化工設(shè)計(jì)(第三版)習(xí)題庫帶答案章節(jié)練習(xí)題復(fù)習(xí)題思考題章末測(cè)試題1-8章全

《化工設(shè)計(jì)（第三版）》1-2章習(xí)題及解答第一章習(xí)題與思考題1、化工設(shè)計(jì)的種類有哪些？國外通用的設(shè)計(jì)程序分為哪幾個(gè)階段？2、畫出化工新技術(shù)開發(fā)的工作框圖。3、請(qǐng)畫出化工廠設(shè)計(jì)的工作程序示意圖。4、可行性研究報(bào)告包含哪些內(nèi)容？5、設(shè)計(jì)任務(wù)書主要包括哪些內(nèi)容？6、簡述車間工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。第一章習(xí)題與思考題參考答案1、化工設(shè)計(jì)的種類有哪些？國外通用的設(shè)計(jì)程序分為哪幾個(gè)階段？根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)化工設(shè)計(jì)可分為：新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)、重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、已有裝置的改造設(shè)計(jì)。根據(jù)化工過程開發(fā)程序化工設(shè)計(jì)可分為：概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)；其中工程設(shè)計(jì)又包括：初步設(shè)計(jì)（擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)）和施工圖設(shè)計(jì)。國外通用的設(shè)計(jì)程序分為工藝設(shè)計(jì)(ProcessDesign)、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)(BasicEngineeringDesign)和詳細(xì)工程設(shè)計(jì)(DetailedEngineeringDesign)三個(gè)階段。2、畫出化工新技術(shù)開發(fā)的工作框圖。3、請(qǐng)畫出化工廠設(shè)計(jì)的工作程序示意圖。4、可行性研究報(bào)告包含哪些內(nèi)容？(1)總論。包括概述和研究結(jié)論。(2)市場預(yù)測(cè)分析。包括產(chǎn)品市場分析，產(chǎn)品的競爭力分析，營銷策略，價(jià)格預(yù)測(cè)，市場風(fēng)險(xiǎn)分析。(3)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案。論述生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案確定的依據(jù)和合理性，并進(jìn)行多種規(guī)模和產(chǎn)品方案比選。(4)工藝技術(shù)方案。(5)原材料、輔助材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)。(6)建廠條件和廠址選擇。(7)總圖運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)、土建、界區(qū)內(nèi)外管網(wǎng)(8)公用工程方案和輔助生產(chǎn)設(shè)施。(9)服務(wù)性工程與生活福利設(shè)施以及廠外工程。(10)節(jié)能、節(jié)水。(11)消防。(12)環(huán)境保護(hù)。(13)勞動(dòng)安全衛(wèi)生。(14)組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置。(15)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃。(16)投資估算。(17)資金籌措。(18)財(cái)務(wù)分析。(19)資本運(yùn)作及項(xiàng)目的特點(diǎn)。(20)經(jīng)濟(jì)分析。(21)社會(huì)效益分析。(22)風(fēng)險(xiǎn)分析。(23)研究結(jié)論。包括綜合評(píng)價(jià)，研究報(bào)告的結(jié)論，存在的問題，建議及實(shí)施條件。5、設(shè)計(jì)任務(wù)書主要包括哪些內(nèi)容？(1)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的目的和依據(jù)。(2)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法或工藝原則。(3)礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動(dòng)力、供水、運(yùn)輸?shù)葏f(xié)作條件。(4)資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)、“三廢”治理的要求。(5)建設(shè)地區(qū)或地點(diǎn)，占地面積的估算。(6)防空、防震等的要求。(7)建設(shè)工期與進(jìn)度計(jì)劃。(8)投資控制數(shù)。(9)勞動(dòng)定員控制數(shù)。(10)經(jīng)濟(jì)效益、資金來源、投資回收年限。6、簡述車間工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。車間工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，方案設(shè)計(jì)，化工計(jì)算（物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型與計(jì)算），車間布置設(shè)計(jì)，配管工程設(shè)計(jì)，向非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)條件，編制概算書及編制設(shè)計(jì)文件。第二章習(xí)題與思考題1、在選擇生產(chǎn)方法和工藝流程時(shí)，應(yīng)該著重考慮哪些原則？簡述確定生產(chǎn)方法和工藝流程的步驟。2、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)有哪些？3、工藝流程圖的種類有哪些？管道儀表流程圖有哪些版式？4、根據(jù)HG/T20519.2-2009標(biāo)準(zhǔn)，填寫下表中工藝流程圖的設(shè)備類別代號(hào)。設(shè)備類別代號(hào)表（HG/T20519.2-2009）設(shè)備類別代號(hào)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)換熱器工業(yè)爐起重運(yùn)輸設(shè)備其他機(jī)械泵反應(yīng)器火炬、煙囪塔容器（槽、罐）計(jì)量設(shè)備其他設(shè)備X5、根據(jù)下列管道儀表流程圖中的圖例，填寫（管道、閥門、設(shè)備、等）名稱。名稱圖例名稱圖例6、下圖是某管道的標(biāo)注，請(qǐng)說明第1~6單元各表示什么意思？7、固定床反應(yīng)器溫度控制形式有哪些？請(qǐng)畫出示意圖。8、PIDCAD軟件具有哪些特點(diǎn)？第二章習(xí)題與思考題參考答案1、在選擇生產(chǎn)方法和工藝流程時(shí)，應(yīng)該著重考慮哪些原則？簡述確定生產(chǎn)方法和工藝流程的步驟。先進(jìn)性、可靠性、合理性。資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研、生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研、對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對(duì)比。2、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)有哪些？確定整個(gè)流程的組成，確定每個(gè)過程或工序的組成，確定工藝操作條件，控制方案的確定，原料與能量的合理利用，制定“三廢”處理方案，制定安全生產(chǎn)措施。3、工藝流程圖的種類有哪些？管道儀表流程圖有哪些版式？工藝流程草圖，工藝物料流程圖，帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，工藝管道及儀表流程圖。基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段有：A版PI圖(初版)、B版PI圖(內(nèi)審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認(rèn)版)；詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段有：E版PI圖(詳1版)、F版PI圖(詳2版)、G版PI圖(施工版)。4、根據(jù)HG/T20519.2-2009標(biāo)準(zhǔn)，填寫下表中工藝流程圖的設(shè)備類別代號(hào)。設(shè)備類別代號(hào)表（HG/T20519.2-2009）設(shè)備類別代號(hào)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)C換熱器E工業(yè)爐F起重運(yùn)輸設(shè)備L其他機(jī)械M泵P反應(yīng)器R火炬、煙囪S塔T容器（槽、罐）V計(jì)量設(shè)備W其他設(shè)備X5、根據(jù)下列管道儀表流程圖中的圖例，填寫（管道、閥門、設(shè)備、等）名稱。名稱圖例名稱圖例放空管（帽）阻火器同心異徑管噴射器文氏管視鏡、視鐘離心泵旋轉(zhuǎn)泵、齒輪泵浮頂罐濕式氣柜板式塔噴灑塔列管式反應(yīng)器流化床反應(yīng)器U型管式換熱器離心式壓縮機(jī)6、下圖是某管道的標(biāo)注，請(qǐng)說明第1~6單元各表示什么意思？第1單元（PG）為物料代號(hào)，代表工藝氣體；第2單元（13）為工程工序編號(hào)；第3單元（10）為管道順序號(hào)；第4單元（300）為管道規(guī)格，代表公稱直徑300mm；第5單元（A1A）為管道等級(jí)，第一個(gè)A表示管道的公稱壓力等級(jí)代號(hào)，1表示管道材料等級(jí)順序號(hào)，第二個(gè)A表示管道材質(zhì)類別，代號(hào)為“鑄鐵”；第6單元（H）為絕熱或隔聲代號(hào)。