化工設(shè)計復(fù)習(xí)題

1、.化工設(shè)計概論復(fù)習(xí)題一、單項選擇題1. 管道布置圖的常用比例為1:50和1:100，如果管道復(fù)雜時可以采用的比例為1:20或（ A ） A 1:25 B 1:40 C 1:75 D 1:1502管道布置圖中管道上閥門的表示方法是（ 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 觀察區(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 BL形CT形 DU形5.物質(zhì)燃燒的必要條件包括物質(zhì)本身具有可燃燒性、環(huán)境中氣體含有助燃物和（D）。A 較高壓力 B 封閉空間C 氧氣 D 明火6.進(jìn)行可行

2、性研究和編制設(shè)計任務(wù)書的依據(jù)是（ A ）A 項目建議書 B 初步設(shè)計C 工程設(shè)計 D 擴大初步設(shè)計7.防垢處理時，對循環(huán)水進(jìn)行酸處理通常采用（ B ）A 鹽酸 B 硫酸C 硝酸 D 磷酸8. 管路布置圖包括管路布置平面圖和（ 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包括分離式和（C）。階段式 并排式集中式 連續(xù)式10. 工藝管道及儀表流程圖中包括圖形，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)測包括國內(nèi)外需求情況預(yù)測和（B）產(chǎn)品的質(zhì)量分析 產(chǎn)品的價格分析產(chǎn)品的產(chǎn)量分析 產(chǎn)品的效益分析12. 化工設(shè)備圖中細(xì)

3、部結(jié)構(gòu)的表達(dá)方法包括局部放大法和（ 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)工藝流程草圖的主要組成部分包括物料流程、圖例和（A）。 設(shè)備一覽表 標(biāo)題欄技術(shù)要求 文字注釋14當(dāng)采用雙層管架布置管道時，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)方案包括選擇主視圖，確定視圖數(shù)量和（ C ）。 繪圖比例 輔助視圖表達(dá)方法 設(shè)備尺寸16. 確定化工設(shè)備圖視圖方案時，應(yīng)考慮到化工設(shè)備的（ C ）A 結(jié)構(gòu)特點 B 圖示特點C 結(jié)構(gòu)特點和圖示特點 D 材料特點17可行性研究為上級機關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計任務(wù)書提供（

4、 A ）。A可靠的依據(jù) B必要的依據(jù)C可靠的報告 D必要的報告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）2 m 3 m 1 m 5 m19化工設(shè)備布置和管道布置設(shè)計的依據(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 B L形布置C T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） A110V B220VC380V D6000V22設(shè)備布置圖的視圖配置包括平面圖和（ A ） A 剖視圖 B 俯視圖C 正視圖 D 左視圖23反應(yīng)釜釜頂及管道上的儀表主要為指示、記錄

5、和（ D ） A流量表 B溫度表C壓力表 D報警壓力表24. 化工設(shè)備圖的主視圖一般采用的表達(dá)方法是（ A ）全剖視 半剖視正視 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決定整個車間基本面貌的關(guān)鍵性步驟是工藝流程設(shè)計和（ B ）A管道設(shè)計 B車間布置設(shè)計C工程設(shè)計D化工設(shè)備設(shè)計28.車間內(nèi)部管道安裝施工的依據(jù)是（ B ） 工藝流程圖 管道布置圖 設(shè)備布置圖 設(shè)備裝配圖29.循環(huán)水出現(xiàn)水質(zhì)變化時，必須對其進(jìn)行（C ） 加熱 冷卻 水質(zhì)穩(wěn)定處理 稀釋30輔助管路系統(tǒng)圖應(yīng)

6、表示出系統(tǒng)的（ B ） A部分管路 B全部管路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)計工作程序是以 基礎(chǔ)設(shè)計 依據(jù)提出項目建議書。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)濟的資料，僅靠設(shè)計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，有時還要向 咨詢部門 提出咨詢。5. 管道標(biāo)注的內(nèi)容包括三個組成部分：即管道號、 管徑 和管道等級。6循環(huán)水的水質(zhì)穩(wěn)定處理包括排污，防垢， 防腐蝕 ，防止微生物生長和除機械雜質(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 的詳細(xì)情況。8.

