期末復(fù)習(xí)題及答案化工設(shè)計概論

1、中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院化工設(shè)計概論期末復(fù)習(xí)題、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、單項與多項選擇題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 元素原子物質(zhì)的量衡算式；D 元素原子質(zhì)量衡算式2

2、、在進(jìn)行過程的物料平衡計算時，對系統(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 求每個溫區(qū)的總熱交換量；D 畫出每個溫區(qū)的總物流線4、 （）不是化工設(shè)計的內(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； D 化工過程系統(tǒng)優(yōu)化5、管道布置圖包括下面（）圖樣。A 管件圖；B 管架圖管道施工說明；C .蒸汽伴管系統(tǒng)布置圖； D .管道平面布置圖6、（ ）分離過程不是速率控制分離過程。A 膜分離過程；B 反滲透

3、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 易實現(xiàn)自動化；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、 對新過程的化工設(shè)計需要進(jìn)行（）A 概念設(shè)計；B裝置設(shè)計；C 中試設(shè)計；D 反應(yīng)設(shè)計12、 換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的目的是得到（）。A 最小的公用工程量； B 最少的換熱器臺數(shù)；

4、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)計的內(nèi)容。A 總圖運(yùn)輸設(shè)計；B 公用工程設(shè)計；C 管路設(shè)計；D. 土建設(shè)計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（）。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、19、20、21、22、23、2

5、4、25、26、27、28、29、在物理過程中，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）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 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 采用表格法計算夾點(diǎn)溫度和最小公用工程量的步驟有（）。A 計算每個溫區(qū)內(nèi)的熱量值；B 確定

6、夾點(diǎn)溫差；C劃分溫區(qū)；D 計算熱級聯(lián)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 在進(jìn)行過程的物料衡算時，必須設(shè)置基準(zhǔn)，這些基準(zhǔn)有（）。A .能量基準(zhǔn)；B.時間基準(zhǔn)；C .質(zhì)量基準(zhǔn)；D .體積基準(zhǔn) 氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的溫度和壓力是（ ）。A T=273.15 K ； B T=275.15 K ； C P=0.1013 MPa ； D P=1.013 MPa （ ）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

7、；D .具有穩(wěn)定的物流流率簡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)計的內(nèi)容有（）方面。A 管徑的設(shè)計；B 管架的設(shè)計；C.閥件的選擇；D 管路的設(shè)計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. 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 .氣一液一固三相流化床反應(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

8、線左右平移時，不影響物流的（）性質(zhì)。A .流率； B .溫度差； C 質(zhì)量.； D .熱交換量35、 計算產(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。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.A G減小的過程；C.A 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 對焊連接； C 膠粘連接； D 螺紋連接40、 基本建設(shè)階

9、段有（）時期。A 投資決策前時期； B 驗收時期； C 投資時期； D 開工時期三、判斷題1綜合產(chǎn)品評估法反映了副產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和重要性。（A 對；B 錯）2、 管道的設(shè)計要考慮熱膨脹和熱補(bǔ)償所帶來的影響。（A 對；B 錯）3、 化工過程都是穩(wěn)態(tài)過程。（A .對；B.錯）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；B .錯）5、 泵吸入管道的設(shè)計沒有要求的，可以根據(jù)情況設(shè)計。（A 對； B 錯）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；B 錯）7、 在設(shè)計管道管徑時， 對流體流速是有限制的，存在最大允許流速。（A 對；B .錯）8、 描述能量 質(zhì)”屬性的

10、定律是熱力學(xué)第二定律。（A 對；B 錯）9、 穩(wěn)定流動體系是指與環(huán)境之間存在物質(zhì)和能量交換的體系。（A .對；B.錯）10、 能量就是能量，沒有高低、優(yōu)劣之分。（A .對；B .錯）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； B 錯）12、 塔的設(shè)計時一定要設(shè)計人孔或手孔。（A 對； B 錯）13、 非金屬管材用于腐蝕性介質(zhì)，溫度和壓力較高的場合。（A 對； B 錯）14、 化工過程整合與優(yōu)化的目的是使工藝更加完整。（A 對； B 錯）15、 工藝過程費(fèi)用估算的目的是確定投資額度。（A 對； B 錯）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。

11、（A .對； B 錯）17、 對于小直徑、高度大的塔應(yīng)采用單排布置。（A 對； B 錯）18、 封閉體系是指與環(huán)境沒有物質(zhì)和能量交換的體系。（A 對；B 錯）19、 儀表的控制符號有圖形符號、字母代號和儀表位號。（A .對；B.錯）20、 夾點(diǎn)處內(nèi)部換熱最大，經(jīng)濟(jì)效益最大。（ A 對；B 錯）21、 自由度分析就是要確定過程或單元的未知量個數(shù)。（A 對；B 錯）22、 化工設(shè)計是針對化工過程某個單元操作的設(shè)計。（A .對； B .錯）23、 在容器的設(shè)計時，一定要設(shè)計上放空、溢流和排放設(shè)施。（A 對； B 錯）24、 夾點(diǎn)之下不應(yīng)設(shè)置任何公用工程加熱器。（A .對；B .錯）25、 一個化工產(chǎn)