7、固定床反應(yīng)器溫度控制形式有哪些？畫出示意圖。8、PIDCAD軟件具有哪些特點(diǎn)？PIDCAD軟件操作簡單、方便易學(xué)，適合于工程技術(shù)、設(shè)計(jì)人員及高校師生從事化工工程設(shè)計(jì)、流程圖繪制時(shí)使用；結(jié)合工藝設(shè)備管理軟件，可實(shí)現(xiàn)工廠工藝、設(shè)備信息化管理。第三章物料衡算與熱量衡算習(xí)題3-1連續(xù)常壓蒸餾塔進(jìn)料為含苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求餾出液中能回收原料中97％的苯，釜?dú)堃褐泻讲坏陀?％。進(jìn)料流量為20000kg／h，求餾出液和釜?dú)堃旱牧髁亢徒M成。F,F,xFD,xDW,xW解：苯的相對(duì)分子質(zhì)量為78，甲苯的相對(duì)分子質(zhì)量為92。以下標(biāo)B代表苯。進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)釜?dú)堃褐斜降哪柗謹(jǐn)?shù)進(jìn)料平均相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)塔原料的摩爾流量依題意，餾出液中能回收原料中97%的苯，所以作全塔苯的質(zhì)量衡算得作全塔總質(zhì)量衡算得將已知數(shù)據(jù)代人上述質(zhì)量衡算方程得解得所以，組分塔進(jìn)料塔頂餾出物釜?dú)堃簁g/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(mol)苯76003897.4341.967372.685.6094.5287.52227.82.02.922.35甲苯1240062134.858.041240.214.4013.4812.4811159.498.0121.397.65合計(jì)20000100232.21008612.810010810011387.2100124.2100習(xí)題3-2采用蒸發(fā)方法將濃度為10%NaOH（質(zhì)量濃度）及10%NaCl的水溶液進(jìn)行濃縮。蒸發(fā)時(shí)只有部分水分汽化成為水蒸氣而逸出，部分NaCl結(jié)晶成晶粒而留在母液中。操作停止后，分析母液的成分為：50%NaOH，2%NaCl及48%H2O。若每批處理1000kg原料液，試求每批操作中：1）獲得的母液量，2）蒸發(fā)出的水分量，3）結(jié)晶出的NaCl量。蒸發(fā)蒸發(fā)器原料液F1=1000kg10%NaOH10%NaCl80%H2O母液,F4kg50%NaOH2%NaCl48%H2O水蒸氣，F(xiàn)2kgNaCl晶體,F3kg蒸發(fā)器原料液F1=1000kg10%NaOH10%NaCl80%H2O母液,F4kg50%NaOH2%NaCl48%H2O解：所選擇的基準(zhǔn)為：每批處理量，1000kg原料液總物料衡算F1=F2+F3+F4組分物料衡算NaOH平衡1000×0.1=0.5F4NaCl平衡1000×0.1=0.02F4+F3H2O平衡1000（1-0.1-0.1）=F2+0.48F4解得：F2=704kg，F(xiàn)3=96kg，F(xiàn)4=200kg習(xí)題3-3丙烷充分燃燒時(shí)要使空氣過量25％，燃燒反應(yīng)方程式為：試計(jì)算得到100摩爾燃燒產(chǎn)物（又稱煙道氣）需要加入的空氣的摩爾量。解：以1mol入口丙烷為計(jì)算基準(zhǔn)根據(jù)反應(yīng)方程式，1mol丙烷需要5mol的氧氣與之反應(yīng)，因氧氣過量25%，故需要加入的空氣量為其中煙道氣中各組分的量：0mol23.51mol因此，以1mol入口丙烷為基準(zhǔn)的物料衡算結(jié)果如下入口出口106.251.2523.5123.510304合計(jì)30.78合計(jì)31.76從計(jì)算結(jié)果可以看出，當(dāng)空氣加入量為29.76mol時(shí)，可產(chǎn)生煙道氣31.76mol，所以，每產(chǎn)生100mol煙道氣需加入的空氣量為習(xí)題3-4合成氣組成為0.4%CH4，52.8%H2，38.3%CO，5.5%CO2,0.1%O2，和2.9%N2（體積百分?jǐn)?shù)）。若用10%過量空氣燃燒，設(shè)燃燒氣中不含CO2，試計(jì)算燃燒氣組成。燃燒氣CO燃燒氣CO2O2N2燃燒合成氣CH4H2COCO2O2N2空氣O2N2解：基準(zhǔn)：1000mol合成氣，1h；氣體中含C4+385+55=442mol；H4×4+2×528=1072mol；O383+2×55+1×2=495mol理論氧量O2=442+1072/4-495/2=462.5mol理論空氣462.5/0.21=2202.4mol實(shí)際空氣1.1×2202.4=2202.4molN20.79×2422.6=1914molO20.21×2422.6=508.8mol對(duì)各物質(zhì)進(jìn)行衡算N2平衡：29+1914=FN2=1943mol；C平衡：4+383+55=FCO2=442mol；O2平衡：0.5×383+55+1+508.8=FCO2+0.5FH2O+FO2=442+0.5×536+FO2FO2=46.3mol燃料氣組成CO2，H2O，O2，N2=(0.149,0.1806,0.0156,0.6548)習(xí)題3-5試就天然氣甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化制H2過程進(jìn)行物料衡算。該廠每小時(shí)消耗天然氣4700m3，其組成（體積%）為：CH497.8.C2H60.5,C3H80.2，C4H100.1，N21.4。在初始混合物中，水蒸氣與天然氣之比為2.5，烴的轉(zhuǎn)化率為67%，此過程包括下列反應(yīng)：CH4+H2OCO+3H2（1）CH4+CO22CO+2H2（2）CO+H2OCO2+H2（3）在已轉(zhuǎn)化的氣體中，CO對(duì)CO2之比率可取為在氣體離開轉(zhuǎn)化器的溫度，即700℃下反應(yīng)式呈平衡時(shí)的比率。首先因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡要比其它兩個(gè)反應(yīng)更加迅速；其次，在這個(gè)溫度下，在反應(yīng)1及反應(yīng)3中，平衡有利于向反應(yīng)生成物方向移動(dòng)。上述這些反應(yīng)在700℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp的近似值依次為：1）25，2）20,3）1.54。解取基準(zhǔn)為100m3天然氣天然氣甲烷轉(zhuǎn)化是生產(chǎn)氫及合成氨原料氣的過程，在裝有催化劑的管式反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)1和反應(yīng)2為吸熱反應(yīng)，而反應(yīng)3為放熱反應(yīng)，以提供反應(yīng)熱量使反應(yīng)1和反應(yīng)2得以進(jìn)行。設(shè)已轉(zhuǎn)化的氣體中，各組分的含量（以m3計(jì)）分別為、、，與烴類反應(yīng)掉的水蒸氣以表示。在已轉(zhuǎn)化的氣體中，未起反應(yīng)的那部分烴類的體積（以CH4來計(jì)算）為：（97.8+0.5×2+0.2×3+0.1×4）（100-67）/100=32.9m3為了確定轉(zhuǎn)化氣的組成，進(jìn)行元素物料衡算：C平衡97.8+0.5×2+0.2×3+0.1×4=++32.9=99.9-O平衡初始水蒸氣100×2.5=250m3250=2++(250-)2+-=0H平衡4×97.8+0.5×6+0.2×8+0.1×10+2×250=2+4×32.9+2(250-)=+132.6由于在產(chǎn)品混合物中，CO對(duì)CO2之比是根據(jù)700℃下平衡時(shí)的反應(yīng)式3來確定的。而反應(yīng)式3的平衡常數(shù)為：解上式得=100m3對(duì)其他組分得=100-66.9=33.1m3=133.8-100=33.8m3=100+132.6=232.6m3=250-100=150m3（轉(zhuǎn)化氣中剩余的水蒸氣量）。轉(zhuǎn)化氣組成數(shù)據(jù)列于表3-1。應(yīng)用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行物料衡算。結(jié)果如表3-2所示。表3-1轉(zhuǎn)化氣組成組成濕氣體干氣體m3V%m3V%CH432.96.832.99.9H2232.648.07232.669.60CO33.87.033.810.15CO233.16.8433.19.93N21.40.291.40.42H2O150.031.0Σ433.8100.0333.8100.0表3-2甲烷轉(zhuǎn)化過程物料衡算輸入輸出物料kgm3產(chǎn)品kgm3天然氣干的轉(zhuǎn)化氣CH43290.004596.60CH41104.501546.3C2H631.5023.50H2977.6010932.2C3H818.309.40CO1992.801588.6C4H1012.204.70CO23057.401555.7N282.2065.80N282.2065.8Σ3434.204700.00Σ7214.5015688.6水蒸氣9447.011750.0水蒸氣5683.507050.0Σ12881.216450.0Σ12878.0022738.6習(xí)題3-6苯加氫轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷，如圖所示，工廠產(chǎn)量為100kmol/h的環(huán)己烷。輸入過程的苯有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（mol%）。產(chǎn)物物流中含3%H2。試計(jì)算：1）產(chǎn)物物流的組成；2）C6H6和H2的進(jìn)料速率；3）H2的循環(huán)速率。