7、 化工廠廠房的平面布置最常采用的形狀是 長方形計 。9.人工手動控制間歇反應(yīng)器的主要控制指標(biāo)是反應(yīng)溫度（壓力）和 反應(yīng)時間 。10.當(dāng)輔助管道系統(tǒng)比較復(fù)雜時，待工藝管道布置設(shè)計完成后，另繪 輔助管道 及儀表流程圖予以補充。11.評價化工工程設(shè)計成果技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟上的合理性是通過對該工程的綜合 技術(shù)經(jīng)濟 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 的特殊設(shè)備。13.車間布置平（剖）面圖是工藝提供給 其他專業(yè) 的基本設(shè)計條件。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

8、的表達(dá)方法。17循環(huán)水出現(xiàn)水質(zhì)變化時，必須對其進(jìn)行 水質(zhì)穩(wěn)定處理 。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確定 換熱器兩端 和法蘭周圍的安裝和維修空間。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管道綜合材料表包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和 數(shù)量 。22. 決定整個車間基本面貌的關(guān)鍵性步驟是 工藝流程設(shè)計 和車間布置設(shè)計。23.對循環(huán)水進(jìn)行防垢處理時，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項目建議書是進(jìn)行可行性研究和 編制設(shè)計任務(wù)書 的

9、依據(jù)。26.燃燒和爆炸的 危險性 可以劃分為第一次危險和第二次危險兩種。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)方法和工藝流程的確定一般要經(jīng)過收集資料及調(diào)查研究、 落實設(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)方案包括 選擇主視圖 ，確定視圖數(shù)量和表達(dá)方法。33確定化工設(shè)備圖視圖方案時，應(yīng)考慮到化工設(shè)備的 結(jié)構(gòu)特點 和圖示特點。34.對循環(huán)水進(jìn)行防垢處理時，通常采用 硫酸

10、 對循環(huán)水進(jìn)行酸處理。35物料衡算過程中收集的數(shù)據(jù)資料包括設(shè)計任務(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示方法是 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)計說明書時進(jìn)行的工藝計算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源包括物料及熱量計算數(shù)據(jù)和 主要化工數(shù)據(jù) 。39化工廠房整體布置的方式包括分離式和 集中式 。40管口方位圖應(yīng)表示出全部 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)計方案比較的基本前提是保持 原始信息 不變。43管路布置圖包括管路布置平面

11、圖和 剖面圖 。44. 流程設(shè)計的主要任務(wù)包括確定生產(chǎn)流程和 繪制工藝流程圖 。45擴大初步設(shè)計的設(shè)計文件應(yīng)包括設(shè)計說明書和 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目進(jìn)行全面分析及多方面比較，對其是否應(yīng)該建設(shè)及如何建設(shè)作出論證和評價，為上級機關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計任務(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)。管道布置圖包括一組平面剖視圖，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)

12、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管段圖表示一段管道在空間的位置的圖形。7管口方位圖表示設(shè)備上各管口以及支座等周向安裝的圖樣。8裝配圖表示化工設(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)要求和技術(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)車間及生活場所的室內(nèi)溫度，從而達(dá)到生產(chǎn)工藝及人體生理需求，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的正常運行。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

13、圖設(shè)備布置圖是表示一個車間或工段的生產(chǎn)和輔助設(shè)備在廠房建筑內(nèi)外布置的圖樣。13設(shè)備安裝詳圖表示固定設(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，承載建筑物重量的全部土壤。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加的想象。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，如原來設(shè)計的換熱器顯得太長，可以換成一個短粗的換熱器以適應(yīng)布置空間的要求。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

