第一章化工厂设计的内容与程序
（陈声宗习题与思考题2010.9）
1、化工设计的种类有哪些？
答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？
答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？
答：一、设计准备工作
（1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。
二、方案设计
方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。
三、化工计算
化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计
主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计
任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件
工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件
概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章 工艺流程设计
1、化工工艺设计包括哪些内容？
答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对
非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？
答：先进性、可靠性、合理性；
资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？
答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，
原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
4、工艺流程图的种类有哪些？
答：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。
5、某管道标注为“HW0201-150 -L1B ”，表示什么意思？
答：①HW0201-表示管道号，其中：
HW -物料代号，热水；02-工程工序编号，第02号；01-管道顺序号，第01号。
②150 –管道尺寸（管径），公称通径150mm,。
③L1B -管道等级，其中：
L -国内标准压力等级代号，1.0MPa ； 1-顺序号，第1号； B -管道材质类别，碳钢。
6、固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。
(a)用进料浓度控制 (b)用进料温度控制Ⅰ (c) 用进料温度控制Ⅱ (d)用冷料量控制
第三章物料衡算与热量衡算
习题1 连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求馏
出液中能回收原料中97％的苯，釜残液中含苯不低于2％。进料流量为20000kg ／h ，求馏
出液和釜残液的流量和组成。
解：苯的相对分子质量为78，甲苯的相对分子质量为92。以下标B 代表苯。
进料中苯的摩尔分数 38
780.419638627892
FB x ==+ 釜残液中苯的摩尔分数 2
780.023*********
WB x ==+ 进料平均相对分子质量 0.419678(10.4196)9286.13M =?
+-?= 进塔原料的摩尔流量 2000232.2/86.13
F kmol h == 依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以 97.430.9794.51/DB Dx kmol h =?=
作全塔苯的质量衡算得 FB DB WB Fx Dx Wx =+ 作全塔总质量衡算得 F W D =+
将已知数据代人上述质量衡算方程得
232.20.419694.510.02351?=+ 232.2W D =+
解得 124.2/,108/W kmol h D kmol h == 所以，94.5194.510.8752
DB x =
==
习题2 丙烷充分燃烧时要使空气过量25％，燃烧反应方程式为：
38222534C H O CO H O +→+
试计算得到100摩尔燃烧产物（又称烟道气）需要加入的空气的摩尔量。
解：以1mol 入口丙烷为计算基准
根据反应方程式，1mol 丙烷需要5mol 的氧气与之反应，因氧气过量25%，故需要加入
的空气量为
1.25529.760.21
mol ?= 其中 226.25,23.51O mol N mol 烟道气中各组分的量：
38C H 0 mol 2N 23.51 mol
2CO 313m o l
?= 2O 6.255 1.25mol -= 2H O 414m o l
?=
从计算结果可以看出，当空气加入量为29.76mol 时，可产生烟道气31.76mol ，所以，每产
生100mol 烟道气需加入的空气量为
10029.7693.731.76
mol ?=
习题3天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气的示意流程图
转化炉内进行烃类蒸汽转化反应，以甲烷为例，烃类蒸汽转化的反应方程式为 422CH +H O CO+3H 垐?噲?
天然气经一段转化炉转化后继续进入二段转化炉反应，在一段转化炉出口添加空气以配合合
成氨原料气中所需的氮气，同时，一段转化气中的一部分氢气遇2O 燃烧供给系统热量。二
段转化后再经一氧化碳变换工序使混合气中的CO 大部分转化为2CO 和2H ，CO 转化为2
CO 和2H 的方程式为222CO+H O CO +3H 垐?噲?，变换后的气体进入脱除2CO 工序脱除2CO ，再
经甲烷化工序除去残存的微量CO 和2CO 后作为合成氨合格原料气。
已知某厂天然气的组成为：
要求合成氨原料气的组成为：
计算天然气的用量和空气的用量。
解：以100 kmol 合成氨原料气为计算基准。
设天然气用量为x kmol ，添加空气量为y kmol 。
（1）作系统N 2平衡
因为在天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气过程中，N 2没有参加反应，它的数量在反
应器的进口、出口物料中没有变化，作系统N 2平衡得
0.0033x + 0.79y =24.64 (A)
(2)作系统氢平衡
甲烷转化制H 2的计量关系推导如下：
甲烷蒸汽转化反应过程 422CH +H O CO+3H 垐?噲?
CO 变换反应过程 222CO+H O CO +3H 垐?噲?
总过程 4222CH +2H O CO +4H 垐?噲?
用同样的方法可推导出烃类蒸汽转化制2H 的计量关系通式为
n 2n+2222C H +2nH O =nCO +(3n+1)H
因此，100kmol 天然气可提供的理论H 为
因此，x kmol 天然气进料可提供的理论H 2为
x 471.63kmol 100
氢气燃烧的反应过程 2222H +O =2H O
燃烧消耗的H 2为
y ?20.21kmol
作系统H 2平衡得
20.2173.974 1.08x y -?=+?471.63100
(B)
式中（4 1.08?）是合成氨原料气的CH 4折合为H 2物质的量(mol)
(A) 式合(B)式联解得到
x =18.92kmol
y =31.11kmol
因此，制造100kmol 的合成氨原料气需加入天然气18.92kmol ，一段转化炉出口需添加
31.11kmol 的空气。
习题4 乙烯氧化为环氧乙烷的反应方程式如下：
242241()()()2
C H g O g C H O g +??→ 试计算0.1013MPa 、25℃下的反应热。
解：乙烯（g ）的标准生成热为 0298,,52.28/f H k J m o
l ?=乙烯 环氧乙烷(g)的标准生成热为 0
298,,51/f H kJ mol ?=环氧乙烷－
因此，0.1013Mpa ，25℃下的反应热计算如下：
000298,298,298,()()r i f i f H n H n H ?=??∑∑反应物产物－ 1
151152.280103.3/
2k J m o l ???＝（－）－＋＝－ 习题5 乙烯氧化制环氧乙烷的反应器中进行如下反应：
主反应 242241()()()2
C H g O g C H O g +??→ 副反应 24222()3()2()2()C H g O g CO g H O g +??
→+ 反应温度基本维持在250℃，该温度下主、副反应的反应的反应热分别为
0523105395/H kJ kmol -?=乙烯
0523*******/H kJ kmol -?=乙烯
乙烯的单程转化率为32％，反应的选择性为69％，反应器进口混合气的温度为210℃，流
量450003()/m STP h ,其组成如下：
热损失按反应放出热量的5%考虑，求热载体移出的热量。
假设如下热力学途径：
210℃下反应器入口混合气体热容
0.03564.430.8230.040.14531.3831.44/()p C kJ kmol K =?+?+?=?
250℃下反应器入口混合气体热容
0.03564.940.8230.170.14531.6731.67/()p C kJ kmol K =?+?+?=?
因此，反应器入口混合气体在210℃～250℃的平均热容为 ,1(31.4431.67)31.56/()2
p m C kJ kmol K =+?=? 414500031.56(250210) 2.53610/22.4
H kJ h ?=?-=? 245000450000.0350.320.69(105395)0.0350.32(10.69)(1321726)22.422.4
H ?=????-+???-- 71.08610/kJ h =?
67612 2.53610 1.086108.32410/H H H kJ h ?=?+?=?-?=-?
65528.32410( 4.16210) 4.16210/H H Q kJ h ?=?-=-?--?=-?
由热载体移走的热量为
656128.32410( 4.16210)7.90810/Q H Q kJ h =?-=-?--?=?