反應(yīng)器反應(yīng)器冷凝器純C6H6新鮮H2循環(huán)H2產(chǎn)物3%H2解化學(xué)反應(yīng)方程式產(chǎn)物物流中，環(huán)己烷100kmol/h苯的轉(zhuǎn)化率為99%，生產(chǎn)100kmol/h，環(huán)己烷需苯100/0.99=101.01kmol/h未反應(yīng)的苯量101.01—100=1.01kmol/h產(chǎn)物中含H23%，設(shè)含H2量為，=3.12kmol/h總產(chǎn)物量=100+1.01+3.12=104.13kmol/hC6H6,C6H12,H2的摩爾分率分別為：0.96,0.01,0.03。H2的進(jìn)料速率為100×3+3.12=303.12kmol/h苯的進(jìn)料速率101.10kmol/h設(shè)循環(huán)H2量為Rkmol/h習(xí)題3-7甲苯催化加氫脫甲基制苯，主反應(yīng)和副反應(yīng)分別為：主反應(yīng)副反應(yīng)以純氫和純甲苯為原料，進(jìn)入反應(yīng)器的氫與甲苯之比為5:1（摩爾比）。甲苯的單程轉(zhuǎn)化率為80%，生成苯的選擇性為98%，未反應(yīng)的甲苯和產(chǎn)物苯作為產(chǎn)品物流輸出體系，氫和甲烷循環(huán)。要求混合原料中甲烷含量不大于10%，計(jì)算排放比及各物流的組成。解：由題意畫出物料流程圖如下:混合器混合器反應(yīng)器純C6H6RR1H2R2CH4分離器分流器H2CH410%H2CH4C6H6C6H6H2CH4H2CH4由題意知，要求混合原料中甲烷含量不大于10%，取10%進(jìn)行計(jì)算，這樣計(jì)算得到的排放量數(shù)據(jù)為最小值，實(shí)際排放時(shí)應(yīng)稍稍大于此值?；鶞?zhǔn)：進(jìn)反應(yīng)器混合原料100mol/h反應(yīng)器進(jìn)料：CH4100mol/h×10%=10mol/h總物料H2++10mol/h=100mol/hH275mol/h15mol/h出料：剩余15mol/h×(1-80%)=3mol/h生成的C6H615mol/h×80%×80%=11.76mol/hCH415mol/h×80%×98%+15mol/h×80%×(1-98%)×7+15mol/h=(11.76+1.68+10)mol/h=23.44mol/hH275mol/h—15mol/h×80%×98%—15mol/h×80%×(1-98%)×10=(75—11.76—2.4)mol/h=60.84mol/h出料的總量為：60.84mol/h+3+23.44mol/h+11.76mol/h=99.04mol/h反應(yīng)器出口物料的組成：分離器3mol/hC6H611.76mol/h則進(jìn)分流器的H2和CH4的量分別為：H260.84mol/hCH423.44mol/h由分流器的特征有循環(huán)回路中H2和CH4的摩爾分率=進(jìn)分流器的H2和CH4的摩爾分率混合器CH4平衡10mol/h==R（1）平衡15mol/h=新鮮原料（2）H2平衡75mol/h=新鮮H2+R（3）聯(lián)立式（1）（2）（3）解得：R=35.96mol/h新鮮原料=15mol/h新鮮H2=49.04mol/h總新鮮料15mol/h+49.04mol/h=64.04mol/h新鮮原料的組成：mol/hmol/h循環(huán)物料計(jì)算：R1=35.69mol/h×0.7219=25.96mol/hR2=35.69mol/h×0.2781=10.00mol/h分流器H2平衡進(jìn)分流器的H2=循環(huán)H2+外排H2外排H2=(60.84—25.96)mol/h=34.88mol/hCH4平衡進(jìn)分流器的CH4=循環(huán)CH4+外排CH4外排CH4=(23.44—10.00)mol/h=13.44mol/h總排放物料：34.88mol/h+13.44mol/h=48.32mol/h排放物料組成：排放比==0.7545習(xí)題3-8用以生產(chǎn)甲醇的合成氣由烴類氣體轉(zhuǎn)化而得。要求合成氣中n（CO）：n（H2）=1:2.4（摩爾比），氣體量為2321m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）。因轉(zhuǎn)化氣中含CO43.12%（摩爾分?jǐn)?shù)），H254.20%，不符合要求，為此需將部分轉(zhuǎn)化氣送至CO變換反應(yīng)器，變換后氣體中含CO8.76%（摩爾分?jǐn)?shù)），H289.75%，氣體體積減少2%，用此變換氣去調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化氣，求轉(zhuǎn)化氣及變換氣各為多少m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）？CO變換CO變換CO2脫除F混合分流BH254.20%CO43.12%CO2RH289.75%CO8.76%合成氣M轉(zhuǎn)化氣解：基準(zhǔn)：2321m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）合成氣設(shè)合成器中CO的摩爾分率為Xco,H2的摩爾分率為2.4Xco?；旌掀鞯暮馑悖ㄒ蚨紴闃?biāo)準(zhǔn)體積，所以可以直接平衡）：總物料平衡M=B+R=2321m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）(1)CO平衡2321Xco=0.4312B+0.0876R(2)H2平衡2321m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）×2.4Xco=0.542B+0.8975R(3)聯(lián)立上述方程求得：R=969.4m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）B=1351.6m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）因經(jīng)過變換后氣體體積減少2%，所以F=989.18m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）轉(zhuǎn)化氣=F+B=（989.18+1351.6）m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）=2340.78m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）脫除的CO2的量為F—R=（989.18+969.4）m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）=19.78m3/h（標(biāo)準(zhǔn)）習(xí)題3-9天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣的示意流程圖天然氣天然氣xkmol蒸汽蒸汽一段轉(zhuǎn)化爐空氣ykmol二段轉(zhuǎn)化爐CO變換CO2脫除CO2甲烷化合成氨原料氣轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，以甲烷為例，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為天然氣經(jīng)一段轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化后繼續(xù)進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐反應(yīng)，在一段轉(zhuǎn)化爐出口添加空氣以配合合成氨原料氣中所需的氮?dú)?，同時(shí)，一段轉(zhuǎn)化氣中的一部分氫氣遇燃燒供給系統(tǒng)熱量。二段轉(zhuǎn)化后再經(jīng)一氧化碳變換工序使混合氣中的大部分轉(zhuǎn)化為和，轉(zhuǎn)化為和的方程式為，變換后的氣體進(jìn)入脫除工序脫除，再經(jīng)甲烷化工序除去殘存的微量和后作為合成氨合格原料氣。已知某廠天然氣的組成為：組分CH4C2H6C3H8C4H10(正)C4H10(異)C5H12(正)C5H12(異)N2CO2合計(jì)%(mol)83.2010.005.160.690.500.060.050.330.01100要求合成氨原料氣的組成為：組分H2N2ArCH4合計(jì)%(mol)73.9724.640.311.08100計(jì)算天然氣的用量和空氣的用量。解：以100kmol合成氨原料氣為計(jì)算基準(zhǔn)。設(shè)天然氣用量為xkmol，添加空氣量為ykmol。（1）作系統(tǒng)N2平衡因?yàn)樵谔烊粴庹羝D(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣過程中，N2沒有參加反應(yīng)，它的數(shù)量在反應(yīng)器的進(jìn)口、出口物料中沒有變化，作系統(tǒng)N2平衡得0.0033x+0.79y=24.64(A)(2)作系統(tǒng)氫平衡甲烷轉(zhuǎn)化制H2的計(jì)量關(guān)系推導(dǎo)如下：甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程變換反應(yīng)過程總過程用同樣的方法可推導(dǎo)出烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制的計(jì)量關(guān)系通式為因此，100kmol天然氣可提供的理論H2為組分烴量/kmol可提供的理論烴量/kmolCH483.20483.20=332.80C2H610.00710.00=70C3H85.16105.16=51.60C4H10(正)0.69130.69=8.97C4H10(異)0.50130.50=6.50C5H12(正)0.06160.06=0.96C5H12(異)0.05160.05=0.80N20.330CO20.010合計(jì)100471.63因此，xkmol天然氣進(jìn)料可提供的理論H2為氫氣燃燒的反應(yīng)過程燃燒消耗的H2為作系統(tǒng)H2平衡得(B)式中（）是合成氨原料氣的CH4折合為H2物質(zhì)的量(mol)式合(B)式聯(lián)解得到因此，制造100kmol的合成氨原料氣需加入天然氣18.92kmol，一段轉(zhuǎn)化爐出口需添加31.11kmol的空氣。習(xí)題3-10將一成分為88%碳（C）和12%H2O的液體氣化并在圖3-5的裝置中催化燃燒，所得的煙道氣組成如下：CO213.4%，O23.6%，N283.0%。為了計(jì)算燃燒裝置的體積，求100kg燃料產(chǎn)生多少kmol干煙道氣及過量空氣量。