化工設計概論精彩試題

標準文檔標準文檔文案大全文案大全一．填空題六.計算題利用乙烯部分氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過量空氣條件下通過銀催化劑進行如下反應，進料物質流量為1000mol/h，進料中含乙烯10%（mol），乙烯轉化率為25%，計算反應器出口物料量。反應方程式如下：2C2H4+O2→2C2H4O氨氧化反應器的能量衡算氨氧化反應式為：4NH3（氣）＋5O2（氣）→4NO（氣）＋6H2O（氣）此反應在25℃、101．3kPa的反應熱為ΔH0r=－904.6KJ。現有25℃的100molNH3/h和300molO2/h連續(xù)進入反應器，氨在反應器內全部反應，產物在300℃呈氣態(tài)離開反應器。如操作壓力為101．3kPa，計算反應器應輸入或輸出的熱量。300℃時NO、O2和H2O的CP（NO）＝30.80J/（mol·℃）CP（O2）＝30.80J/（mol·℃） CP（H2O）＝34.80J/（mol·℃）乙苯脫氫制苯乙烯，通入純乙苯為250kg/h，乙苯與水蒸氣質量比為1：1.3，乙苯轉化率為50%，其中在轉化掉的乙苯中有90%轉化成苯乙烯；10%轉化成苯；試計算反應器出口物料質量流量。轉化成苯乙烯的反應：C8H10→C8H8+H2轉化成苯的反應：C8H10→C6H6+C2H4甲烷在連續(xù)式反應器中用空氣氧化生產甲醛，甲烷的轉化率為 40%，氧氣完全反應。CH4（氣）＋O2→HCH（O氣）＋H2O（氣）以100mol進反應器的甲烷為基準。假定反應在足夠低的壓力下進行，氣體便可看作理想氣體。甲烷于25℃進反應器．空氣于25℃進反應器，如要保持出口產物為150℃，需從反應器取走多少熱量？CP（N2,150℃）＝29.24J/（mol·℃）CP（HCH,O150℃）＝9.12J/（mol·℃）CP（H2O,150℃）＝34.00J/（mol·℃）CP（CH4,150℃）＝39.2J/（mol·℃）ΔH0f（CH4）=－74.85KJ/molΔH0f（HCHO）=－115.9KJ/molΔH0f（H2O）=－241.83KJ/mol鄰二甲苯空氣氧化制苯酐，乙知鄰二甲苯的轉化率為70%，氧的用量為理論用量的150%，每小時投入鄰二甲苯250kg，試計算出口物料流量。反應式如下：C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O甲烷和氫氣混合用空氣完全燃燒來加熱鍋爐，煙道氣分析按體積組成為N272.28%；CO28.12%；O22.44%；H2O17.15%。問：燃料中甲烷和氫氣的比例？反應式：H2+1/2O2→H2OCH4+2O2→CO2+2H2O答案一．填空題工藝現場施工物料衡算工藝流程物料位號單位時間選擇連續(xù)流程列管式閥門支承腐蝕三項目擴大初步設計設計說明書管道號執(zhí)行氣相質量守恒離心泵攪拌器平面中間管道直接蒸汽溫度車間工藝對流間歇標準（定型）小強度外平面同一吸入生產供熱直接完全．選擇題BACDCABBDAACBABDCBADDBADADCBDB三．名詞解釋題概念設計是從工程角度出發(fā)進行的一種假想設計。把各個生產單元按照一定的目的要求，有機地組合在一起，形成一個完整的生產工藝過程，并用圖形描繪出來，即是工藝流程圖。是對整個車間各工段、各設施在車間場地范圍內，按照它們在生產中和生活中所起的作用進行合理的平面和立面布置。建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤稱為地基。總預備費包括基本預備費和漲價預備費兩項。基礎設計是新技術開發(fā)的最終成果，它是工程設計的依據。工藝流程設計通過工藝流程圖的形式，形象地反映了化工生產由原料進入到產品輸出的過程?；ぴO備主要指在化工生產中常用的標準和非標準設備。用管道將各工段和各設備連接起來。