14、的換熱器都可重疊。2簡述選擇生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟。（1）搜集資料，調(diào)查研究。這是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準(zhǔn)備階段。（2）落實設(shè)備，是完成生產(chǎn)過程的重要條件，是確定技術(shù)路線和工藝流程時必然要涉及的因素。（3）全面對比分析各種內(nèi)容，包括幾種技術(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，表示廠房建筑的基本結(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

15、準(zhǔn)的圖標(biāo)。（4）說明與附注，對設(shè)備安裝有特殊要求的說明。（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)計程序。（1）確定泵型（2）確定選泵的流量和揚程（3）確定泵的安裝高度（4）確定泵的臺數(shù)和備用率按泵的操作臺數(shù)（5）校核泵的軸功率（6）確定冷卻水或驅(qū)動蒸汽的耗用量（7）選用電動機（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)實線按比例畫出設(shè)備簡單外形及所有管口，并標(biāo)注設(shè)備名稱和位號。（3）用粗單實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

16、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，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程度。（1）爆炸和燃燒的危險性可以劃分為第一次危險和第二次危險兩種。（2）第一次危險是指系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)潛在的有發(fā)生火災(zāi)爆炸的可能的危險，在正常的情況下不會危及安全，但是當(dāng)誤操作或外部偶然直接或間接的原因引起燃燒和爆炸（3）第二次危險是指由第一次危險所引起后果，直接危害人身，設(shè)備以及構(gòu)筑物的危險。7簡述施工圖設(shè)計中工藝管道及儀表流程圖包括的內(nèi)容。（1）圖形，將各設(shè)備的簡單形狀按工藝流程次序，展示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點符號等。（2）標(biāo)注，注寫設(shè)備

17、位號及名稱、管段編號、控制點代號、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，有時還有設(shè)備位號的索引等。（4）標(biāo)題欄，注寫圖名、圖號、設(shè)計階段等。8簡述車間布置設(shè)計的主要任務(wù)。（1）車間布置設(shè)計的主要任務(wù)是確定整個工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確的具體位置。（2）確定廠方或框架的結(jié)構(gòu)型式。9簡述反應(yīng)器設(shè)計的要點。（1）保證物料轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)時間。（2）滿足反應(yīng)的熱傳遞要求。（3）設(shè)計適當(dāng)?shù)臄嚢杵骰蝾愃谱饔玫臋C構(gòu)。（4）注意材質(zhì)選用和機械加工要求。10簡述化工車間管道布置設(shè)計的任務(wù)。（1）確定車間中各個設(shè)備的管口方位和與之相連接的管段的接口的位置（2）確定管道的安裝連接和

18、鋪設(shè)，支撐方式。（3）確定各管段在空間的位置。（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)容及要求。（1）位號，設(shè)備位號在整個車間（裝置）內(nèi)不得重復(fù)，施工圖設(shè)計與初步設(shè)計中的編號應(yīng)該一致。如果施工圖設(shè)計中設(shè)備有增減，則位號應(yīng)按順序補充或取消。（2）名稱，設(shè)備的名稱應(yīng)該前后一致。12簡述工程概算項目中專項費用的內(nèi)容。（1）投資方向調(diào)節(jié)稅，有時國家在特定期間可停征此項稅費。（2）建設(shè)期貸款利息，指銀行利用信用手段籌措資金對建設(shè)項目發(fā)放的貸款，

19、在建設(shè)期間根據(jù)貸款年利率計算的貸款利息金額。（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）滿足工藝要求，分離效率高。（3）運轉(zhuǎn)可靠性高，操作、維修方便。（4）結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，造價較低。（5）塔壓降小。14簡述車間平面布置的要求。（1）適合全廠的總圖布置，與其他車間、公用工程系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)等結(jié)合成一個有機整體。（2）保證經(jīng)濟效益，盡量做到占地少、基建和安裝費用少、生產(chǎn)成本低。（3）便于生產(chǎn)管理、物料運輸，操作維修要方便。（4）生產(chǎn)要安全，并妥善解決防火、防毒、防腐、防爆等問題。（5）要考慮將來擴建、增建