催化氧化催化氧化液體燃料C88%H2O12%干煙道氣CO288%O212%N283.0%空氣CN2圖3-5例3-7附圖解據(jù)題意，主要物流為燃料、干煙道氣和空氣，應(yīng)用聯(lián)系組分求解比較方便。（1）以碳（C）進(jìn)行元素平衡，計(jì)算干煙道氣量：輸入的碳（C）物質(zhì)量=輸出的碳（C）物質(zhì)量設(shè)100kmol干煙道氣，含碳量為：100×0.134×12=161kg100kg燃料含碳量為88kg，所以100kmol干煙道氣88kg碳（C）161kg碳（C）100kg燃料=54.6kmol干煙道氣·（100kg燃料）-1（2）用N2作為聯(lián)系組分，計(jì)算出燃燒反應(yīng)過量空氣的百分?jǐn)?shù)。基準(zhǔn)：100kmol干煙道氣83.0kmolN21.00kmol空氣=105.0kmol空氣100kmol煙道氣0.79kmolN2100kmol干煙道氣進(jìn)入的O2=105.0×0.21=22.1kmol過量空氣為習(xí)題3-11某化工廠計(jì)劃利用廢氣的廢熱，進(jìn)入廢熱鍋爐的廢氣溫度為450℃，出口廢氣的溫度為260℃，進(jìn)入鍋爐的水溫為25℃，產(chǎn)生的飽和水蒸氣溫度為233.7℃，3MPa，（絕壓），廢氣的平均熱容為32.5KJ/(kmol·℃)，試計(jì)算每100kmol的廢氣可產(chǎn)生的水蒸氣量？解過程如圖3-6所示圖3-6例3-8附圖基準(zhǔn)：100kmol的廢氣鍋爐的能量平衡為廢氣的熱量損失=將水加熱以產(chǎn)生水蒸氣所獲得的熱量即(mCp,mΔt)廢氣=W(hg-hL)其中，W為所產(chǎn)生蒸氣的質(zhì)量，因此100×32.5×(450-260)=W(2798.9-104.6)W=229kg所產(chǎn)生水蒸氣質(zhì)量為229kg·(100mol廢氣)-1習(xí)題3-12乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：主反應(yīng)副反應(yīng)反應(yīng)溫度基本維持在250℃，該溫度下主、副反應(yīng)的反應(yīng)的反應(yīng)熱分別為乙烯乙烯乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為32％，反應(yīng)的選擇性為69％，反應(yīng)器進(jìn)口混合氣的溫度為210℃，流量45000,其組成如下：組分合計(jì)%(mol)3.582.014.5100熱損失按反應(yīng)放出熱量的5%考慮，求熱載體移出的熱量。解：查得有關(guān)氣體的熱容數(shù)據(jù)如下：組分水蒸氣210℃64.4331.3830.04250℃66.9431.6745.5635.35103.830.17假設(shè)如下熱力學(xué)途徑：210210℃反應(yīng)器入口氣250℃反應(yīng)器出口氣250℃反應(yīng)器入口氣210℃下反應(yīng)器入口混合氣體熱容250℃下反應(yīng)器入口混合氣體熱容因此，反應(yīng)器入口混合氣體在210℃～250℃的平均熱容為由熱載體移走的熱量為習(xí)題3-13乙烯氧化為環(huán)氧乙烷的反應(yīng)方程式如下：試計(jì)算0.1013MPa、25℃下的反應(yīng)熱。解：乙烯（g）的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為環(huán)氧乙烷(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為因此，0.1013Mpa，25℃下的反應(yīng)熱計(jì)算如下：習(xí)題3-14在一絕熱反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行下列反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反應(yīng)物在300℃,1atm下按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)入反應(yīng)器，無惰性物、反應(yīng)進(jìn)行完全。試計(jì)算該絕熱反應(yīng)器出口物料的溫度。反應(yīng)器反應(yīng)器300℃,1atmT0隔熱層1molCO1molH2O1molCO21molH2解：基準(zhǔn)：1molCO(g)物料衡算得CO(g)；n進(jìn)=1molH2O(g))；n進(jìn)=1molCO2(g)；n出=1molH2(g)；n出=1mol反應(yīng)在非標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行，為了計(jì)算方便，假設(shè)該反應(yīng)過程的途徑如下：反應(yīng)物300反應(yīng)物300℃產(chǎn)物T0產(chǎn)物300℃產(chǎn)物25℃反應(yīng)物25℃（300℃）（25℃）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱：查得各物料的生成熱：=—393.5kJ/mol=—110.5kJ/mol=—285.8kJ/mol==—393.5—[(—110.5)+(—285.8)]=2.84kJ/mol計(jì)算反應(yīng)物帶入反應(yīng)器的焓：CO（300℃，g）H2O（300℃，g）負(fù)數(shù)代表冷凝過程，所以放出熱量。計(jì)算產(chǎn)物帶出反應(yīng)器的焓：CO2(300℃，g)H2(300℃，g)于是由300℃反應(yīng)物到300℃產(chǎn)物的焓變?yōu)椋海?00℃）=+=2.84+(11.58+7.96)—[(—8.17)+(—50.5)]=—36.29kJ/mol計(jì)算絕熱反應(yīng)器產(chǎn)物的出口溫度（T0）：因所以是300℃下產(chǎn)物的焓與最終出口產(chǎn)物（T0）的焓差，即簡便起見，可采用平均熱容代入上式得：采用迭代法求得：T0≈780.1℃所以該絕熱反應(yīng)的出口溫度為780℃。習(xí)題3-15利用ASPENPLUS建立如下圖苯流程模擬，試求：（1）、模塊cool的熱負(fù)荷是多少？（2）、第二閃蒸模塊FL2的溫度是多少？解：按下列步驟建立模型：1.打開aspenplus并進(jìn)行初始設(shè)定2.繪制流程圖3.輸入數(shù)據(jù)4.數(shù)據(jù)輸入完成后右下角會(huì)出現(xiàn)requiredinputcomplete黑色字體5.返回流程界面，然后點(diǎn)擊運(yùn)行鍵6.運(yùn)行成功，右下角出現(xiàn)resultsavailable字樣7.點(diǎn)擊查看結(jié)果按鈕，逐個(gè)查看結(jié)果查換熱器熱負(fù)荷為-7196567Btu/hr第二閃蒸器的溫度為99.8F設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)及化工設(shè)備圖1、化工設(shè)備選用一般原則是什么？答：（1）合理性：即設(shè)備必須滿足工藝要求，設(shè)備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)備的能力。（2）先進(jìn)性：要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平。（3）安全性：要求安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無事故隱患。（4）經(jīng)濟(jì)性：設(shè)備投資節(jié)省，設(shè)備易于加工、維修、更新，沒有特殊的維護(hù)要求，運(yùn)行費(fèi)用減少。（5）系統(tǒng)性：化工過程是一個(gè)完整的系統(tǒng)，設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)不能僅關(guān)注單一設(shè)備，避免因個(gè)別設(shè)備妨礙整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化；注重經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，還應(yīng)通盤考慮，保留適當(dāng)裕量，以免在日后擴(kuò)產(chǎn)和工藝調(diào)整時(shí)成為系統(tǒng)“瓶頸”?？傊?，要全面貫徹先進(jìn)、適用、高效、安全、可靠、省材和節(jié)資的原則。具體還要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和設(shè)備結(jié)構(gòu)上的要求加以考慮。2、一份完整的化工設(shè)備圖，除繪有設(shè)備本身的各種視圖外，應(yīng)具有哪些基本內(nèi)容？答：①標(biāo)題欄②明細(xì)欄③管口表④設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表⑤技術(shù)要求⑥簽署欄⑦注⑧其他。塔型選擇基本原則？答：1）生產(chǎn)能力大，彈性好。2）滿足工藝要求，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)簡單，加工方便，造價(jià)較低。5）塔壓降小。4、簡述化工設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？答：1）基本形體以回轉(zhuǎn)體為主。2）各部分結(jié)構(gòu)尺寸大小相差懸殊。3）殼體上開孔和管口多。4）廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件。5）采用焊接結(jié)構(gòu)多。6）對(duì)材料有特殊要求。7）防泄露安全結(jié)構(gòu)要求高。設(shè)計(jì)貯罐的一般程序是什么？答：1）匯集工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。2）選擇容器材料。3）容器型式的選用。4）容積計(jì)算。5）確定貯罐基本尺寸。6）選擇標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。7）開口和支座。8）繪制設(shè)備草圖。6、填料塔設(shè)計(jì)程序？答：a.匯總設(shè)計(jì)參數(shù)和物性數(shù)據(jù)b.