稱管道布置。設備購置費包括設備原價及運雜費用。概算書是在初步設計階段編制的車間投資的大概計算。工藝流程草圖：是用來表達整個工廠或車間生產流程的圖樣。將各工段與各設備按生產流程在空間上進行組合、布置稱車間布置?；A是建筑物的下部結構，埋在地面以下。其他費用是指工程費用以外的建設項目必須支出的費用簡答題工藝流程四個重要過程。（4分）1） 原料預處理過程。（1分）2） 反應過程。（1分）3） 產物的后處理。（1分）4） 三廢的處理過程。（1分）車間布置初步設計的主要內容。（6分）生產、生產輔助、生活行政設施的空間布置；決定車間場地與建筑物、構筑物的大小；設備的空間（水平和垂直方向）布置；通道系統(tǒng)、物料運輸設計；安裝、操作、維修所需的的空間設計；其他。答出一個得1分，最多得6分工程概算費用的分類。（4分）1） 設備購置費。（1分）2） 安裝工程費。（1分）3） 建筑工程費。（1分）4） 其他費用。（1分）什么情況需要保溫？（5分）1） 凡設備或管道表面區(qū)溫度超過50℃，需要減少熱損失；2） 設備內或輸送管道內的介質要求不結晶、不凝結；3） 制冷系統(tǒng)的設備和管道中介質輸送要求保冷；4） 介質的溫度低于周圍空氣露點溫度，要求保冷；5） 季節(jié)變化大。答出一個得1分，最多得5分泵的選用與設計程序。（6分）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）確定泵的臺數和備用率。5）校核泵的軸功率。6）確定冷卻水或驅動蒸汽的耗用量。7）選用電動機。8）填寫選泵規(guī)格表。答出一個得1分，最多得6分。塔型選擇基本原則。（5分）1） 生產能力大，彈性好。2） 滿足工藝要求，分離效率高。3） 運轉可靠性高，操作、維修方便。4） 結構簡單，加工方便，造價較低。5） 塔壓降小。答出一個得1分，最多得5分?；ぼ囬g（裝置）工藝設計內容（6分）1）設計準備工作2） 方案設計3）化工計算4）車間布置設計5）化工管路設計6）提供設計條件7）編制概算書及編制設計文件答出一個得1分，最多得6分。簡述化工車間管道布置設計的要求（4分）1） 符合生產工藝流程的要求，并能滿足生產需要2） 便于操作管理，并能保證安全生產。3） 便于管道的安裝和維護。4） 要求整齊美觀，并盡量節(jié)約材料和投資答出一個得1分，最多得6分。管道支架按其作用分類（4分）固定支架（1分）滑動支架（1分）導向支架（1分）彈簧吊架（1分）簡述化工設備的基本結構特點。（6分）1） 基本形體以回轉體為主。2） 各部分結構尺寸大小相差懸殊。3） 殼體上開孔和管口多。4） 廣泛采用標準化零部件。5） 采用焊接結構多。6） 對材料有特殊要求。7） 防泄露安全結構要求高。答出一個得1分，最多得6分。11..設計貯罐的一般程序。（6分）1） 匯集工藝設計數據。2） 選擇容器材料。3） 容器型式的選用。4） 容積計算。5） 確定貯罐基本尺寸。6） 選擇標準型號。7） 開口和支座。8） 繪制設備草圖。答出一個得1分，最多得6分。車間平面布置的內容。（4分）1） 生產設施。（1分）2） 生產輔助設施。（1分）3） 生活行政設施。（1分）4） 其他特殊用室。（1分）工藝上降低污垢系數方法。（4分）1)改進水質，（1分）2)消除死區(qū)，（1分）3)增加流速，（1分）4)防止局部過熱。（1分）反應釜設計程序。（6分）1）確定反應釜操作方式2）匯總設計基礎數據3）計算反應釜體積4）確定反應釜設計（選用）體積和臺數5）反應釜直徑和筒體高度、封頭確定6）傳熱面積計算和校核7）攪拌器設計8）管口和開孔設計答出一個得1分，最多得6分。工程概算項目的劃分。（4分）工程費用（1分）其他費用（1分）總預備費（1分）專項費用（1分）簡述車間設備布置需要滿足的要求。（6分）滿足生產工藝要求。（1分）符合經濟原則。（1分）符合安全生產要求。（1分）便于安裝和檢修。