第四章 设备的工艺设计及化工设备图
1、化工设备选用一般原则的内容是什么？
答：（1）合理性：即设备必须满足工艺要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、
工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。
（2）先进性：要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、转化率、收率、效率要尽可
能达到先进水平。
（3）安全性：要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。
（4）经济性：设备投资节省，设备易于加工、维修、更新，没有特殊的维护要求，运行费
用减少。
（5）系统性：化工过程是一个完整的系统，设备设计时不能仅关注单一设备，避免因个别
设备妨碍整个系统优化；注重经济性的同时，还应通盘考虑，保留适当裕量，以免在日后扩
产和工艺调整时成为系统“瓶颈”。
2、一份完整的化工设备图，除绘有设备本身的各种视图外，应具有哪些基本内容？
答： ①标题栏 ②明细栏 ③管口表 ④设计数据表 ⑤技术要求 ⑥签署栏 ⑦注 ⑧其他。
第五章 车间布置设计
1、化工车间由哪些设施所组成？
答：由下列设施组成：⑴生产设施⑵生产辅助设施⑶生活行政福利设施⑷其他特殊用室。
2、车间平面布置方案中，厂房的平面形式主要有几种？哪种形式是最常用的？为什么？答：厂房的平面形式主要有直线（长方）形、L形、T形和∏形（按管廊的外形看）。
直线（长方）形便于总平面图的布置，节约用地，有利于设备排列，缩短管线，易于安排交通出入口，有较多可供自然采光和通风的墙面，是最常用的厂房平面形式。
3、车间设备布置设计的主要内容是什么？
答：①确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置。
②确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置。
③确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸。
④在上述各项的基础上，确定建筑物与场地的尺寸。
⑤其他（确定管道、电气代表管线、采暖通风管道的走向和位置。）
4、车间设备布置的要求有哪几条？
答：（一）满足生产工艺要求（二）满足安装和检修要求（三）满足土建要求
（四）满足安全、卫生和环保要求（五）工艺设备竖面布置的原则。
第六章管道布置设计
1.管道布置设计的内容有什么？
答：①确定车间中各个设备的管口方位与之相连接的管段的接口位置。
②确定管道的安装连接和铺设、支承方式。
③确定各管段(包括管道、管件、阀门及控制仪表)在空间的位置。
④画出管道布置图,表示出车间中所有管道在平面和立面的空间位置,作为管道安装的依据。
⑤编制管道综合材料表,包括管道、管件、阀门、型钢等的材质、规格和数量。
2．管道布置设计应符合的标准有哪些？
答： HG/T20549-1998《化工装置管道布置设计规定》和SH3012-2000《石油化工管道布置设计通则》
3.真空管线布置设计时应注意什么？
答：真空管线应尽量短,尽量减少弯头和阀门,以降低阻力,达到更高的真空度。
4.玻璃管等脆性材料管道应如何处理？
答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂时溅出液体,发生意外。
5．管架已有哪些标准设计？
答：HG/T21623-1990《管架标准图》和HG/T21640-2000《H型钢结构管架通用图》。6．管道支架按其作用分哪几种？
答：管道支架按其作用分固定支架、滑动支架、导向支架和弹簧吊架。
7．立式容器的管口方位划分为哪两部分？
答：立式容器的管口方位取决于管道布置的需要。一般划分为操作区和配管区两部分。加料口,温度计和视镜等经常操作及观察的管口布置在操作区,排出管布置在容器底部。8. 卧式容器的人孔如何布置？
答：人孔可布置在顶上,侧面或封头中心,以侧面较为方便,但在框架上支撑时占用面积较大,故以布置在顶上为宜。人孔中心高出地面3.6m以上应设操作平台。
一、填空题
1．设备布置图是在厂房建筑图的基础上增加设备布置的内容，用粗实线表示 设
备 ，厂房建筑用 细实线 画出。
2．设备布置图主要包括反映设备水平布置情况的 平面图和反映某处立面布置情
况的 剖面图 。
二、选择题
1．厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格称为柱网，沿厂房长度方向的
各承重柱自左向右用（ A ） 依次编号。
A 、 、 、
B 、 、 、
C 、A 或B 2．在化工设备图中，设备的轮廓，一般按比例用（ A ）绘制。
A 、粗实线（b ）
B 、中实线（2b/3）
C 、 细实线（b/3）
D 、点划线
3．在布置 （ A ）时，应遵循缩短管长和顺应流程的原则。
A 、换热器
B 、塔
C 、泵
D 、搅拌器
4．设备布置图中的标高用（ A ）表示。
A 、m
B 、cm
C 、mm
D 、都可以
5．在设备平面布置图中，设备标注为T-101b ，其中T 表示（ B ）。
A 、一种设备等级
B 、一种设备代号
C 、设备一种材质
D 、一种设备保温等级
6．在对塔进行布置时，对于（C ）需采用独立布置方案。
A 、将高度相近的塔
B 、数量不多、结构与大小相似的塔
C 、单塔或特别高大的塔
D 、较小的塔
7．以下有关工程设计阶段及PID 版次的叙述错误的是（B ）。
A 、工程设计阶段分基础设计和详细工程设计两个阶段
B 、在基础设计阶段，PID 应完成初步设计条件版（A ）版，内部审核版（B
版）和用户批准版（C ）版三个版次的设计
C 、在详细工程设计阶段，PI
D 应完成1版（详细设计1版），2版（详细设
计2版），3版（施工版）三个版次的设计
D 、对于小型或成熟工艺装置的PID 设计，至少应完成初步条件版，设计版
和施工版三个版次
8．设备布置设计不包括的内容是（B ）。
231A B C
A、确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置
B、确定车间中各个设备的管口方法
C、确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置
D、确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸
解答：B．正确答案。车间设备布置设计主要包括：
①确定各个工艺设备在车间平面和立面的具体位置；
②确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置；
③确定供安装、操作与维修所使用的通道系统的位置与尺寸；
④确定场地与建筑物、构筑物的尺寸；
⑤确定管道、电气代表管线、采暖通风管道的走向和位置。
9．在以下四条关于几种常见设备的布置设计的意见中考虑欠妥当的是（A ）。
A、对于原料和成品贮罐，一般集中布置在贮罐区，同时为缩短流程、节省
管长，原料和成品贮罐均应靠近与之有关的厂房布置
B、对于大型换热器独立布置时应尽量安排在室外以节约厂房
C、泵的布置应尽量靠近供料设备，以保证有良好的吸入条件
D、反应器安装在室内或框架内，其基础与建筑物分开，以免将振动和噪声
传递给建筑物
10．设备布置时设备间、设备与墙之间、运送设备的通道和人行道的宽度都有一定规范供设备布置设计时参照执行。工艺设备与道路间的距离不应小于（B ）。
A、0.5 m B．1.0 m C、1.5 m D、2.0 m
11．请指出下列有关安全距离数据中（A ）是不正确的。
A、回转机械彼此间距离为不小于1.5 m
B、贮槽之间的距离不小于0.4～0.6 m
C、换热器之间的距离不小于1.0 m
D、塔与塔之间的距离1.0～2.0 m
解答：A．正确答案。依据“车间布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，回转机械彼此间距离为不小于0.8～1.2 m。
12．“泵的布置设计时应尽量集中布置，排成一条线，电机端对齐，正对道路。以下关于泵的布置正确的是（C ）。
A、泵与泵之间的距离视泵的大小而定，一般不小于1.0m
B、双排泵之间的距离一般不小于1.5m
C、泵与墙之间的距离一般不小于1.2m，以便通行
D、泵的基础一般比地面高④400～500mm
解答：C．正确答案。泵与泵之间一般不小于0.7 m，双排泵之间一般不小于2.0 m，泵基础一般高出地面100～200 mm。
13．某工厂车间设备布置时，为节省投资，减少厂房面积，工艺设备与道路间的距离定为0.6 m；操作设备时设备到墙的距离为0.8 m；操作平台梯子的坡度为65°；通道通行部分的最小净空为2.1 m。请问上述设计中数据正确的是（D ）。
A、①
B、②
C、③
D、④
解答：D．正确答案。依据“车间布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，工艺设备与道路间的距离为不小于1.0 m，工人操作时设备与墙面的距离不小于1.0 m，操作平台梯子的坡度一般不超过45°，特殊可达到60°。
14．工艺专业提供的建议的设备平面布置图的用途是（A ）。
A、装置布置专业、总图专业开展工作的依据，也是机泵计算、询价订货的
依据。
B、因制造周期长，需提前询价订货的机泵计算依据。
C、指导供销人员采购设备的依据。
D、指导设备安装施工的依据。
15．在化工工艺设计中，其核心内容是（C ）。
A、工艺流程设计和生产方法的选择
B、车间布置设计和管道布置设计
C、工艺流程设计和车间布置设计
D、化工工艺计算和车间布置设计
16．车间平面布置图每层平面应以其标高命名，对于一层内地面，表示方法（D ）正确。
A、EL100.0平面
B、EL0.0平面
C、EL0.000平面