選用填料c.確定塔徑。d.計(jì)算填料塔壓降e.驗(yàn)算塔內(nèi)噴淋密度f.計(jì)算填料層高度Zg.計(jì)算塔的總高度Hh.塔的其它附件設(shè)計(jì)和選定7、化工設(shè)備圖中需標(biāo)注的尺寸類型有哪幾種？答：1）規(guī)格性能尺寸、2）裝配尺寸3）外形尺寸4）安裝尺寸5）其他尺寸8、化工設(shè)備施工圖的組成a.裝配圖表示設(shè)備的全貌、組成和特性的圖樣，它表達(dá)設(shè)備各主要部分的結(jié)構(gòu)特征、裝配和連接關(guān)系、特征尺寸、外形尺寸、安裝尺寸及對(duì)外連接尺寸、技術(shù)要求等。b.部件圖表示可拆或不可拆部件的結(jié)構(gòu)、尺寸，以及所屬零部件之間的關(guān)系、技術(shù)特性和技術(shù)要求等資料的圖樣。c.零件圖表示零件的形狀、尺寸、加工，以及熱處理和檢驗(yàn)等資料的圖樣。d.零部件圖由零件圖、部件圖組成的圖樣。e.表格圖用表格表示多個(gè)形狀相同．尺寸不同的零件的圖樣。f.特殊工具圖表示設(shè)備安裝、試壓和維修時(shí)使用的特殊工具的圖樣。g.標(biāo)準(zhǔn)圖(或通用圖)指國家部門和各設(shè)計(jì)單位編制的化工設(shè)備上常用零部件的標(biāo)準(zhǔn)圖和通用圖。h.梯子平臺(tái)圖支承于設(shè)備外壁上的梯子、平臺(tái)結(jié)構(gòu)的圖樣。i.預(yù)焊件圖設(shè)備外壁上保溫、梯子、平臺(tái)、管線支架等安裝前在設(shè)備外壁上需預(yù)先焊接的零件的圖樣。j.管口方位圖設(shè)備上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、換熱器折流板缺口位置；地腳螺栓、接地板、梯子及銘牌等方位的圖樣。k.技術(shù)要求設(shè)備在制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收時(shí)應(yīng)遵守的條款和文件。l.計(jì)算書設(shè)備強(qiáng)度、剛度等的計(jì)算文件。當(dāng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，應(yīng)將輸入數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果作為計(jì)算文件。m.說明書設(shè)備結(jié)構(gòu)原理、技術(shù)特性、制造、安裝、運(yùn)輸、使用、維護(hù)、檢修及其它需說明的文件。n.圖紙目錄每個(gè)設(shè)備的圖紙及技術(shù)文件的全套設(shè)計(jì)文件的清單。9、閱讀化工設(shè)備圖樣應(yīng)達(dá)到哪些基本要求？答：通過對(duì)化工設(shè)備圖樣的閱讀、應(yīng)達(dá)到以下的基本要求：①了解設(shè)備的性能，作用和工作原理；②了解各零件之間的裝配關(guān)系和各零部件的裝拆順序；③了解設(shè)備各零部件的主要形狀、結(jié)構(gòu)和作用、進(jìn)而了解整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)；④了解設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和安裝等方面的技術(shù)要求。10、填空題（1）化工設(shè)備從總體上分為兩類：標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（或定型設(shè)備）和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（非定型設(shè)備）（2）各部分結(jié)構(gòu)尺寸大小相差懸殊，按比例畫很難兼顧到細(xì)部結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚?？墒褂镁植糠糯髨D和夸大畫法。（3）對(duì)于過高或過長設(shè)備，為采用較大比例和清楚表達(dá)設(shè)備結(jié)構(gòu)，合理使用圖幅，常使用斷開畫法，用雙點(diǎn)劃線將重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)斷開，使圖形縮短。（4）零件的接觸面或配合面，規(guī)定只畫一條線。對(duì)于非接觸面、非配合表面，即使間隙再小，也必須畫兩條線。（5）相鄰兩零件的剖面線傾斜方向應(yīng)相反。同一零件在各個(gè)視圖上的剖面線方向和間隔應(yīng)一致。（6）不論采用何種比例，圖樣中所標(biāo)注的尺寸數(shù)值都必須是機(jī)件的實(shí)際尺寸。圖樣中的尺寸標(biāo)注與繪圖所用的比例及作圖的準(zhǔn)確度無關(guān)圖樣中的尺寸以毫米為單位，機(jī)件的每一個(gè)尺寸，在圖樣上一般標(biāo)注一次。第五章車間布置設(shè)計(jì)習(xí)題及答案一、填空題1設(shè)備布置圖是在廠房建筑圖的基礎(chǔ)上增加設(shè)備布置的內(nèi)容，用粗實(shí)線表示設(shè)備，廠房建筑用細(xì)實(shí)線畫出。2設(shè)備布置圖主要包括反映設(shè)備水平布置情況的平面圖和反映某處立面布置情況的剖面圖。二、選擇題1.廠房建筑的承重柱在平面中排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)，沿廠房長度方向的各承重柱自左向右用（A）依次編號(hào)。A.、、B.、、C.A或B2.在化工設(shè)備圖中，設(shè)備的輪廓，一般按比例用（A）繪制。A粗實(shí)線（b）B中實(shí)線（2b/3）C細(xì)實(shí)線（b/3）D點(diǎn)劃線3.在布置（A）時(shí)，應(yīng)遵循縮短管長和順應(yīng)流程的原則。A:換熱器B:塔C:泵D:攪拌器4.設(shè)備布置圖中的標(biāo)高用（A）表示。A、mB、cmC、mmD、都可以5.在設(shè)備平面布置圖中，設(shè)備標(biāo)注為T-101b，其中T表示（B）。A、一種設(shè)備等級(jí)B、一種設(shè)備代號(hào)C、設(shè)備一種材質(zhì)D、一種設(shè)備保溫等級(jí)6.在對(duì)塔進(jìn)行布置時(shí)，對(duì)于（C）需采用獨(dú)立布置方案。A:將高度相近的塔B:數(shù)量不多、結(jié)構(gòu)與大小相似的塔C:單塔或特別高大的塔D:較小的塔7以下有關(guān)工程設(shè)計(jì)階段及PID版次的敘述錯(cuò)誤的是（B）。A．工程設(shè)計(jì)階段分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)工程設(shè)計(jì)兩個(gè)階段B．在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，PID應(yīng)完成初步設(shè)計(jì)條件版（A）版，內(nèi)部審核版（B版）和用戶批準(zhǔn)版（C）版三個(gè)版次的設(shè)計(jì)C．在詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段，PID應(yīng)完成1版（詳細(xì)設(shè)計(jì)1版），2版（詳細(xì)設(shè)計(jì)2版），3版（施工版）三個(gè)版次的設(shè)計(jì)D．對(duì)于小型或成熟工藝裝置的PID設(shè)計(jì)，至少應(yīng)完成初步條件版，設(shè)計(jì)版和施工版三個(gè)版次8設(shè)備布置設(shè)計(jì)不包括的內(nèi)容是（B）。A．確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置B．確定車間中各個(gè)設(shè)備的管口方法C．確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置D．確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸解答：B．正確答案。車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)主要包括：①確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的具體位置；②確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置；③確定供安裝、操作與維修所使用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸；④確定場地與建筑物、構(gòu)筑物的尺寸；⑤確定管道、電氣代表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。9在以下四條關(guān)于幾種常見設(shè)備的布置設(shè)計(jì)的意見中考慮欠妥當(dāng)?shù)氖牵ˋ）。A．對(duì)于原料和成品貯罐，一般集中布置在貯罐區(qū)，同時(shí)為縮短流程、節(jié)省管長，原料和成品貯罐均應(yīng)靠近與之有關(guān)的廠房布置B．對(duì)于大型換熱器獨(dú)立布置時(shí)應(yīng)盡量安排在室外以節(jié)約廠房C．泵的布置應(yīng)盡量靠近供料設(shè)備，以保證有良好的吸入條件D．反應(yīng)器安裝在室內(nèi)或框架內(nèi)，其基礎(chǔ)與建筑物分開，以免將振動(dòng)和噪聲傳遞給建筑物10設(shè)備布置時(shí)設(shè)備間、設(shè)備與墻之間、運(yùn)送設(shè)備的通道和人行道的寬度都有一定規(guī)范供設(shè)備布置設(shè)計(jì)時(shí)參照?qǐng)?zhí)行。工藝設(shè)備與道路間的距離不應(yīng)小于（B）。A．0.5mB．1.0mC．1.5mD．2.0m11請(qǐng)指出下列有關(guān)安全距離數(shù)據(jù)中（A）是不正確的。A．回轉(zhuǎn)機(jī)械彼此間距離為不小于1.5mB．貯槽之間的距離不小于0.4～0.6mC．換熱器之間的距離不小于1.0mD．塔與塔之間的距離1.0～2.0m解答：A．正確答案。依據(jù)“車間布置設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，回轉(zhuǎn)機(jī)械彼此間距離為不小于0.8～1.2m。