12、品只有一種反應(yīng)路線來生產(chǎn)。（A .對；B .錯）26、 化工過程就是化學(xué)反應(yīng)的過程。（A 對；B.錯）27、 按照管道儀表流程圖 （PID ）的設(shè)計程序，管道儀表流程圖有 6個以上版本。（A 對;B 錯）28、 化工設(shè)計的目標(biāo)是使化工工藝過程中各個單元的設(shè)計達(dá)到最佳。（A 對；B 錯）29、 化學(xué)平衡常數(shù)可用來評估反應(yīng)熱效應(yīng)的大小。（A .對； B .錯）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；B 錯）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；B 錯）32、 分離過程是自發(fā)的過程。（A .對； B .錯）33、 溫-焓圖是以溫度 T

13、為縱軸，以熱焓 H為橫軸的曲線圖。（A .對；B .錯）四、簡答題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？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)計時，化工設(shè)計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)計分為幾個階段？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)計的內(nèi)容有幾個方面？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)計分為哪幾類設(shè)計？13、為什么要對所設(shè)計的工藝過程進(jìn)行費(fèi)用估算？ 14、工藝過程費(fèi)

14、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？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)計時，其設(shè)計的程序是什么？19、在工藝過程的篩選和評價中，過程整合的內(nèi)容有哪些？20、在化工設(shè)計中，基本上需要進(jìn)行幾類計算？分別是什么？21、對存在化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算時，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、在什么情況下要對管道

15、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)計哪些部件？五、計算題 1、以苯為溶劑，用共沸精餾法分離乙醇-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，試計算精餾中所需的苯量。2、有兩個熱流股與兩個冷流股進(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 C,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。物流類型及編號熱容流率（kW/K）初始溫度（C）目標(biāo)溫度（C）H16.0525300H24.048

16、5375C14.0300475C25.02755153、苯直接加H2轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的流程示意圖見下圖:i# 環(huán)純 CJt 11 t妙.20%昭已知輸入系統(tǒng)中的苯有 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 （摩爾分?jǐn)?shù)，下同），產(chǎn)物物流中含有 3 %的H2。請對總單元、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。物流類型及編號熱容流率（kW/K）供應(yīng)溫度（C）目標(biāo)溫度（C）冷流15.080280冷流23.050200冷流32.0601605、對下圖的單元操作進(jìn)行自由度分析:S中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院化工設(shè)計

17、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

18、）：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)到傳質(zhì)平衡，因而，也稱平衡 分離過程。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、或一個單元的詳細(xì)操作，并且每個方塊根據(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)計成每個裝置可以每天運(yùn)行24小時, 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)。1

19、2、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 位差或其它梯度所造成的強(qiáng)制力的推動下，依靠各組分?jǐn)U散傳遞速度的差異實現(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)品時所經(jīng)歷的、進(jìn)行的一 切事件。16、間歇過程：是指一個裝置，或幾套裝置，或所有裝置，都設(shè)計成經(jīng)常地開車和停車， 來生產(chǎn)一個產(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)成的一個工藝過程。18、夾點(diǎn)：在溫

20、 -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。一個化工產(chǎn) 品，常常有多個反應(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，帶動床內(nèi)的固體顆粒迅速運(yùn)動，并使之懸浮在流動的氣流中，從而表現(xiàn)出類似流體流動的一些特 征的反應(yīng)器。二、單項與多項選擇題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

21、、；20、BC；21、C；22、ACD；23、ABCD ；24、ABCD；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；19 A、；20、B；21、A；22、B; 23、A; 24、A ; 25、B

22、; 26 B、； 27、A; 28 B、； 29、B; 30、B; 31、A;32、B ; 33、A ;四、簡答題1、答：在理想條件下，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P" 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；Pii在氣相中的分壓；Pi0 純液體i的蒸氣壓。0在此情況下，平衡比為 Ki二yi = Pii XiP0 0 0因此雙組分i、j的分離因子為：a二土二Pi Pj二B，即分離因子aj為i、j組分 ij 0Kj P P Pj在操作溫度下的飽和蒸汽壓之比，也常稱為相對揮發(fā)度。2、答：泵管道布置的一般要

23、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)避免熱膨脹對泵出入口管道的影響，減少管道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。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)榱硪环N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 ）確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面位置；（

24、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）在上述各項的基礎(chǔ)上確定建筑物、構(gòu)筑物與場地的尺寸；（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)計時，化工設(shè)計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

25、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：化工設(shè)計分為 3 個階段設(shè)計；分別是三階段設(shè)計、兩階段設(shè)計和一段設(shè)計。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）、確定整個工藝過程的物料衡算和能量衡算。 （ 6）、確定整個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。 （ 8）、通過上述幾步，合成出數(shù)個工藝過程， 再由經(jīng)濟(jì)核算，環(huán)保條件下利潤至