D、EL100.000平面
17．考虑厂房的柱网布置时，在满足工艺操作需要，满足设备安装、运转及维修
需要的前提下，应选择符合建筑模数的柱网。中国统一规定以（ B ）m 的倍
数为优先选用的柱网。
A 、2
B 、3
C 、4
D 、5
18．下面为某一换热设备的设备位号，表示方法正确的为（A ）。
A 、E0113
B B 、E-113B C.E113B D 、E-0113B
19．考虑厂房立面布置时，厂房的高度主要取决于（ D ）。
A 、设备的高低
B 、安装的位置
C 、安装条件
D 、综合考虑上面三方面因素
20．在化工厂厂房建筑设计时，单层厂房的宽度不应大于（ A ）。
A 、30m
B 、22m
C 、24m
D 、18m
21．在车间布置平面图绘制中，下列标高标注正确的是（ D ）。
A
B C D
22．车间设备布置时，一些高大设备多采用（ A ）。
A 、露天布置，以减少建筑物的费用，降低毒物的积累。
B 、室内布置，以保护设备，使设备不受冷、热的影响。
23．车间设备布置时，为使管路尽量短和便于操作，通常设备多采用（ B ）。
A 、按流程图出现的顺序布置。
B 、按相似的设备布置在一起的分组布置。
24．在车间设备布置时有许多要求，如下几项要求中（ C ）项不合理。
A 、高大的设备尽量放在露天，以降低厂房造价。
B 、设备布置时应留一定的间隙，有利于操作及检修。
C 、设备布置时尽量使设备布局与其在流程图上出现的顺序一样。
D 、设备布置时应充分利用高位差布置有压差的设备。
三、简答题
1．简述车间布置设计的内容：
答：车间布置设计可分为车间厂房布置和车间设备布置
车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内、按照在生产
中和生活中所起的作用进行合理的平向布置和平面布置。
车间设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定区域内进行排列。
2．简述车间设备布置的要求
答：(一)满足生产工艺要求(二)满足安装和检修要求
(三)满足土建要求(四)满足安全、卫生和环保要求
3．工艺对设备布置有哪些要求？
答：1）满足工艺流程顺序，要保证水平和垂直方向的连续性。
2）相同类型设备尽可能布置在一起。
3）设备与设备之间按规定留足间距、留有操作空间，便于操作、维修。
4）考虑设备互换使用的可能性。
5）设备安排要考虑管路走向，走直线，少弯路。要有堆放原料，中间产物，产品的空地。
6）注意劳动保护，传动设备要有足够的安全距离。7）留有扩建或扩产余地。4．简述车间布置设计的原则
答：（1）最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要求。
（2）有效地利用车间建筑面积（包括空间）和土地。
（3）要为车间的技术经济指标、先进合理以及节能等要求创造条件。
（4）考虑其他专业对本车间布置的要求。
（5）要考虑车间的发展和厂房的扩建。
（6）车间中所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求。
（7）本车间与其他车间在总平面图上的位置合理，力求使它们之间输送管线最短，联系最方便。
（8）考虑建厂工区的气象、地质、水文等条件。
（9）人流特流不能交错。
5．简述车间平面布置的内容和要求
答：内容：一个较大的化工车间（装置）通常包括下列组成。
（1）生产设施（2）生产辅助设施（3）生活行政设施。（4）其他特殊用室。
要求
（1）适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程系统、运输系统等结合成一个有机整体。
（2）保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装费用少、生产成本低。
（3）便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。
（4）生产要安全，并妥善解决防火、防毒、防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。
（5）要考虑将来扩建、增建和改建和余地。
6．简述车间设备布置的内容
答：（1）确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置；
（2）确定某个在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置；
（3）确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸；
（4）在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸；（5）其他。
设备布置的最终结果表现是设备布置图。
7．简述车间设备布置图的内容
答：（1）一组视图（2）尺寸及标注（3）安装方位标
（4）说明及附注（5）设备一览表（6）标题栏
四、看图回答问题
1阅读醋酸残液蒸馏岗位设备布置图，并回答以下问题：
醋酐残液蒸馏岗位设备布置图
醋酐残液蒸馏岗位流程说明：
醋酐残液进入残液蒸馏釜，使残液中的醋酐蒸发变成蒸汽，再经冷凝器冷凝为液态醋酐，进入醋酐受槽施加负压，然后去醋酐贮槽；蒸馏釜中蒸馏醋酐后的残渣，加水后再加热、冷凝，得到的醋酐经醋酸受槽施加负压后去醋酸贮槽。本系统为间断操作，通过阀门进行控制。
回答问题：
（1）醋酐残液蒸馏岗位的设备布置图包括 5.000平面图和1-1剖面图。（2）从平面图可知，本系统的真空受槽A、B和蒸馏釜布置在距北墙1600 mm，距①轴分别为3800 mm、2000 mm、6000 mm的位置处；冷凝器的位置距北墙500 mm，与醋酸受槽V1103A间的水平距离为1000 mm。
（3）从A-A剖面图可知，蒸馏釜和真空受槽A、B布置在标高为 5 m的楼面上，冷凝器安装在标高7.5 m的支架上。
第六章管道布置设计
1.管道布置设计的内容有什么？
答：①确定车间中各个设备的管口方位与之相连接的管段的接口位置。
②确定管道的安装连接和铺设、支承方式。
③确定各管段(包括管道、管件、阀门及控制仪表)在空间的位置。
④画出管道布置图,表示出车间中所有管道在平面和立面的空间位置,作为管道安装的依据。
⑤编制管道综合材料表,包括管道、管件、阀门、型钢等的材质、规格和数量。
2．管道布置设计应符合的标准有哪些？
答： HG/T20549-1998《化工装置管道布置设计规定》和SH3012-2000《石油化工管道布置设计通则》
3．真空管线布置设计时应注意什么？
答：真空管线应尽量短,尽量减少弯头和阀门,以降低阻力,达到更高的真空度。
4．管道布置时管道焊缝的设置，应符合哪些要求？
答：管道对接焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径，且不小于100mm；公称直径小于150mm的管道上两相邻对接焊缝的中心间距不应小于外径，且不得小于50mm：公称直径等于或大于150mm的管道上两相邻对接焊缝的中心间距不应小于150mm。
5．管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时应如何处理？
答：应加套管，套管与管道间的空隙应密封。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道的热位移。管道上的焊缝不应在套管内，并距离套管端部不应小于150mm。套管应高出楼板、屋顶面50mm。管道穿过屋顶时应设防雨罩。管道不应穿过防火墙或防爆墙。
6.玻璃管等脆性材料管道应如何处理？
答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂时溅出液体,发生意外。
7．管架已有哪些标准设计？
答：HG/T21623-1990《管架标准图》和HG/T21640-2000《H型钢结构管架通用图》。
8．管道支架按其作用分哪几种？
答：管道支架按其作用分固定支架、滑动支架、导向支架和弹簧吊架。
9．立式容器的管口方位划分为哪两部分？
答：立式容器的管口方位取决于管道布置的需要。一般划分为操作区和配管区两部分。加料口,温度计和视镜等经常操作及观察的管口布置在操作区,排出管布置在容器底部。
10.卧式容器的人孔如何布置？
答：人孔可布置在顶上,侧面或封头中心,以侧面较为方便,但在框架上支撑时占用面积较大,故以布置在顶上为宜。人孔中心高出地面3.6m以上应设操作平台。
11.换热器的配管要求是什么？
答：配管时管道要尽量短,操作、维修要方便。在管廊上有转弯的管道布置在换热器的右侧,从换热器底部引出的管道也从右侧转弯向上。从管廊的总管引来的公用工程管道,可以布置在换热器的任何一侧。将管箱上的冷却水进口排齐,并将其布置在冷却水地下总管的上方,回水管布置在冷却水总管的管边。换热器与邻近设备间可用管道直接架空连接。管箱上下的连接管道要及早转弯,并设置一短弯管,便于管箱的拆卸。
12. 塔的管道固定与热补偿要注意什么？
答：管道固定与热补偿：塔的管道直管长，热变形大，配管时应处理好热膨胀问题。塔顶气相出口管和回流管是热变形较大的长直管，且重量较大，为防止管口受力过大，在靠近管口的地方设固定支架，在固定支架以下每隔4.5～11米(DN25～DN300)设导向支架，由较长的水平管(形成二臂部很长的L形自然补偿器)吸收热变形。
13．管道布置图的设计依据？
答：管道布置图是以带控制点工艺流程图、设备布置图、设备装配图及土建、自控、电气等专业的有关图样、资料为依据，根据管道布置原则和相关标准做出合理的布置设计，并绘出管道布置图。
14. 管道支架的编号含义是什么？
答：管架由五个部分组成：
15. 管道的标注分几部分？