20、和改建的余地。15簡述工藝流程設(shè)計的基本方法。（1）一個優(yōu)秀的工程設(shè)計只有在多種方案的比較重才能產(chǎn)生。進(jìn)行方案比較首先要明確判據(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)計者是不能變更的。設(shè)計者只能采用各種工程手段和方法，保證實現(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)計的內(nèi)容。（1）車間廠房布置，是對整個車間各工段、各設(shè)施在車

21、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)計和施工圖設(shè)計兩個階段，每一個設(shè)計階段均要求平面和剖面布置。18簡述換熱器設(shè)計時介質(zhì)流程的確定方法。（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

22、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、計算題1.利用甲烷在空氣中氧化制取二氧化碳，該過程的化學(xué)反應(yīng)方程式如下： CH4（氣）2O2 CO2（氣）2H2O（氣）已知甲烷的轉(zhuǎn)化率為65%，氧氣完全反應(yīng)。如以100mol進(jìn)反應(yīng)器的甲烷為基準(zhǔn)。假定反應(yīng)在足夠低的壓力下進(jìn)行，氣體便可看作理想氣體。（假定空氣中含有79%的氮氣和21%的氧氣）甲烷于25oC進(jìn)反應(yīng)器，空氣于25oC進(jìn)反應(yīng)器，如要保持出口產(chǎn)物為150oC，需從反應(yīng)器取走多少熱量？ （N2,150oC）29.24 J/

23、（moloC）（CO2,150oC）39.52 J/（moloC） （H2O,150oC）34.00 J/（moloC）（CH4,150oC）39.2J/（moloC）H0f （CH4）=74.85kJ/molH0f （CO2）=393.5kJ/molH0f （H2O）=241.83kJ/mol解：以100mol進(jìn)反應(yīng)器的甲烷為基準(zhǔn)：則反應(yīng)器入口物料組成為：CH4：100mol O2：210065%=130mol N2：130/2179=489mol出口：CH4：100（10.65）=35mol N2：489molCO2：65mol H2O：130mol取25oC時生成各個反應(yīng)物和產(chǎn)物的各種單

24、質(zhì)（即C、O2、H2）為基準(zhǔn)，非反應(yīng)物質(zhì)N2也取25oC為基準(zhǔn)將各個焓值計算如下。進(jìn)料焓值：H進(jìn)（CH4,25oC）= nH0f （CH4）=74.85100=7485kJ出料焓值：H出（N2,150oC）= n（N2,150oC）(15025)=1787kJH出（CH4,150oC）= nH0f （CH4）+n（CH4,150oC）(150-25)=（74.85+4.9）35=2447KJH出（H2O,150oC）= nH0f （H2O）+n（H2O,150oC）(150-25)=（241.83+4.25）130=30885KJH出（CO2,150oC）= nH0f （CO2）+n（CO2,

25、150oC）(150-25)=（393.5+4.94）65=25256KJ需從反應(yīng)器的熱量：H=178724473088525256（7485）=49326KJ2乙苯脫氫制苯乙烯時，通常利用水蒸氣將熱量帶入反應(yīng)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，通入脫氫反應(yīng)器的水蒸氣和純乙苯的總量為60 kmol/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；試計算反應(yīng)器出口各物料的摩爾流量。轉(zhuǎn)化成苯乙烯的反應(yīng)： C8H10C8H8+H2 轉(zhuǎn)化成苯的反應(yīng)：C8H10C6H6+C2H4 解：以每小時為計算基準(zhǔn)。每小時通入乙苯：601/15