（1分）建筑要求。（1分）保證良好的操作條件。（1分）標準文檔標準文檔文案大全 文案大全 簡述化工設計結合國情應考慮的問題（6分）1） 中國人民的消費水平及各種化工產品的消費趨勢。（1分）1分）2） 中國化工機械設備及電氣儀表的制造能力。（11分）3） 中國化工生產所用的化工原材料及設備用金屬材料的供應情況。4） 中國環(huán)境保護的有關規(guī)定和化工生產中三廢排放情況。（1分）5） 勞動就業(yè)與化工生產自動化水平的關系。（1分）6） 資金籌措和外匯貯備情況。（1分）18.露天或半露天布置的優(yōu)點。（4分）1)建筑投資少、用地省。（1分）2)利于安裝和檢修。（1分）3)有利于通風。（1分）4)防火防爆。（1分）畫圖識圖題畫出真空泵流量調節(jié)中的真空管吸入支路調節(jié)示意圖標準文檔標準文檔文案大全文案大全8.畫出通過調節(jié)換熱介質來控制換熱器溫度的控制方案示意圖3.畫出離心泵出口旁路調節(jié)示意圖4.畫出用提餾段塔板溫度控制塔底產品流量來實現精餾塔的控制示意圖畫出離心泵出口直接節(jié)流調節(jié)示意圖畫出用精餾段塔板溫度控制塔頂產品流量來實現精餾塔控制的示意圖計算題1.利用乙烯部分氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過量空氣條件下通過銀催化

劑進行如下反應，進料物質流量為1000mol/h，進料中含乙烯10%（mol），乙烯轉化率為25%，計算反應器出口物料量反應方程式如下：2C2H4+O2→2C2H4O解：以每小時為計算基準1分）進料：乙烯=1000×10%=100（mol/h）;1分）空氣=1000×90%=900（mol/h）；（1分）其中：氮氣=900×0.79=711（mol/h）;（1分）氧氣=900×0.21=189（mol/h）;（1分）轉化掉乙烯=100×25%=25（mol/h）；（1分）則產物中：未反應的乙烯：100－25=75（mol/h）;（1分）生成環(huán)氧乙烷：25（mol/h）;（1分）消耗氧氣：25×0.5=12.5（mol/h）;（1分）剩余氧氣：189－12.5=176.5（mol/h）;（1分）氮氣：711（mol/h）。（1分）氨氧化反應器的能量衡算氨氧化反應式為：4NH 3（氣）＋5O2（氣）→4NO（氣）＋6H2O（氣）此反應在25℃、101．3kPa的反應熱為ΔH0r=－904.6KJ?，F有25℃的100molNH3/h和800mol空氣/h連續(xù)進入反應器，氨在反應器內全部反應，產物在200℃呈氣態(tài)離開反應器。如操作壓力為101．3kPa，計算反應器應輸入或輸出的熱量。300℃時N2、O2、NO和H2O的CP（N2）＝29.50J/（mol·℃）CP（O2）＝30.80J/（mol·℃）CP（NO）＝30.80J/（mol·℃）CP（H2O）＝34.80J/（mol·℃）解：題給的進料量由物料衡算得到反應器出口各組分的摩爾流量。n（H2O）＝6÷4×100＝150mol/h（1分）n（NO）＝4÷4×100＝100mol/h（1分）n（O2）＝800×0.21－5÷4×100＝43mol/h（1分）n（N2）＝800×0.79＝632mol/h（1分）算焓時的參考態(tài)：25℃，101.3KPa，NH3（氣），O2（氣），NO（氣），H2O氣）。因此進口的兩股物料的焓均為零。計算出口物料的焓：H（H2O）＝n（H2O）CP（H2O）×（200-25）=913.5KJ/h（1分）H（NO）＝n（NO）CP（NO）×（200-25）=539KJ/h（1分）H（O2）=n（O2）CP（O2）×（200－25）=231.77KJ/h（1分）H（N2）=n（N2）CP（N2）×（200－25）=3262.7KJ/h（1分）反應放熱ΔH0r=100×（－904.6）÷4=－22615KJ/h（1分）過程的ΔH=－22615＋913.5＋539＋231.77＋3262.7=－17668.03KJ/h（1分）乙苯脫氫制苯乙烯，通入純乙苯為250kg/h，乙苯與水蒸氣質量比為1：1.3，乙苯轉化率為50%，其中在轉化掉的乙苯中有90%轉化成苯乙烯；10%轉化成苯；反應如下。