答：管道布置图中的管道应标注四个部分，即管道号（管段号）（由三个单元组成）、管径、管道等级和隔热或隔声，总称为管道组合号。管道号和管径为一组，用一短横线隔开；管道等级和隔热为另一组，用一短横线隔开，两组间留适当的空隙。
16.管道布置图的比例和图幅如何定的？
答：常用的比例有1∶30，也可采用1∶25或1∶50，但同区的或各分层的平面图,应采用同一比例。
管道布置图图幅应尽量采用A0，比较简单的也可采用A1或A2。同区的图应采用同一种图幅。图幅不宜加长或加宽。
17．管道布置图的分区原则和方法是什么？
答：由于车间(装置)范围比较大,为了清楚表达各工段管道布置情况,需要分区绘制管道布置图时,常常以各工段或工序为单位划分区段,每个区段以该区在车间内所占的墙或柱的定位轴线为分区界线。区域分界线用双点划线表示，在区域分界线的外侧标注分界线的代号、坐标和与该图标高相同的相邻部分的管道布置图图号。
18．管道布置图的阅读步骤？
答： (1) 概括了解首先要了解视图关系,了解平面图的分区情况,平面图、立面剖视图的数量及配置情况,在此基础上进了一步弄清各立面剖视图在平面图上剖切位置及各个视图之间的关系。注意管道布置图样的类型、数量、有关管段图、管件图及管架图等。
(2) 详细分析，看懂管道的来龙去脉，从起点设备开始,找出这些设备所在标高平面的平面图及有关的立面剖(向)视图,然后根据投影关系和管道表达方法,逐条地弄清楚管道的来龙去脉,转弯和分支情况,具体安装位置及管件、阀门、仪表控制点及管架等的布置情况。分析图中的位置尺寸和标高,结合前面的分析,明确从起点设备到终点设备的管口,中间是如何用管道连接起来形成管道布置体系的。
19.管道轴测图的内容有哪些？
答：管道轴测图一般包括以下内容：
（1）管段及所属阀门、管件、仪表控制点等图形符号。（2）尺寸和标注。（3）方向标。（4）技术要求。（5）材料表。（6）标题栏。
20. 管口方位图的视图如何画？
答：非定型设备应绘制管口方位图，采用A4图幅，以简化的平面图形绘制。每一位号的设备绘一张图，结构相同而仅是管口方位不同的设备，可绘在同一张图纸上，对于多层设备且管口较多时，则应分层画出管口方位图。用细点画线和粗实线画出设备中心线及设备轮廓外形；用细点画线和粗实线画出各个管口、鑵耳（吊柱）、支腿（或支耳）、设备名牌、塔裙座底部加强筋及裙座上人孔和地脚螺栓孔的位置。
21．管口方位图中管口表包含哪些内容？
答：在标题栏上方列出与设备图一致的管口表，表内注写各管口的编号、公称直径、公称压力、连接标准、连接面型式及管口用途等内容。在管口表右上侧注出设备装配图图号。
22．管架图的图幅、比例和主要内容有什么？
答：管架图一般采用A3或A4图幅，比例一般采用1∶10或1∶20，图面上常采用主视图和俯视图结合表达其详细结构，编制明细表说明所需的各种配件，在标题栏中还应标注该管架的代号。应注明焊条牌号，必要时，应标注技术要求和施工要求，以及采用的相关标准与规范。
23．非标准的特殊管件按什么标准绘图并且主要内容有什么？
答：应按HG 20519.20—92单独绘制详细的结构图，并要求一种管件绘制一张图纸以供制造和安装使用。图面要求和管架图基本相同，在附注中应说明管件所需的数量、安装的位置和所在图号，以及加工制作的技术要求和采用的相关标准与规范。
24．管道三维模型设计软件的主要功能有哪些？
答：建立管道、设备、建筑结构、管道支吊架的三维模型，进行三维模型的碰撞检查和设计检查，全自动生成管道轴测图，设备及管道的平、剖面图，各类材料的统计表，进行工程项目的数据库管理，图形库管理，模型渲染与消隐等。
25. 管道建模的主要过程包括哪些？
答：主要过程包括：
（1）严格按照管路等级驱动。（2）内置设计规则检查。（3）布置管线。
（4）管道的定位。（5）成组布管。（6）管件的自动插入。
（7）阀门的定位和插入。（8）智能编辑功能。
在看懂管道走向的基础上，在平面图（或剖面图）上，以建筑定位轴线或首层地面、设备中心线、设备管口法兰为尺寸基准，阅读管道的水平定位尺寸;在剖面图上，以首层地面为基准，阅读管道的安装标高，进而逐条查明管道位置。
由图中的平面图和A-A剖面图可知，PL0401—Φ57×3.5B物料管道从标高8.8 m由南向北拐弯向下进入蒸馏釜。另一根水管CWS0401—Φ57×3.5也由南向北转弯向下，然后分为两路，一路向西转弯向下再转弯向南与PL0401相交；另一路向东再向北转弯向下，然后又向北，转弯向上再向东接冷凝器。物料管与水管在蒸馏釜、冷凝器的进口处都装有截止阀。
PL0402—Φ32×3.5B管是从冷凝器下部连至真空受槽A、B上部的管道，它先从出口向下至标高6.80m处，向东1000mm，分出一路向南880mm再转弯向下进入真空受槽A，原管线继续向东1800mm又转弯向南再向下进入真空受槽B，此管在两个真空受槽的入口处都装有截止阀。
VE0401—Φ32×3.5B管是连接真空受槽A、B与真空泵的管道，由真空受槽A顶部向上至标高7.95m的管道拐弯向东与真空受槽B顶部来的管道汇合，汇合后继续向东与真空泵相接。
VT0401—Φ57×3.5B管是与蒸馏釜、真空受槽A、B相连接的放空管，标高9.40m，在连接各设备上的立管上都装有截止阀。
设备上的其他管道的走向、转弯、分支及位置情况，也可按同样的方法进行分析。
在阅读过程中，还可参考设备布置图、带控制点的工艺流程图、管道轴测图等，以全
面了解设备、管道、管件、控制点的布置情况。
第一章 1、简述化工设计的概念、作用与分类。 答：（1）概念：化工设计是对拟建化工项目在技术和经济上进行全面详尽的安排，是化工基本建设的具体化，是把先进的技术和最新科研成果引入生产的渠道。 （2）作用：化工设计是生产技术中的第一道工序，是化工厂建设中的重要组成部分，设计工作的质量直接关系到工厂的经济效益和社会效益，化工设计是进行技术革新和技术改造的先导，是先进科学技术与生产实践相结合的中间环节，是科研成果实现工业化的桥梁。 分类：根据项目性质可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中式设计、基础设计和工程设计。 2、化工设计划分为哪三个阶段？并分别叙述其主要内容。 答：初步设计，扩大初步设计和施工设计三个阶段。 初步设计：是根据计划任务书，探求在技术上可能，经济上合理的最符合要求的设计方案，还应编写初步设计说明书。 扩大初步设计：根据已批准的初步设计，解决初步设计中的主要技术问题，使之进一步具体化、明确化，还应编写扩大初步设计说明书及工程概算书（允许误差较大）。 施工设计：根据已批准的扩大初步设计进行的，是施工的依据，为施工服务，应有详细的施工图纸和必要的文字说明书以及工程预算书（误差较小）。 3、写出化工设计程序，并对其主要内容作简单阐述。 答：化工设计程序 前期准备工作→项目建议书→可行性研究→决策（评估）→计划任务书→初步设计→扩大初步设计→施工设计 4、工艺设计主要包括哪几个方面的内容？ 设计准备、方案设计、化工计算、车间布置、化工管路设计、提供设计条件、编制概算书的设计文件 第二章 1、化工厂址选择应考虑的主要因素是什么？ （1）节约用地，考虑发展（注：地不能征多，但也应留有发展佘地）； （2）利用城镇设施，节约投资（电、蒸汽、燃料等靠近电厂或水水电站，靠近燃料供应点，水靠近江、河、湖等）； （3）满足环境卫生及交通运输要求（能妥善处理“三废”，优先使用水路、铁路运输，适当增加公路运输）； （4）不旱不涝，地质可靠； （5）少挖少填，有利于协作等，还要与城市规划协调。 2、在化工厂总平面布置设计时，对于生产车间、辅助生产车间、行政办公楼、住宅及道路等有何具体要求。 生产车间的位置应按工艺过程的顺序进行布置，生产线路尽可能做到直线而无返回流动，但并不要求所有车间在一条直线上，应考虑辅助车间的配置距离及管理上的方便。一般功能、工艺相似的车间、工段尽可能布置在一起（便于集中管理），车间之间的管道尽可能沿道路的铺设。生产有害气体或粉尘车间要放置在下风或平行风侧。 关于辅助车间的布置 （1）锅炉房尽可能布置在用蒸汽较多的地方，其附近不得有易燃、易爆的车间或仓库，应放置在下风位置；
实验一流体流动阻力测定 1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用怎样使用 平衡旋塞是打开后，可以进水检查是否有气泡存在，而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞，主要用于液柱调零的时候使用的，使管内形成气-水柱 操作方法如下： 在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。 开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。然后关闭上部两个放空阀。 2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净 在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀。若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。知道，U型管高度差为零时，表示气泡已经排干净。 3、U型压差计的零位应如何调节 操作方法如下： 在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两