12“泵的布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量集中布置，排成一條線，電機(jī)端對(duì)齊，正對(duì)道路。以下關(guān)于泵的布置正確的是（C）。A．泵與泵之間的距離視泵的大小而定，一般不小于1.0mB．雙排泵之間的距離一般不小于1.5mC．泵與墻之間的距離一般不小于1.2m，以便通行D．泵的基礎(chǔ)一般比地面高④400～500mm解答：C．正確答案。泵與泵之間一般不小于0.7m，雙排泵之間一般不小于2.0m，泵基礎(chǔ)一般高出地面100～200mm。13某工廠車間設(shè)備布置時(shí)，為節(jié)省投資，減少廠房面積，工藝設(shè)備與道路間的距離定為0.6m；操作設(shè)備時(shí)設(shè)備到墻的距離為0.8m；操作平臺(tái)梯子的坡度為65°；通道通行部分的最小凈空為2.1m。請(qǐng)問上述設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)正確的是（D）。A．①B．②C．③D．④解答：D．正確答案。依據(jù)“車間布置設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，工藝設(shè)備與道路間的距離為不小于1.0m，工人操作時(shí)設(shè)備與墻面的距離不小于1.0m，操作平臺(tái)梯子的坡度一般不超過45°，特殊可達(dá)到60°。14工藝專業(yè)提供的建議的設(shè)備平面布置圖的用途是（A）。A.裝置布置專業(yè)、總圖專業(yè)開展工作的依據(jù)，也是機(jī)泵計(jì)算、詢價(jià)訂貨的依據(jù)。B.因制造周期長，需提前詢價(jià)訂貨的機(jī)泵計(jì)算依據(jù)。C.指導(dǎo)供銷人員采購設(shè)備的依據(jù)。D.指導(dǎo)設(shè)備安裝施工的依據(jù)。15在化工工藝設(shè)計(jì)中，其核心內(nèi)容是（C）。A工藝流程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方法的選擇B車間布置設(shè)計(jì)和管道布置設(shè)計(jì)C工藝流程設(shè)計(jì)和車間布置設(shè)計(jì)D化工工藝計(jì)算和車間布置設(shè)計(jì)16車間平面布置圖每層平面應(yīng)以其標(biāo)高命名，對(duì)于一層內(nèi)地面，表示方法（D）正確。A.EL100.0平面B.EL0.0平面C.EL0.000平面DEL100.000平面17考慮廠房的柱網(wǎng)布置時(shí)，在滿足工藝操作需要，滿足設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修需要的前提下，應(yīng)選擇符合建筑模數(shù)的柱網(wǎng)。中國統(tǒng)一規(guī)定以（B）m的倍數(shù)為優(yōu)先選用的柱網(wǎng)。A.2B.3C.4D.518下面為某一換熱設(shè)備的設(shè)備位號(hào)，表示方法正確的為（A）。A.E0113BB.E-113BC.E113BD.E-0113B19考慮廠房立面布置時(shí)，廠房的高度主要取決于（D）。A.設(shè)備的高低B.安裝的位置C.安裝條件D.綜合考慮上面三方面因素20在化工廠廠房建筑設(shè)計(jì)時(shí)，單層廠房的寬度不應(yīng)大于（A）。A.30mB.22mC.24mD.18m21在車間布置平面圖繪制中，下列標(biāo)高標(biāo)注正確的是（D）。A.B.C.D.22車間設(shè)備布置時(shí)，一些高大設(shè)備多采用（A）。A露天布置，以減少建筑物的費(fèi)用，降低毒物的積累。B室內(nèi)布置，以保護(hù)設(shè)備，使設(shè)備不受冷、熱的影響。23車間設(shè)備布置時(shí)，為使管路盡量短和便于操作，通常設(shè)備多采用（B）。A按流程圖出現(xiàn)的順序布置。B按相似的設(shè)備布置在一起的分組布置。24在車間設(shè)備布置時(shí)有許多要求，如下幾項(xiàng)要求中（C）項(xiàng)不合理。A高大的設(shè)備盡量放在露天，以降低廠房造價(jià)。B設(shè)備布置時(shí)應(yīng)留一定的間隙，有利于操作及檢修。C設(shè)備布置時(shí)盡量使設(shè)備布局與其在流程圖上出現(xiàn)的順序一樣。D設(shè)備布置時(shí)應(yīng)充分利用高位差布置有壓差的設(shè)備。三、簡答題（一）簡述車間布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容：答：車間布置設(shè)計(jì)可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置車間廠房布置是對(duì)整個(gè)車間各工段、各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)、按照在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的平向布置和平面布置。車間設(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)備在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。（二）簡述車間設(shè)備布置的要求答：(一)滿足生產(chǎn)工藝要求(二)滿足安裝和檢修要求(三)滿足土建要求(四)滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求（三）工藝對(duì)設(shè)備布置有哪些要求？1）滿足工藝流程順序，要保證水平和垂直方向的連續(xù)性。2）相同類型設(shè)備盡可能布置在一起。3）設(shè)備與設(shè)備之間按規(guī)定留足間距、留有操作空間，便于操作、維修。4）考慮設(shè)備互換使用的可能性。5）設(shè)備安排要考慮管路走向，走直線，少彎路。要有堆放原料，中間產(chǎn)物，產(chǎn)品的空地。6）注意勞動(dòng)保護(hù)，傳動(dòng)設(shè)備要有足夠的安全距離。7）留有擴(kuò)建或擴(kuò)產(chǎn)余地。（四）簡述車間布置設(shè)計(jì)的原則答：（1）最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。（2）有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地。（3）要為車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。（4）考慮其他專業(yè)對(duì)本車間布置的要求。（5）要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴(kuò)建。（6）車間中所采取的勞動(dòng)保護(hù)、防腐、防火、防毒、防爆及安全衛(wèi)生等措施是否符合要求。（7）本車間與其他車間在總平面圖上的位置合理，力求使它們之間輸送管線最短，聯(lián)系最方便。（8）考慮建廠工區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件。（9）人流特流不能交錯(cuò)。（五）簡述車間平面布置的內(nèi)容和要求答：內(nèi)容一個(gè)較大的化工車間（裝置）通常包括下列組成。（1）生產(chǎn)設(shè)施（2）生產(chǎn)輔助設(shè)施（3）生活行政設(shè)施。（4）其他特殊用室。要求（1）適合全廠的總圖布置，與其他車間、公用工程系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(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)輸，操作維修要方便。（4）生產(chǎn)要安全，并妥善解決防火、防毒、防爆等問題，必須符合國家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。（5）要考慮將來擴(kuò)建、增建和改建和余地。（六）簡述車間設(shè)備布置的內(nèi)容答：（1）確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置;（2）確定某個(gè)在工藝流程圖中一般不予表達(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)上確定建筑物與場地的尺寸;（5）其他。設(shè)備布置的最終結(jié)果表現(xiàn)是設(shè)備布置圖。（七）簡述車間設(shè)備布置圖的內(nèi)容（1）一組視圖（2）尺寸及標(biāo)注（3）安裝方位標(biāo)（4）說明及附注（5）設(shè)備一覽表（6）標(biāo)題欄四、看圖回答問題1閱讀醋酸殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖，并回答以下問題：醋酐殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖醋酐殘液蒸餾崗位流程說明：醋酐殘液進(jìn)入殘液蒸餾釜，使殘液中的醋酐蒸發(fā)變成蒸汽，再經(jīng)冷凝器冷凝為液態(tài)醋酐，進(jìn)入醋酐受槽施加負(fù)壓，然后去醋酐貯槽；蒸餾釜中蒸餾醋酐后的殘?jiān)铀笤偌訜帷⒗淠?，得到的醋酐?jīng)醋酸受槽施加負(fù)壓后去醋酸貯槽。本系統(tǒng)為間斷操作，通過閥門進(jìn)行控制?；卮饐栴}：（1）醋酐殘液蒸餾崗位的設(shè)備布置圖包括5.000平面圖和1-1剖面圖。（2）從平面圖可知，本系統(tǒng)的真空受槽A、B和蒸餾釜布置在距北墻1600mm，距①軸分別為3800mm、2000mm、6000mm的位置處；冷凝器的位置距北墻500mm，與醋酸受槽V1103A間的水平距離為1000mm。（3）從A-A剖面圖可知，蒸餾釜和真空受槽A、B布置在標(biāo)高為5m的樓面上，冷凝器安裝在標(biāo)高7.5m的支架上。第六章管道布置設(shè)計(jì)6-1.管道布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容有什么？答：（1）確定車間中各個(gè)設(shè)備的管口方位與之相連接的管段的接口位置。（2）確定管道的安裝連接和鋪設(shè)、支承方式。