試計算反應器出口物料量。轉化成苯乙烯的反應：C8H10→C8H8+H2轉化成苯的反應：C8H10→C6H6+C2H4解：以每小時為計算基準。每小時通入乙苯=250kg/h=2.358kmol/h;（1分）參加反應的乙苯2.358×50%=1.179kmol/h;剩余乙苯=2.358×50%=1.179kmol/h=125kg/h;（1分）配入水蒸氣=250×1.3=325kg/h;（1分）在反應掉的1.179kmol乙苯中轉化成苯乙烯=1.179×90%=1.061kmol/h；（1分）轉化成苯=1.179×10%=0.1179kmol;（1分）則反應生成：苯乙烯=1.061×104=110.34（kg/h）;（1分）氫氣=1.061×2=2.33（kg/h）;（1分）苯=0.1179×78=9.20（kg/h）;（1分）乙烯=0.1179×28=3.30（kg/h）;（1分）產物中水蒸氣=325（kg/h）。（1分）甲烷在連續(xù)式反應器中用空氣氧化生產甲醛，甲烷的轉化率為 40%，氧氣完全反應。CH4（氣）＋O2→HCH（O氣）＋H2O（氣）以100mol進反應器的甲烷為基準。假定反應在足夠低的壓力下進行，氣體便可看作理想氣體。甲烷于25℃進反應器．空氣于25℃進反應器，如要保持出口產物為150℃，需從反應器取走多少熱量？CP（N2,150℃）＝29.24J/（mol·℃）CP（HCH,O150℃）＝9.12J/（mol·℃）CP（H2O,150℃）＝34.00J/（mol·℃）CP（CH4,150℃）＝39.2J/（mol·℃）ΔH0f（CH4）=－74.85KJ/molΔH0f（HCHO）=－115.9KJ/molΔH0f（H2O）=－241.83KJ/mol解：物料基難：100mol進料CH4入口：CH4：100molO2：100×40%=40molN2：40÷21×79=150.48mol（1分）出口：CH4：100－40=60mol（1分）N2：150.48molHCHO：40mol（1分）H2O：40mol（1分）取25℃時生成各個反應物和產物的各種原子（即C、O2、H2）為基準，非反應物質N2也取25℃為基準，將各個焓值計算如下。H出（N2,150℃）=nCP（N2,150℃）×（150－25）=550KJ（1分）H進（CH4,25℃）=nΔH0f（CH4）=－74.85×100=－7485KJ（1分）H出（CH4,150℃）=nΔH0f（CH4）+nCP（CH4,150℃）×（150-25）=（－74.85+4.9）×60=－4197KJ（1分）H出（H2O,150℃）=nΔH0f（H2O）+nCP（H2O,150℃）×（150-25）=（－241.83+4.25）×40=－9503.2KJ（1分）H出（HCH,O150℃）=nΔH0f（HCHO）+nCP（HCH,O150℃）×（150-25）=（－115.9+1.14）×40=－4590.4KJ（1分）ΔH=550－4197－9503.2－4590.4－（－7485）=－10255.6KJ（1分）鄰二甲苯空氣氧化制苯酐，乙知鄰二甲苯的轉化率為70%，氧的用量為理論用量的150%，每小時投入鄰二甲苯250kg，試計算出口物料流量。反應式如下：C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O解：以每小時為計算基準。反應式C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O進料：鄰二甲