个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。 开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。然后关闭上部两个放空阀。 4、测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么 有，有影响。跟据公式 hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式，是沿程损失的计算公式。因此，根据公式，测压孔的长度，还有直径，都是影响测压的因素。再根据伯努利方程 测压孔的位置，大小都会对实验有影响。 5、在测量前为什么要将设备中的空气排净怎样能迅速地排净 因为如果设备含有气泡的话，就会影响U型管的读数，读数不准确，便会影响实验结果的准确性。要迅速排净气体，首先要开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭。 6、在不同设备（包括相对粗糙度相同而管径不同）、不同温度下测定的λ-Re数据能否关联在同一条曲线上 答，不能，因为，跟住四个特征数，分别是长径比l/d,雷诺数Re，相对粗糙度 E/d，还有欧拉数Eu=wf/u的平方。即使相对粗糙度相同的管，管径和温度不同都会影响雷诺数及摩
第一章化工厂设计的内容与程序 1、化工设计的种类有哪些？ 答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。 根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。 3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？ 答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。 4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？ 答：一、设计准备工作 （1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。 二、方案设计 方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。 三、化工计算 化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。 四、车间布置设计 主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。 五、配管工程设计 任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。 六、提供设计条件 工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。 七、编制概算书及编制设计文件 概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。 第二章工艺流程设计
1、化工工艺设计包括哪些内容？ 答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对 非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。 2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合理性； 资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。 3、工艺流程设计的步骤有哪些？ 答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案， 原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。 4、工艺流程图的种类有哪些？ 答：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。 5、某管道标注为“HW0201-150 -L1B ”，表示什么意思？ 答：①HW0201-表示管道号，其中： HW -物料代号，热水；02-工程工序编号，第02号；01-管道顺序号，第01号。 ②150 –管道尺寸（管径），公称通径150mm,。 ③L1B -管道等级，其中： L -国内标准压力等级代号，1.0MPa ； 1-顺序号，第1号； B -管道材质类别，碳钢。 6、固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。 (a)用进料浓度控制 (b)用进料温度控制Ⅰ (c) 用进料温度控制Ⅱ (d)用冷料量控制 第三章物料衡算与热量衡算 第四章 设备的工艺设计及化工设备图 1、化工设备选用一般原则的内容是什么？ 答：（1）合理性：即设备必须满足工艺要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、 工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。 （2）先进性：要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、转化率、收率、效率要尽可 能达到先进水平。 （3）安全性：要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。 （4）经济性：设备投资节省，设备易于加工、维修、更新，没有特殊的维护要求，运行费 用减少。 （5）系统性：化工过程是一个完整的系统，设备设计时不能仅关注单一设备，避免因个别 设备妨碍整个系统优化；注重经济性的同时，还应通盘考虑，保留适当裕量，以免在日后扩 产和工艺调整时成为系统“瓶颈”。 2、一份完整的化工设备图，除绘有设备本身的各种视图外，应具有哪些基本内容？
西南科技大学网络教育学院（2017）/（2018）学年第 2 学期试题单〈A卷〉课程名称：化工工艺设计专业班级：命题教师：廖辉伟 学生姓名：学号：成绩： 考试时间：月日 一、名词解释题 ( 每题5分，共4题，共20分 ) 1.工艺路线的可靠性 2.能量衡算法 3.化工单元操作 4.内部收益率 二、填空题1 ( 每题3分，共10题，共30分 ) 5.化工设备选用及工艺设计的合理性是指（）。 6.生产工艺流程草图一般由物料流程、( )和设备一览表等三个部分组成。 7.化工设计的工作程序是以基础设计为依据提出项目建议书，经上级主管部门认可后写出（），上级批准后，编写设计任务书，进行扩大初步设计，后者经上级主管部门认可后进行施工图设计。 8.化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质分类，根据项目性质分类可将其分为 ①新建项目设计；②（）和③已有装置的改造设计。 9.施工图设计的主要工作内容是在（）的基础上，完善流程图设计和车间布置设计，进而完成管道配置设计和设备、管路的保温及防腐设计。10.化工车间管道布置应符合下列要求：(1)符合生产工艺流程的要求，并能满足生产要求；(2)便于操作管理；(3)并能保证安全生产；(4）要求( )，并尽量节约材料和投资。 11.化工设备选用及工艺设计的先进性是指（）。 12.施工图设计的主要工作内容是在扩大初步设计的基础上，完善（）和车间布置设计，进而完成管道配置设计和设备、管路的保温及防腐设计。 13.化工设计按设计性质分类可将其分为①新建项目设计；②重复建设项目设计；③（）。 14.方案设计阶段的任务是确定生产方法和生产流程，它们是整个工艺设计的基础。要求运用所掌握的各种资料，根据有关的基本理论进行（）的对比分析。 三、论述题 ( 每题5分，共4题，共20分 )
1.某精馏塔的设计任务为：原料为F, X f ，要求塔顶为X D，塔底为X w 。 设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V 不变，精馏段下降 液体量L不变。（增加，不变，减少） 2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96（摩尔分率）.精馏段操 作线方程为y=0.75x+0.24?该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ . 3.某精馏塔操作时，F，X f ，q，V保持不变，增加回流比R,贝吐匕时X D增 加_，X w减小，D减小，L/V 增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、—同种_的流体中，处在—同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为? 105m M 2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa?s， 密度为1000kg ? m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ，流动类型为_______ 湍流________ 。 8.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的_4_倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的 __1/4_倍。 9.两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法，将众多影响因素组合 成若干_____ 无因次数群_____ 数群，再通过实验确定各—无因次数群 ________ 间的关系，即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。 11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和 ____ 辐射—。 12.在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近—饱和蒸 汽一侧_____ 体的温度，总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系 数.