（3）確定各管段(包括管道、管件、閥門及控制儀表)在空間的位置。（4）畫出管道布置圖,表示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,包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)量。6-2．管道布置設(shè)計(jì)應(yīng)符合的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？答：HG/T20549-1998《化工裝置管道布置設(shè)計(jì)規(guī)定》和SH3012-2000《石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則》6-3．真空管線布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？答：真空管線應(yīng)盡量短,盡量減少彎頭和閥門,以降低阻力,達(dá)到更高的真空度。6-4．管道布置時(shí)管道焊縫的設(shè)置，應(yīng)符合哪些要求？答：管道對(duì)接焊縫的中心與彎管起彎點(diǎn)的距離不應(yīng)小于管子外徑，且不小于100mm；公稱直徑小于150mm的管道上兩相鄰對(duì)接焊縫的中心間距不應(yīng)小于外徑，且不得小于50mm：公稱直徑等于或大于150mm的管道上兩相鄰對(duì)接焊縫的中心間距不應(yīng)小于150mm。6-5．管道穿過建筑物的樓板、屋頂或墻面時(shí)應(yīng)如何處理？答：應(yīng)加套管，套管與管道間的空隙應(yīng)密封。套管的直徑應(yīng)大于管道隔熱層的外徑，并不得影響管道的熱位移。管道上的焊縫不應(yīng)在套管內(nèi)，并距離套管端部不應(yīng)小于150mm。套管應(yīng)高出樓板、屋頂面50mm。管道穿過屋頂時(shí)應(yīng)設(shè)防雨罩。管道不應(yīng)穿過防火墻或防爆墻。6-6．玻璃管等脆性材料管道應(yīng)如何處理？答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂時(shí)濺出液體,發(fā)生意外。6-7．管架已有哪些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)？答：HG/T21623-1990《管架標(biāo)準(zhǔn)圖》和HG/T21640-2000《H型鋼結(jié)構(gòu)管架通用圖》。6-8．管道支架按其作用分哪幾種？答：管道支架按其作用分固定支架、滑動(dòng)支架、導(dǎo)向支架和彈簧吊架。6-9．立式容器的管口方位劃分為哪兩部分？答：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)兩部分。加料口,溫度計(jì)和視鏡等經(jīng)常操作及觀察的管口布置在操作區(qū),排出管布置在容器底部。6-10.臥式容器的人孔如何布置？答：人孔可布置在頂上,側(cè)面或封頭中心,以側(cè)面較為方便,但在框架上支撐時(shí)占用面積較大,故以布置在頂上為宜。人孔中心高出地面3.6m以上應(yīng)設(shè)操作平臺(tái)。6-11.換熱器的配管要求是什么？答：配管時(shí)管道要盡量短,操作、維修要方便。在管廊上有轉(zhuǎn)彎的管道布置在換熱器的右側(cè),從換熱器底部引出的管道也從右側(cè)轉(zhuǎn)彎向上。從管廊的總管引來的公用工程管道,可以布置在換熱器的任何一側(cè)。將管箱上的冷卻水進(jìn)口排齊,并將其布置在冷卻水地下總管的上方,回水管布置在冷卻水總管的管邊。換熱器與鄰近設(shè)備間可用管道直接架空連接。管箱上下的連接管道要及早轉(zhuǎn)彎,并設(shè)置一短彎管,便于管箱的拆卸。6-12.塔的管道固定與熱補(bǔ)償要注意什么？答：管道固定與熱補(bǔ)償塔的管道直管長，熱變形大，配管時(shí)應(yīng)處理好熱膨脹問題。塔頂氣相出口管和回流管是熱變形較大的長直管，且重量較大，為防止管口受力過大，在靠近管口的地方設(shè)固定支架，在固定支架以下每隔4.5～11米(DN25～DN300)設(shè)導(dǎo)向支架，由較長的水平管(形成二臂部很長的L形自然補(bǔ)償器)吸收熱變形。6-13．管道布置圖的設(shè)計(jì)依據(jù)？答：管道布置圖是以帶控制點(diǎn)工藝流程圖、設(shè)備布置圖、設(shè)備裝配圖及土建、自控、電氣等專業(yè)的有關(guān)圖樣、資料為依據(jù)，根據(jù)管道布置原則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做出合理的布置設(shè)計(jì)，并繪出管道布置圖。6-14.管道支架的編號(hào)含義是什么？答：管架由五個(gè)部分組成：6-15.管道的標(biāo)注分幾部分？答：管道布置圖中的管道應(yīng)標(biāo)注四個(gè)部分，即管道號(hào)（管段號(hào)）（由三個(gè)單元組成）、管徑、管道等級(jí)和隔熱或隔聲，總稱為管道組合號(hào)。管道號(hào)和管徑為一組，用一短橫線隔開；管道等級(jí)和隔熱為另一組，用一短橫線隔開，兩組間留適當(dāng)?shù)目障丁?-16.管道布置圖的比例和圖幅如何定的？答：常用的比例有1：30，也可采用1：25或1：50，但同區(qū)的或各分層的平面圖,應(yīng)采用同一比例。管道布置圖圖幅應(yīng)盡量采用A0，比較簡單的也可采用A1或A2。同區(qū)的圖應(yīng)采用同一種圖幅。圖幅不宜加長或加寬。6-17．管道布置圖的分區(qū)原則和方法是什么？答：由于車間(裝置)范圍比較大,為了清楚表達(dá)各工段管道布置情況,需要分區(qū)繪制管道布置圖時(shí),常常以各工段或工序?yàn)閱挝粍澐謪^(qū)段,每個(gè)區(qū)段以該區(qū)在車間內(nèi)所占的墻或柱的定位軸線為分區(qū)界線。區(qū)域分界線用雙點(diǎn)劃線表示，在區(qū)域分界線的外側(cè)標(biāo)注分界線的代號(hào)、坐標(biāo)和與該圖標(biāo)高相同的相鄰部分的管道布置圖圖號(hào)。6-18．管道布置圖的閱讀步驟？答：(1)概括了解首先要了解視圖關(guān)系,了解平面圖的分區(qū)情況,平面圖、立面剖視圖的數(shù)量及配置情況,在此基礎(chǔ)上進(jìn)了一步弄清各立面剖視圖在平面圖上剖切位置及各個(gè)視圖之間的關(guān)系。注意管道布置圖樣的類型、數(shù)量、有關(guān)管段圖、管件圖及管架圖等。(2)詳細(xì)分析，看懂管道的來龍去脈，從起點(diǎn)設(shè)備開始,找出這些設(shè)備所在標(biāo)高平面的平面圖及有關(guān)的立面剖(向)視圖,然后根據(jù)投影關(guān)系和管道表達(dá)方法,逐條地弄清楚管道的來龍去脈,轉(zhuǎn)彎和分支情況,具體安裝位置及管件、閥門、儀表控制點(diǎn)及管架等的布置情況。分析圖中的位置尺寸和標(biāo)高,結(jié)合前面的分析,明確從起點(diǎn)設(shè)備到終點(diǎn)設(shè)備的管口,中間是如何用管道連接起來形成管道布置體系的。6-19.管道軸測(cè)圖的內(nèi)容有哪些？答：管道軸測(cè)圖一般包括以下內(nèi)容：（1）管段及所屬閥門、管件、儀表控制點(diǎn)等圖形符號(hào)。（2）尺寸和標(biāo)注。（3）方向標(biāo)。（4）技術(shù)要求。（5）材料表。（6）標(biāo)題欄。6-20.管口方位圖的視圖如何畫？答：非定型設(shè)備應(yīng)繪制管口方位圖，采用A4圖幅，以簡化的平面圖形繪制。每一位號(hào)的設(shè)備繪一張圖，結(jié)構(gòu)相同而僅是管口方位不同的設(shè)備，可繪在同一張圖紙上，對(duì)于多層設(shè)備且管口較多時(shí)，則應(yīng)分層畫出管口方位圖。用細(xì)點(diǎn)畫線和粗實(shí)線畫出設(shè)備中心線及設(shè)備輪廓外形；用細(xì)點(diǎn)畫線和粗實(shí)線畫出各個(gè)管口、鑵耳（吊柱）、支腿（或支耳）、設(shè)備名牌、塔裙座底部加強(qiáng)筋及裙座上人孔和地腳螺栓孔的位置。6-21．管口方位圖中管口表包含哪些內(nèi)容？答：在標(biāo)題欄上方列出與設(shè)備圖一致的管口表，表內(nèi)注寫各管口的編號(hào)、公稱直徑、公稱壓力、連接標(biāo)準(zhǔn)、連接面型式及管口用途等內(nèi)容。在管口表右上側(cè)注出設(shè)備裝配圖圖號(hào)。6-22．管架圖的圖幅、比例和主要內(nèi)容有什么？答：管架圖一般采用A3或A4圖幅，比例一般采用1∶10或1∶20，圖面上常采用主視圖和俯視圖結(jié)合表達(dá)其詳細(xì)結(jié)構(gòu)，編制明細(xì)表說明所需的各種配件，在標(biāo)題欄中還應(yīng)標(biāo)注該管架的代號(hào)。應(yīng)注明焊條牌號(hào)，必要時(shí)，應(yīng)標(biāo)注技術(shù)要求和施工要求，以及采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范6-23．非標(biāo)準(zhǔn)的特殊管件按什么標(biāo)準(zhǔn)繪圖并且主要內(nèi)容有什么？答：應(yīng)按HG20519.20—92單獨(dú)繪制詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖，并要求一種管件繪制一張圖紙以供制造和安裝使用。圖面要求和管架圖基本相同，在附注中應(yīng)說明管件所需的數(shù)量、安裝的位置和所在圖號(hào)，以及加工制作的技術(shù)要求和采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。6-24．管道三維模型設(shè)計(jì)軟件的主要功能有哪些？答：建立管道、設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)、管道支吊架的三維模型，進(jìn)行三維模型的碰撞檢查和設(shè)計(jì)檢查，全自動(dòng)生成管道軸測(cè)圖，設(shè)備及管道的平、剖面圖，各類材料的統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫管理，圖形庫管理，模型渲染與消隱等。6-25.管道建模的主要過程包括哪些？答：主要過程包括：（1）嚴(yán)格按照管路等級(jí)驅(qū)動(dòng)。