26、上原則，確定最優(yōu)工藝過程。10、答：配管工程設(shè)計的內(nèi)容有 7 個方面，分別是管徑的設(shè)計、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、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 行道h< 2m過公路玄4.5m,過鐵路玄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，溝底應(yīng)有玄 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

27、量利用管道的自然形狀對熱脹自行進(jìn)行補(bǔ)償。、管道穿過墻壁、樓板及平臺時，孔洞的大小玄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。（11）、并 排布置的管道應(yīng)設(shè)置合理的間距。（12）、直管段兩相鄰環(huán)焊縫的允許最小距離玄2.5倍焊縫厚度，且玄50 mm ;要求消除應(yīng)力時不得玄 5倍焊縫高度，且玄 80mm。12、答：化工設(shè)計分為 3 類設(shè)計，分別是新過程的化工設(shè)計、化工過程改造的化工設(shè)計、 擴(kuò)建生產(chǎn)設(shè)計。13、答：對工藝過程進(jìn)行費(fèi)用估算是由工藝設(shè)計的目

28、標(biāo)和目的所決定的。因為工藝設(shè)計 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)計的初期，首先進(jìn)行工藝過程的概念 設(shè)計，即將各個單元操作基本確定下來后，按不同的組合方式，形成多個工藝過程。判 斷這些概念設(shè)計中哪一個更具有經(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)計采用的是夾點(diǎn)原則，按照夾點(diǎn)的設(shè)計原則，即熱量不穿過 夾點(diǎn)，夾

29、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、 下兩個子系統(tǒng)，接著獨(dú)立設(shè)計這兩個系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)，從而得到一個初始網(wǎng)絡(luò)。最后對 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)計時， 其設(shè)計的程序有 4 個重要步驟，（ 1）、搜集和評價資料、 新方法。（2）、計算、整理關(guān)鍵數(shù)據(jù)。 （3）、確定設(shè)計基礎(chǔ)。 （ 4）、過程的整合與優(yōu)化。19、答：在工藝過程的篩選和評價中，過程整合的內(nèi)容有單元操作的選擇，這些單元操 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

30、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)備流程圖、過程的電氣控 制流程圖，計算固定投資和經(jīng)濟(jì)效益。20、答：在化工設(shè)計中，基本上需要進(jìn)行3 類計算，分別是（ 1）、整個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物流的組成和流率， 以及操作條件。 （3）、確定整個化工過程，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：對存在化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算時，基本上有4 種方法，分別是直接計算法、反應(yīng)速率衡算法、元素平衡法、節(jié)點(diǎn)衡算法。22、

31、答：設(shè)立計算基準(zhǔn)，是因為可使計算簡化，同時縮小計算誤差，所以在物料、能量 衡算過程中，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇計算基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)在自由度分析時可作為已知條件。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，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、字母代號、儀表位號。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，建（ 構(gòu) ） 筑物及其構(gòu)

32、件的尺寸， 設(shè)備的名稱、位號、設(shè)備在廠房建筑內(nèi)的定位尺寸及其他說明等。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 式的計算而獲得；經(jīng)驗公式法；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)備的防火等級的地方。熱補(bǔ) 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，它們是

33、建筑標(biāo)注（包括建筑定位軸線的編號及柱距 尺寸，平臺和構(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 料的流動方向和管號） 、管件標(biāo)注（包括管件符號、管件的位置尺寸和要求） 、閥門標(biāo)注 （包括閥門符號、安裝標(biāo)高、編號和公稱直徑） 、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、計算題（ 10 分）。1、解：畫出流程方框示意圖，如下圖所示:總物料平衡式：F1 + F2 = F3 + F4組分物料平衡式：苯平衡F2 = 0.80 F3水平衡0.65 Fl = 0.19 F3醇平衡 (1-0.65)

34、Fl = (1-0.80-0.19) F3 + F4對上述四個物料平衡方程，任選出3個組成一次方程組，并進(jìn)行求解方程組，得:Fl = 6333 kg/hF2 = 17333 kg/hF3 = 21666 kg/h2、物流C1C2H1H2物流溫度(C)300475275515525300485375對應(yīng)的邊界溫度(C)305480280520520295480370邊界溫度順序280295305370480520解：1、確定邊界溫度， Tmin=10 c /2=5 C2、作熱能階圖:3、熱量的復(fù)合溫度范圍 T (0C)CF冷CF熱H =CP T480 -520401.040.0過量370 -4801101.0110.0過量305 -370653.0195.0不足295 -305101.010.0過量280 -295155.075.0不足按能量傳遞原則：本題夾點(diǎn)溫度T為305 C和280 C或280 C最小熱源： Hmin =( 40.0 110.0+195.0) + ( 10.0+75.0)=110.0 kWHl1C1515475360300290375C25204S0370劉5295525483753103002302