《GB50160-2008石油化工企业设计防火规范》复习题及答案 一、单选题 1、可燃气体的火灾危险性分类依据为，当可燃气体与空气混合物的爆炸下限（A ） A 甲类＜10%（体积）乙类≥10%（体积） B甲类＞10%（体积）乙类≤10%（体积） C 甲类＜4%（体积）乙类＞4%（体积） D甲类＜8%（体积）乙类≥8%（体积） 2、液化烃、可燃液体的火灾危险性分类为甲A类的（ C ） A 温度5℃，蒸汽压力＞ B 温度20℃，蒸汽压力＜ C 温度15℃，蒸汽压力＞ D 温度10℃，蒸汽压力＜ 2、可燃液体的火灾危险性分类为甲B类的（ C ） A 闪点＜45℃， B 闪点＞28℃， C 闪点＜28℃， D闪点＞30℃ 3、可燃液体的火灾危险性分类为乙A类的（ D ） A 闪点≥30℃至≤45℃， B闪点≥28℃至≤40℃， C 闪点≥28℃至≤60℃， D闪点≥28℃至≤45℃， 4、可燃液体的火灾危险性分类为乙B类的（ B ） A 闪点30℃至≤45℃， B闪点45℃至＜60℃，
C 闪点28℃至≤60℃，D闪点40℃至≤60℃， 5、可燃液体的火灾危险性分类为丙A类的（ D ） A 闪点＞60℃至≤120℃， B 闪点≥58℃至≤100℃， C 闪点≥55℃至≤100℃， D 闪点≥60℃至≤120℃， 6、可燃液体的火灾危险性分类为丙B类的（ B ） A 闪点≥120℃， B 闪点＞120℃， C 闪点＜125℃， D闪点＞80℃ 11、操作温度超过其闪点的乙类液体应视为（ C ）类液体 A 甲A B 乙B C 甲B D 乙A 12、操作温度超过其闪点的丙A类液体应视为（ D ）类液体 A 甲A B 乙B C 甲B D 乙A 13 操作温度超过其闪点的丙B类液体应视为（ B ）类液体 A 甲A B 乙B C 甲B D 乙A 14、操作温度超过其沸点的丙B类液体应视为（D ）类液体。 A 甲A B 乙B C 甲B D 乙A 15、以下可燃气体的火灾危险性分类为甲类的（ A ） A 乙炔 B 一氧化碳 C 氨 D 溴甲烷
第一章化工厂设计的内容与程序 （陈声宗习题与思考题2010.9 ） 1、化工设计的种类有哪些？ 答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设 计。 根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。 图1-2优工厂设计的工作樫序 3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？ 答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。 4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？ 答：一、设计准备工作 （1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4 ）收集第一手资料 方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。 三、化工计算 化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是 在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。 四、车间布置设计 主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。 五、配管工程设计 任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡 建设投资和操作费用。 六、提供设计条件 工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。 七、编制概算书及编制设计文件
概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章 工艺流程设计 1、 化工工艺设计包括哪些内容？ 答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对 非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。 2、 在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合 理性； 资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。 3、 工艺流程设计的步骤有哪些？ 答：确定整个流程的组成， 确定每个过程或工序的组成， 确定工艺操作条件，确定控制方案, 原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。 4、 工艺流程图的种类有哪些？ 答：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。 5、 某管道标注为“ 0201- 150 1B ”，表示什么意思？ 答：①0201-表示管道号，其中： 物料代号，热水；02-工程工序编号，第 02号；01-管道顺序号，第01号。 ② 150 -管道尺寸(管径)，公称通径150,。 ③ L1管道等级，其中： 国内标准压力等级代号，1.0; 1-顺序号，第1号；管道材质类别，碳钢。 6、 固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。 第三章物料衡算与热量衡算 习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数 (下同)38% ()和甲苯62%的混合溶液，要求馏出 液中能回收原料中 97%的苯，釜残液中含苯不低于 2%。进料流量为 20000/ h ,求馏出液 和釜残液的流量和组成。 Y I 肌"— 解：苯的相对分子质量为 78,甲苯的相对分子质量为 92。以下标B 代表苯。 -岀料 TC I 「FC (a)用进料浓度控制 氨气 (b)用进料温度控制I (c)用进料温度控制n (d)用冷料量控制
化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？ 答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流 5、雷诺数的物理意义是什么？ 答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么？ 答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？ 答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：层流时W f∝u，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2 ，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：
第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用？ 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？ 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？ 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m 3、功率与效率： 轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？ 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得： f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，泵内液体的能量损失增大，导致泵的流量、扬程减小，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化？
化工设计练习题及答 案
1、新技术开发过程中的设计：包括概念设计、可行性分析、工艺包设计、基础设计。 2、工程设计的两个阶段：初步设计阶段（或基础工程设计）和施工图设计阶段（或详细工程设计阶段）。 3、工程设计单位的资质：分为甲级、乙级、丙级。 4、甲级、乙级设计单位可以承担的工程规模：甲级设计资质不受规模和国内地域的限制；乙级设计单位只能 承担中、小型规模的工程设计，但不受国内地域的限制。 5、化工基本建设阶段分为三个时期：投资决策前时期、投资期和生产时期。 6、项目建议书和可行性研究阶段属于化工基本建设的那个时期？答：属 ________ 7、化工工艺设计的主要内容包括9个方面；1）原料路线和技术路线的选择2）工艺流程设计3）物料衡算 4）能量衡算5）工艺设备的设计和选型6）车间设备布置设计7）化工管路设计8）非工艺设计项目的 考虑9）编制设计文件（包括编制设计说明书，附图附表） & 工艺流程设计的两大任务： （1）确定工艺流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合方式； （2）在工艺流程设计的不同阶段绘制不同的工艺流程图。 9、五种工艺流程图的名称：1）方块流程图2）工艺流程草图3 ）工艺物料流程图4）带控制点的工艺流程图5）管道仪表流程图 10、请问工艺物料流程图和带控制点的工艺流程图属于工程设计的那个阶段？管道仪表流程图属于工程设计 的那个阶段？答：初步设计阶段，施工图设计阶段 11、精馏塔按塔内件的结构分为哪两种塔型：板式塔和填料塔。 12、管壳式换热器主要有哪三种类型其名称分别为什么？固定管板式换热器，浮头式换热器，U型 管式换热器 13、柱塞泵的岀口管线上通常设置安全阀，为什么？柱塞泵通常是单行程容积泵，岀口压力较大，对于计量 要求较高的情况，加装岀口阻遏对稳定流量具有很大的帮助，岀口安装安全阀，当压力超过额定值时就会有动荡，跳到入口管线，达到保护设备的目的 14、化工厂布置设计的主要内容：总 ________ 15、化工管道布置设计的任务和内容，任务： 1 ）确定各个设备的管口方位和与之相连的管段的接口 位置2）确定管道安装连接和辅助辅舍支撑方式3）确定各管段在空间的位置4）画岀管道布置 图表示岀车间中所有管道在平面，立面之间的空间位置作为管道安装的依据内容：1 ）确定管道 以及调节阀等广发件的空间位置2）确定管道辅设支撑方式 3 ）绘制管道布置图4）编制管道综合材料