26、=4 kmol/h； 參加反應(yīng)的乙苯：460%=2.4 kmol/h；剩余乙苯：42.4=1.6 kmol/h； 配入水蒸氣：6014/15=56 kmol/h；在參加反應(yīng)的乙苯中，轉(zhuǎn)化成苯乙烯反應(yīng)掉的乙苯：2.480%=1.92 kmol/h；轉(zhuǎn)化成苯反應(yīng)掉的乙苯：2.420%=0.48 kmol/h； 則反應(yīng)生成：苯乙烯：1.92 kmol/h；氫氣：1.92 kmol/h；苯：0.48 kmol/h；乙烯：0.48 kmol/h；產(chǎn)物中水蒸氣：56 kmol/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)行氧化反應(yīng)，已知料物質(zhì)流量為1000mo

27、l/h，進(jìn)料中含乙烯30%（mol），乙烯轉(zhuǎn)化率為35%，計算反應(yīng)器出口各物料的摩爾流量。（假定空氣中含有79%的氮氣和21%的氧氣）反應(yīng)方程式如下：2C2H4+O22C2H4O解：以每小時為計算基準(zhǔn)。進(jìn)料：乙烯=100030%=300（mol/h）；空氣=100070%=700（mol/h）；其中：氮氣=7000.79=553（mol/h）； 氧氣=7000.21=147（mol/h）； 轉(zhuǎn)化掉乙烯=30035%=105（mol/h）；則產(chǎn)物中：未反應(yīng)的乙烯：300105=195（mol/h）；生成環(huán)氧乙烷：105（mol/h）；消耗氧氣：1050.5=52.5（mol/h）；剩余氧氣：14

28、752.5=94.5（mol/h）；氮氣：553（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。其主反應(yīng)是：C2H4H2O C2H5OH同時存在的副反應(yīng)包括：2C2H4H2O (C2H5)2OnC2H4 聚合物C2H4 +H2O CH3CHO + H2已知進(jìn)入反應(yīng)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%），求出反應(yīng)器的組成物的流量？（以100mol干燥氣為計算基準(zhǔn)）解：若以100mol干燥氣為計算基準(zhǔn)，則反應(yīng)器入口混合氣的各組分的量：C2H4：86mol；

29、惰性物質(zhì)：13mol；H2：1mol 反應(yīng)器出口的各組分的量：經(jīng)過反應(yīng)器轉(zhuǎn)化的乙烯 867%=6.02mol其中生成乙醇 6.0295%=5.719mol生成的乙醚 6.022%0.5=0.0602mol生成的聚合物 6.022%=0.1204mol生成的乙醛 6.021%=0.0602mol生成的氫氣 6.021%=0.0602mol出口氫氣的總量 1+0.0602=1. 0602mol未反應(yīng)的乙烯 86（1-7%）=79.98mol惰性組分量 13mol5.氨氧化反應(yīng)器的能量衡算，氨氧化反應(yīng)式為：4NH3（氣）5O2（氣） 4NO（氣）6H2O（氣）此反應(yīng)在 25oC、1013kPa的反應(yīng)

30、熱為H0r=904.6KJ。現(xiàn)有25oC的100molNH3/h和950mol 空氣/h連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)器，氨在反應(yīng)器內(nèi)全部反應(yīng)，產(chǎn)物在300 oC呈氣態(tài)離開反應(yīng)器。如操作壓力為1013kPa，計算反應(yīng)器應(yīng)輸入或輸出的熱量。（假定空氣中含有79%的氮氣和21%的氧氣）300 oC時NO、O2 和 H2O 的（NO）（NO）29.50+0.818810-2T0.292510-5T2+0.365210-9T3 J/（moloC）（O2）30.80 J/（moloC） （H2O）34.80 J/（moloC） （N2）29.50J/（moloC）解：根據(jù)題意，由物料衡算得到反應(yīng)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）9500.21100(5/4)74.5mol/hn（N2）9500.79750.5mol/h算焓時的參考態(tài)：25 oC，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。計算出口物料的焓 ：H（H2O） n（H2O）（H2O）(300-25)=1435.5KJ/h H（NO） n（NO）（NO）(300-25)(29.50+0.818810-2T0.292510-5T2+0.36521