AC；28、B；29、BD；30、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；19A 、；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

22、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0和道爾頓定律，即 pi pyi pi xi式中 yi，xi 分別為 i 在氣相和液相中的摩爾分?jǐn)?shù)；p 總壓；pi i 在氣相中的分壓；pi 純液體 i 的蒸氣壓。0在此情況下，平衡比為 Ki yi pii xi p0 0 0因此雙組分 i、j 的分離因子為： a Kipi0 pj pi0 ，即分離因子 aij為 i、j組分ij 0K j p p pj0在操作溫度下的飽和蒸汽壓之比，也常稱為相對(duì)揮發(fā)度。2、答：泵管道布置的一般要求是、在滿足工藝要求的前提下，滿足泵正常運(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

23、作用在泵管嘴處的應(yīng) 力和力矩。、在充分滿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、閥門手輪不影響維修和檢查操作。精品文檔精品文檔3、答：分離過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 是要有混合物原料、以及分離劑，和分離設(shè)施。4、答：化學(xué)反應(yīng)過程是指一種化合物或多種化合物通過化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)變化轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪?種或幾種化合物的過程。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：車間設(shè)備布置的內(nèi)容有（ 1）確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面位置；（ 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

24、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確定生產(chǎn)過 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、車間廠房布置、車間設(shè)備布置、各工段、各設(shè)施在車間內(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

25、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)完整的工藝過程是由工藝過程階段組成的特點(diǎn)，確定段數(shù)。（3）、每段中進(jìn)行反應(yīng)過程的優(yōu)化、分離過程的優(yōu)化。（ 4）、每段之間如何聯(lián)系。 （5）、確定整個(gè)工藝過程的物料衡算和能量衡算。 （ 6）、確定整個(gè)工藝過程的操作條件，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）、通過上述幾步，合成出數(shù)個(gè)工藝過程， 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)工藝過程。10、答：配管工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容有7 個(gè)方面，分別

26、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。、管道過人 精品文檔精品文檔行道 h 2m，過公路 4.5m，過鐵路 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 墻壁、樓板及平

27、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。12、答：化工設(shè)計(jì)分為 3 類設(shè)計(jì)，分別是新過程的化工設(shè)計(jì)、化工過程改造的化工設(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)上可行的工藝過程。而工藝設(shè)計(jì)

28、的初期，首先進(jìn)行工藝過程的概念 設(shè)計(jì)，即將各個(gè)單元操作基本確定下來后，按不同的組合方式，形成多個(gè)工藝過程。判 斷這些概念設(shè)計(jì)中哪一個(gè)更具有經(jīng)濟(jì)潛力，是工藝過程優(yōu)化的第一步。這只有通過投資 和操作費(fèi)用的粗略估算才能確定。14、答：工藝過程費(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，傳熱面積無限大，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 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)分為以夾點(diǎn)為分界線的上、 下兩個(gè)

29、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）、過程的整合與優(yōu)化。19、答：在工藝過程的篩選和評(píng)價(jià)中，過程整合的內(nèi)容有單元操作的選擇，這些單元操 精品文檔精品文檔作之間的相互連接，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)，繪制過程的工藝流程圖、工藝設(shè)備

30、流程圖、過程的電氣控 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 類計(jì)算，分別是（ 1）、整個(gè)化工過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)，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

31、物料、能量 衡算過程中，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇計(jì)算基準(zhǔn)?；鶞?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：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、位號(hào)、設(shè)備在廠房建筑內(nèi)的定位尺寸及其他說明

32、等。26、答：配管工程中管道的管徑可通過3 種方法得到，這 3 種方法是公式法，即通過公式的計(jì)算而獲得；經(jīng)驗(yàn)公式法；以及圖標(biāo)法，通過體積流率和流速，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)備和管道向周圍環(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) 精品文檔精品文檔償?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)償器來進(jìn)行補(bǔ)償。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)

33、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） 、閥門標(biāo)注 （包括閥門符號(hào)、安裝標(biāo)高、編號(hào)和公稱直徑） 、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、F1 + F2F3 + F4組分物料平衡式：苯平衡 F20.80 F3水平衡 0.65 Fl 0.19 F3醇平衡 （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

34、方程組，得： 精品文檔精品文檔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 C2H1 H2物流溫度（）300 475 275 515 525300 485 375對(duì)應(yīng)的邊界溫度（）305 480 280 520 520295 480370邊界溫度順序280295 305 370 480 5202、作熱能階圖：3、熱量的復(fù)合溫度范圍 T（0C）CP冷CP熱H CP T480 520精品文檔401.040.0過量精品文檔3704801101.0110.0過量305370653.0195.0不足295305101.0 10.0過量280295155.075.0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： H min（ 40.0110.0+195.0）+（ 10.0+75.0） 110.0 kW最小冷源：Hmin0 kW3、解：總單元自由度分析：這是一個(gè) 2 進(jìn) 1 出體系。進(jìn)入體系的物流為：純氫物流、純 苯物流，因此變量為 2 個(gè)；