三、简述题 1．什么是化工设计？ 答：化工设计是将一个化工系统全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格，并做必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。 2. 化工工艺流程设计的主要任务是什么？ 答：有两个方面：一是确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，达到由原料制得所需产品的目的；二是绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示生产过程。 3. 在管道仪表流程图上管道的线型有什么规定？ 答：主物料管道用1mm宽的粗实线条绘制，辅助物料管道用0.5mm宽的中实线条绘制，仪表管线用0.25mm 宽的细实线条或细虚线条绘制。 4．在选择生产方法和工艺流程时，其步骤有哪些？ 答：（1）资料搜集与项目调研；（2）生产设备类型与制造厂商调研；（3）对调研结果进行全面分析对比。5．工艺流程设计的步骤有哪些？ 答：有7个步骤：（1）确定整个流程的组成；（2）确定每个过程或工序的组成；（3）确定工艺操作条件；（4）确定控制方案；（5）原料与能量的合理利用；（6）制定“三废”处理方案；（7）制定安全生产措施。 6. 工艺流程图的种类有哪些？ 答：有4种:工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。 7．反应器的设计要点有哪些？ 答：有4点：（1）保证物料转化率和反应时间；（2）满足反应的热传递要求；（3）设计适当的搅拌器或类似作用的机构；（4）注意材质选用和机械加工要求。 8．写出化工设备图的绘制方法及步骤。 答：5点：1.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图；2.尺寸和焊缝代号标注；3.编写零部件序号和管口符号； 4.填写明细栏和管口表； 5.填写设计数据表、标题栏等。 9. 化工设备装配图要表达哪些内容？
化工设计复习题 一．填空题 1.精馏塔系统合成的基本原则中包含，为了减少过程的输送量，尽早移出含量大的组分，以降低后处 理能源消耗。 2.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从物料计算和原料合计方面去进行考虑。 3.一个化工过程，可分解成六个子系统。其中分离顺序的合成，用于研究分离顺序，从而确定最佳 分离组合。 4.可行性研究的主要内容包括市场销售情况的研究。 5.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从工艺设备的设计和选型方面去进行考虑，并完成设 备一览表。 6.化工过程的六个子系统中,能量的和质量的管理和集成，用于研究化工过程中自身能量搭配 利用，从而达到最佳节能的效果。 7. 8.死态的温度定为298.15 K。 9.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从非工艺设计项目的方面去进行考虑，并为他们提 设计要求。 10.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从车间布置设计方面去进行考虑，并完成平面布置和 立面布置图。 11.一个化工过程，可分解成六个子系统。其中操作时间表的安排，用于研究化工过程多单元操作组 成，从而达到全系统的最佳操作。 12.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从化工管路的设计方面去进行考虑。 13.在分离过程中，应尽量避免过程中含有固体的物流出现，以降低输送过程中的能量。 14.热交换网络合成中，其基本步骤的第一步是：列表分析给定化工工程中所有的热流股和冷流股。 15.在分离过程中，应尽量避免使用质量分离剂，以避免增加分离物料量。 16.分离方法中，应尽量避免过程含有固体物流出现。 17.一个化工过程，可分解成六个子系统。其中反应途径的合成，用于研究反应途径，从而确定最佳 生产工艺路线。 18.化工过程的六个子系统中,分离技术的选择，用于研究各种分离技术能耗成本，从而确定最佳 分离方案。 19.精馏塔系统合成的基本原则中包含，最难分离的组分在最后分离，以便降低操作成本。 20.热交换网络合成中要求画出热能阶图，求出窄点温度及所需最少的外源热和冷量。 21.精馏塔系统合成的基本原则中包含，如果进料组分中含有一个低沸点温度，则应在反应器前后 把它移出，不应在分离系统内长时间停留。 22.热交换网络合成中，需要分析窄点上下的冷热流股搭配。
第一章化工设计程序和内容 本章习题及答案: 1、化工设计的种类有哪些？国外通用的设计程序分为哪几个阶段？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。 根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计(扩大初步设计)和施工图设计。 国外通用的设计程序分为工艺设计(Process Design)、基础工程设计(Basic Engineering Design)和详细工程设计(Detailed Engineering Design)三个阶段。 2．请画出化工厂设计的工作程序示意图。 3、画出化工新技术开发的工作框图。
4、化工设计人员应具备哪些基本素质，才能完成设计任务？ 答：1）具有丰富的工程经验和扎实的化工基础理论知识；2）充分了解工艺过程，掌握现代化的设计工具和化工单元及最新发展动态；3）熟知本专业与其他相关专业的关系。 5、厂址选择的主要影响因素有哪些？为什么？答：影响因素：a）原料，b）能源，c）水资源，d）运输条件，e）环境影响a）厂址宜选在原材料、能源较丰富或供应方便的地区。b）厂址宜选在水资源丰富、水质较好的地区;c）厂址应具有较便利的运输条件;d）选厂应注意节约用地、少占耕地;e）选厂应注意对当地的环境保护;f）选厂应考虑周围的协作关系;g）地势要高、不淹不涝;h）其他一些注意事项;（避免在地震断层和基本烈度9 度以上的地震区，易遭受洪水、泥石流、滑坡的危害的山区，又开采价值的矿藏地区，国家规定的历史文物、生物保护和风景旅游点）。 6、为什么要进行可行性研究？可行性研究报告包括哪些内容？答：a）作为建设项目投资决策和编制设计任务书的依据；b）作为向银行申请贷款的依据；c）作为与建设项目有关的各部门商谈合同的依据；d）作为建设项目开展初步设计的基础；e）作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的依据；f）作为环保部门审查建设项目对环境评价的依据。 主要包括：总论；需求预测;产品的生产方案及生产规模；工艺技术方案；原材料、燃料及水电汽的来源与供应；建厂条件和厂址选择布局方案；公用工程和辅助设施方案；节能;环境保护及安全卫生；工厂组织、劳动定员和人员培训；项目实施规划；投资估算和资金筹措；经济效益评价及社会效益评价；结论，包括综合评价和研究报告的结论等内容。 7、可行性研究报告和设计任务书有什么区别？答：内容上：可行性研究报告只提供依据 设计任务书是结论; 性质上：可行性研究报告给上级提供决策的文件 设计任务书给设计人员的指令; 时间上：可行性研究报告在先 设计任务书在后 8、设计任务书主要包括哪些内容？ (1)项目设计的目的和依据。 (2)生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。 (3)矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件。 (4)资源综合利用和环境保护、“三废”治理的要求。
《化工设计》习题及解答 第一章? 化工设计概论 1．化工设计的种类有哪些？ 根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。 根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 2．请画出化工厂设计的工作程序示意图。 3．可行性研究报告包含哪些内容？ （1）总论。包括项目名称、可行性研究的主办单位和负责人，可行性研究编制的依据和原则，可行性研究的依据，项目提出的背景、投资必要性和经济意义，研究的范围和主要过程；研究的简要综合结论，存在的主要问题和建议。 （2）市场预测。包括国内外市场情况预测和产品的价格分析。 （3）产品方案及生产规模。对于老厂改、扩建和技术改造项目要结合企业现有内部和外部条件，对产品方案和生产规模要作方案比较，进行优选。 （4）工艺技术方案。包括工艺技术方案的选择、工艺流程和消耗定额、自控技术方案、主要设备的选择和标准化等内容。 （5）原料、原料、辅助材料及燃料的供应。 （6）建厂条件和厂址方案。 （7）公用工程和辅助设施方案。 （8）节能。包括能耗指标及分析、节能措施综述、单项节能工程等内容。 （9）环境保护与劳动安全。 （10）工厂组织和劳动定员。 （11）项目实施规划。包括建设周期的规划实施进度规划等内容。 （12）投资估算和资金筹措。 （13）财务、经济评价及社会效益评价。 （14）结论。包括综合评价和研究报告的结论等内容。 4．设计任务书的内容主要包括哪些内容？ （1）项目设计的目的和依据； （2）生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则； （3）矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件； （4）资源综合利用、环境保护、三废治理的要求； （5）厂址与占地面积和城市规划的关系； （6）防空、防震等的要求； （7）建设工期与进度计划； （8）投资控制数； （9）劳动定员及组织管理制度； （10）经济效益、资金来源、投资回收年限。 第二章? 工艺流程设计 1．化工工艺设计包括哪些内容？