（2）內(nèi)置設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。（3）布置管線。（4）管道的定位。（5）成組布管。（6）管件的自動(dòng)插入。（7）閥門的定位和插入。（8）智能編輯功能。在看懂管道走向的基礎(chǔ)上，在平面圖（或剖面圖）上，以建筑定位軸線或首層地面、設(shè)備中心線、設(shè)備管口法蘭為尺寸基準(zhǔn)，閱讀管道的水平定位尺寸;在剖面圖上，以首層地面為基準(zhǔn)，閱讀管道的安裝標(biāo)高，進(jìn)而逐條查明管道位置。由圖中的平面圖和A-A剖面圖可知，PL0401—Φ57×3.5B物料管道從標(biāo)高8.8m由南向北拐彎向下進(jìn)入蒸餾釜。另一根水管CWS0401—Φ57×3.5也由南向北轉(zhuǎn)彎向下，然后分為兩路，一路向西轉(zhuǎn)彎向下再轉(zhuǎn)彎向南與PL0401相交；另一路向東再向北轉(zhuǎn)彎向下，然后又向北，轉(zhuǎn)彎向上再向東接冷凝器。物料管與水管在蒸餾釜、冷凝器的進(jìn)口處都裝有截止閥。PL0402—Φ32×3.5B管是從冷凝器下部連至真空受槽A、B上部的管道，它先從出口向下至標(biāo)高6.80m處，向東1000mm，分出一路向南880mm再轉(zhuǎn)彎向下進(jìn)入真空受槽A，原管線繼續(xù)向東1800mm又轉(zhuǎn)彎向南再向下進(jìn)入真空受槽B，此管在兩個(gè)真空受槽的入口處都裝有截止閥。VE0401—Φ32×3.5B管是連接真空受槽A、B與真空泵的管道，由真空受槽A頂部向上至標(biāo)高7.95m的管道拐彎向東與真空受槽B頂部來的管道匯合，匯合后繼續(xù)向東與真空泵相接。VT0401—Φ57×3.5B管是與蒸餾釜、真空受槽A、B相連接的放空管，標(biāo)高9.40m，在連接各設(shè)備上的立管上都裝有截止閥。設(shè)備上的其他管道的走向、轉(zhuǎn)彎、分支及位置情況，也可按同樣的方法進(jìn)行分析。在閱讀過程中，還可參考設(shè)備布置圖、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、管道軸測(cè)圖等，以全面了解設(shè)備、管道、管件、控制點(diǎn)的布置情況?！痘ぴO(shè)計(jì)》第七、八章習(xí)題及解答第七章習(xí)題及解答7-1.公用工程一般包括哪些專業(yè)？答：公用工程包括給排水、供電、供熱與冷凍、采暖通風(fēng)、土建及自動(dòng)化控制等專業(yè)。7-2.簡要說明給排水系統(tǒng)的劃分和相應(yīng)的設(shè)計(jì)條件？答：工廠給水系統(tǒng)一般可劃分為下列五個(gè)系統(tǒng)：生產(chǎn)給水(新鮮水)系統(tǒng)，生活飲用水系統(tǒng)，消防給水系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，回用水系統(tǒng)。工廠排水系統(tǒng)一般可劃分為下列四個(gè)系統(tǒng)：生產(chǎn)污水系統(tǒng)，清凈廢水系統(tǒng)，生活排水系統(tǒng)，雨水系統(tǒng)。給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：各種系統(tǒng)用水符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)生產(chǎn)工藝的要求。7-3.供電方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和基本要求？答：供電方案應(yīng)根據(jù)各種因素綜合考慮確定廠址選擇、調(diào)查地區(qū)電力網(wǎng)情況及其向本企業(yè)供電的條件、全廠負(fù)荷分級(jí)及負(fù)荷計(jì)算、是否設(shè)置自備電站及其具體方案、與當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門磋商電源供電方案、確定全廠的供電主接線方案、總變電所及自備電站位置和企業(yè)供電配電的進(jìn)出線走廊、繪制幾個(gè)可供選擇的供電方案單線圖、對(duì)供電方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、編制設(shè)計(jì)文件。供電方案的基本要求供電主結(jié)線力求簡單可靠、運(yùn)行安全、操作靈活和維修方便；經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約電能、力求減少投資（包括基建投資及貼費(fèi)），降低運(yùn)行費(fèi)用（包括基本電費(fèi)及電度電費(fèi)），節(jié)約用地；滿足近期（5~10年）發(fā)展規(guī)劃的要求；合理選用技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行可靠的電工產(chǎn)品；滿足企業(yè)建設(shè)進(jìn)度要求。一般宜提出二個(gè)供電方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)推薦選擇。7-4.供熱及冷凍工程中熱冷源的來源及可行的節(jié)能設(shè)計(jì)？答：熱源可分為直接熱源和間接熱源。前者包括煙道氣及電加熱。后者包括高溫載熱體及水蒸氣。冷源由冷凍系統(tǒng)提供低溫冷卻介質(zhì)（稱載冷體），也可直接將制冷劑（如液氨、液態(tài)乙烯）送入工藝設(shè)備，利用其蒸發(fā)吸熱獲取冷量。節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用高壓蒸汽系統(tǒng)，因?yàn)楦邏赫羝哪芰坷寐矢?。其次是回收余熱，包括回收蒸汽冷凝水余熱，回收工藝物料流中余熱，回收化工生產(chǎn)廢料（通過焚燒）的熱量。在設(shè)計(jì)中要減少熱量消耗和提高傳熱效率，采用節(jié)能高效設(shè)備等都是節(jié)能的重要手段。7-5.采暖、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)有哪些主要方式？答：采暖方式主要包括：散熱器采暖、輻射采暖、熱風(fēng)采暖、采暖管道。通風(fēng)方式主要包括：自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)、局部通風(fēng)、防爆通風(fēng)、事故通風(fēng)、除塵與凈化。空氣調(diào)節(jié)主要依靠冷源，根據(jù)工廠具體條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，可設(shè)計(jì)集中制冷站、供冷工藝制冷系統(tǒng)供冷、整體式空調(diào)機(jī)組等。7-6.向土建專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供幾次設(shè)計(jì)條件？為什么要分階段提供條件？其內(nèi)容是什么？答：兩次設(shè)計(jì)條件，第一次在管道及儀表流程圖和設(shè)備布置圖基本完成和各專業(yè)布局布置方案基本落實(shí)后提出。第二次在土建專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本完成，化工工藝專業(yè)人員據(jù)此繪出管道布置圖后提交。一次條件中必須向土建介紹工藝生產(chǎn)過程、物料特性、物料運(yùn)入、輸出和管路關(guān)系情況，防火、防爆、防腐、防毒等要求，設(shè)備布置設(shè)局，廠房與工藝的關(guān)系和要求，廠房內(nèi)設(shè)備吊裝要求等。二次條件包括預(yù)埋件、開孔條件、設(shè)備基礎(chǔ)、地腳螺栓條件圖、全部管架基礎(chǔ)和管溝等。7-7.自動(dòng)控制設(shè)計(jì)包括大致哪些內(nèi)容？答：自動(dòng)控制設(shè)計(jì)大致包括以下內(nèi)容：自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。7-8.在化工設(shè)計(jì)中，防火防爆設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些方面？答：在工藝設(shè)計(jì)中，對(duì)火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分，考慮安全防火的因素，供電中的防火防爆，建筑的防火防爆等方面進(jìn)行考慮。7-9.如何對(duì)防雷等級(jí)的劃分及相應(yīng)的防雷措施？答：工業(yè)建筑的防雷等級(jí)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性及后果分為三類。第一類防雷等級(jí)：凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物。具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。第二類防雷等級(jí)：制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物。有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.05次/a的其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場所。大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。其它國家級(jí)重要建筑物。第三類防雷等級(jí)：預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場所。在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。需加保護(hù)的木材加工場所和省級(jí)重要建筑物。7-10.對(duì)化工設(shè)計(jì)中，環(huán)境污染及其治理方面應(yīng)該注意哪些方面？答：廠址選擇必須全面考慮建設(shè)地區(qū)的自然環(huán)境和杜會(huì)環(huán)境，結(jié)合擬建項(xiàng)目的性質(zhì)、規(guī)模和排污特征，根據(jù)地區(qū)環(huán)境容量充分進(jìn)行綜合分析論證，優(yōu)選對(duì)環(huán)境影響最小