化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题： 1.孔板流量计的C~Re关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的V S ~ R关系曲线在双对数坐标上应为_直线—。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定入与Re的关系，在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定直管阻力和局部阻力。 5.启动离心泵时应关闭出口阀和功率开关。 6.流量增大时离心泵入口真空度增大出口压强将减小。 7 .在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 8.在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势：_进出口温差随空气流量增加而减小。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是减小测量误差。 11.萃取实验中_水_为连续相，煤油为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为C E1=V R(C R1-C R2)/V E。 13.干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为5% ,其过滤介质为帆布。 16.过滤实验的主要内容测定某一压强下的过滤常数。
17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为：需用对数值来求算，或者直接用 尺子在坐标纸上量取线段长度求取。 18.在实验结束后，关闭手动电气调节仪表的顺序一般为：先将手动旋钮旋 至零位，再关闭电源 19.实验结束后应清扫现场卫生，合格后方可离开。 20.在做实验报告时，对于实验数据处理有一个特别要求就是：要有一组数据处理的计 算示例。 21.在阻力实验中，两截面上静压强的差采用倒U形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格，图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验，试提出三个强化传热的方案（1）增加 空气流速（2）在空气一侧加装翅片（3）定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值，实验中需要测定 进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器，以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa 如果达到0.008?0.01mPa可能出现液泛，应减少加热电流（或停止加热），将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能：即①位能，②动能，③压力能。这三种能量可以互
第一章化工厂设计的内容与程序 1化工设计的种类有哪些？ 答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设 计。 根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。 施工设计，程出圧尊 墩职腌工,無定开车方剩 E 1-2 3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？ 答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。 4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？ 答：一、设计准备工作 （1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4 ）收集第一手资料 方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。 三、化工计算 化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是 在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。 四、车间布置设计 主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应 地确定厂房或框架的结构型式。 五、配管工程设计 任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡 建设投资和操作费用。 六、提供设计条件 工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。 七、编制概算书及编制设计文件 概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。 第二章工艺流程设计
1、化工工艺设计包括哪些内容？ 答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。 2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？答：先进性、可靠性、合理性； 资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。 3、工艺流程设计的步骤有哪些？ 答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案, 原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。 4、工艺流程图的种类有哪些？ 答：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。 5、某管道标注为“ HW0201 - 150 -L1B ”，表示什么意思？ 答：①HW0201 -表示管道号，其中： HW-物料代号，热水；02-工程工序编号，第02号；01-管道顺序号，第01号。 ②150 -管道尺寸(管径)，公称通径150mm,。 ③L1B-管道等级，其中： L-国内标准压力等级代号，1.0MPa；1-顺序号，第1号；B-管道材质类别，碳钢。 6、固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。 出料 (a)用进料浓度控制(b)用进料温度控制I(c)用进料温度控制n(d)用冷料量控制 第三章物料衡算与热量衡算 第四章设备的工艺设计及化工设备图 1、化工设备选用一般原则的内容是什么？ 答：(1)合理性：即设备必须满足工艺要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。 (2)先进性：要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、转化率、收率、效率要尽可能达到先进水平。 (3 )安全性：要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。 (4 )经济性：设备投资节省，设备易于加工、维修、更新，没有特殊的维护要求，运行费用减少。 (5 )系统性：化工过程是一个完整的系统，设备设计时不能仅关注单一设备，避免因个别设备妨碍整个系统优化；注重经济性的同时，还应通盘考虑，保留适当裕量，以免在日后扩 产和工艺调整时成为系统瓶颈”。 2、一份完整的化工设备图，除绘有设备本身的各种视图外，应具有哪些基本内容？答：①标题栏②明细栏 ③管口表④设计数据表⑤技术要求⑥签署栏⑦注⑧其他。 第五章车间布置设计
《化工设计》第七、八章习题及解答 第七章习题 1. 公用工程一般包括哪些专业？ 答：公用工程包括给排水、供电、供热与冷冻、采暖通风、土建及自动化控制等专业。 2. 简要说明给排水系统的划分和相应的设计条件？ 答：工厂给水系统一般可划分为下列五个系统：生产给水(新鲜水)系统，生活饮用水系统，消防给水系统，循环冷却水系统，回用水系统。工厂排水系统一般可划分为下列四个系统：生产污水系统，清净废水系统，生活排水系统，雨水系统。给排水系统的设计要求：各种系统用水符合相应的国家标准和有关生产工艺的要求。 3. 供电方案设计的主要内容和基本要求？ 答：供电方案应根据各种因素综合考虑确定厂址选择、调查地区电力网情况及其向本企业供电的条件、全厂负荷分级及负荷计算、是否设置自备电站及其具体方案、与当地电业部门磋商电源供电方案、确定全厂的供电主接线方案、总变电所及自备电站位置和企业供电配电的进出线走廊、绘制几个可供选择的供电方案单线图、对供电方案进行技术经济比较、编制设计文件。供电方案的基本要求供电主结线力求简单可靠、运行安全、操作灵活和维修方便；经济合理、节约电能、力求减少投资（包括基建投资及贴费），降低运行费用（包括基本电费及电度电费），节约用地；满足近期（5~10年）发展规划的要求；合理选用技术先进，运行可靠的电工产品；满足企业建设进度要求。一般宜提出二个供电方案，进行技术经济比较，择优推荐选择。 4. 供热及冷冻工程中热冷源的来源及可行的节能设计？ 答：热源可分为直接热源和间接热源。前者包括烟道气及电加热。后者包括高温载热体及水蒸气。冷源由冷冻系统提供低温冷却介质（称载冷体），也可直接将制冷剂（如液氨、液态乙烯）送入工艺设备，利用其蒸发吸热获取冷量。节能设计应尽量采用高压蒸汽系统，因为高压蒸汽的能量利用率高。其