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化工设计习题及解答

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《化工设计》习题及解答

第一章化工设计概论

习题与思考题(包括答案):

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

习题与思考题(包括答案): 1、化工工艺设计包括哪些内容?

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? 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?

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?

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、管道仪表流程图有哪些版式?

基础工程设计阶段有:A 版PI 图(初版)、B 版PI 图(内审版)、C 版PI 图(用户版)及D 版PI 图(确认版);

详细工程设计阶段有:E 版PI 图(详1版)、F 版PI 图(详2版)、G 版PI 图(施工版)。 6、某管道标注为“PG1310-300 A1A-H ”,表示什么意思?

7、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 8、PIDCAD 软件具有哪些特点?

PIDCAD 软件操作简单、方便易学,适合于工程技术、设计人员及高校师生从事化工工程设计、流程图绘制时使用;结合工艺设备管理软件,可实现工厂工艺、设备信息化管理。

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)9286.13

M =?

+-?= 进塔原料的摩尔流量 2000

232.2/86.13

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,94.5194.51

0.8752108

DB x D ===

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

1.255

29.760.21

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

?=

生100mol 烟道气需加入的空气量为

10029.76

93.731.76

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CH 4+H 2O==CO+3H 2。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2CO 和2H 的方程式为CO+H 2O==CO 2+H 2,变换后的气体脱除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:

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 CH 4+H 2O==CO+3H 2 CO 变换反应过程 CO+H 2O==CO 2+H 2

总过程 CH 4+2H 2O==CO 2+4H 2 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 471.63

kmol 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 -?=+?471.63

100

(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 0

298,,

52.28/f H k J m o

l ?=乙烯 环氧乙烷(g)的标准生成热为 0298,,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/

2

k 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

523105395/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。

解:查得有关气体的热容数据如下:

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 =+?

=? 4145000

31.56(250210) 2.53610/22.4H kJ h ?=

?-=? 245000450000.0350.320.69(105395)0.0350.32(10.69)(1321726)

22.422.4

H ?=????-+???-- 7

1.08610/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 =?-=-?--?=?

第四章习题及解答

1.简述泵的选用与设计程序 a. 确定泵型

b. 确定泵的流量与扬程

c. 确定泵的安装高度

d. 确定泵的台数和备用率按泵的操作台数

e. 校核泵的轴功率。

f. 确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量

g. 选用电动机

h.

填写选泵规格表

2.简述换热器的设计原则

a. 换热器设计要满足工艺操作条件,长期运转,安全可靠,不泄漏,维修清洗方便,较高

的传热效率,流体阻力尽量小,安装尺寸符合要求。 b. 确定介质流程 c. 确定终端温差

d. 确定流速、流向和压力降

e. 确定传热系数和污垢系数

f. 选用标准系列化的换热 3.填料塔设计程序 a. 汇总设计参数和物性数据 b. 选用填料 c. 确定塔径。 d. 计算填料塔压降 e. 验算塔内喷淋密度 f. 计算填料层高度Z

g. 计算塔的总高度H

h.

塔的其它附件设计和选定

4.化工设备施工图的组成

a.装配图 表示设备的全貌、组成和特性的图样,它表达设备各主要部分的结构特征、装配和连接关系、特征尺寸、外形尺寸、安装尺寸及对外连接尺寸、技术要求等。

b.部件图表示可拆或不可拆部件的结构、尺寸,以及所属零部件之间的关系、技术特性和技术要求等资料的图样。

c.零件图表示零件的形状、尺寸、加工,以及热处理和检验等资料的图样。

d.零部件图由零件图、部件图组成的图样。

e.表格图用表格表示多个形状相同.尺寸不同的零件的图样。

f.特殊工具图表示设备安装、试压和维修时使用的特殊工具的图样。

g.标准图(或通用图) 指国家部门和各设计单位编制的化工设备上常用零部件的标准图和通用图。

h.梯子平台图支承于设备外壁上的梯子、平台结构的图样。

i.预焊件图设备外壁上保温、梯子、平台、管线支架等安装前在设备外壁上需预先焊接的零件的图样。

j.管口方位图设备上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、换热器折流板缺口位置;地脚螺栓、接地板、梯子及铭牌等方位的图样。

k.技术要求设备在制造、试验、验收时应遵守的条款和文件。

l.计算书设备强度、刚度等的计算文件。当用计算机计算时,应将输入数据和计算结果作为计算文件。

m.说明书设备结构原理、技术特性、制造、安装、运输、使用、维护、检修及其它需说明的文件。

n.图纸目录每个设备的图纸及技术文件的全套设计文件的清单。

5.化工设备图的绘制方法及步骤

a.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图

b.尺寸和焊缝代号标注

c.编写零部件序号和管口符号

d.填写明细栏和管口表

e.填写设计数据表、标题栏等

6.化工设备图阅读的基本要求

a.了解设备的性能,作用和工作原理;

b.了解设备的总体结构、局部结构及各零件之间的装配关系和安装要求;

c.了解设备各零部件的主要形状、材料、结构尺寸及强度尺寸和制造要求;

d.了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。

7.读附图所示的列管式固定管板换热器装配图,并根据HG/T 20668 -2000(化工设备设计文件编制规定)重新绘制该图纸

(1)概括了解

从标题栏、明细栏、技术特性表等可知,该设备的名称是列管式固定管板换热器,用途是使两种不同温度的物料进行热量交换,其规格为DN700×4000(壳体内径×换热管长度),换热面积F=116m2,绘图比例1:10,由25种零部件所组成,其中有14种标准件。

换热器管程内的介质是水,工作压力为0.4MPa,工作温度为32~37℃,壳程内介质是物料丙烯丙烷,工作压力为1.6MPa,工作温度为44~40℃,换热器共有5个接管,其用途、尺寸见管口表。

该设备采用了1个主视图、2个剖视图、2个局部放大图和1个示意图。

(2)详细分析

①视图分析

图中主视图采用全剖视以表达换热器的主要结构及各管口和零部件在轴线方向的位置和装配情况;主视图还采用了断开画法,以省略中间重复结构,简化作图;换热器内部的管束也采用了简化画法,仅画出一根,其余均用中心线表示。

A-A剖视图表示了各管口的周向方位和换热管的排列方式。B-B剖视图补充表达鞍座的结构形状及安装等有关尺寸。

局部放大图Ⅰ、Ⅱ表达管板与有关零件之间的装配连接关系。为了表示出件12拉杆的投影,将件11定距管采用断裂画法。示意图用以表达折流板在设备轴线方向的排列情况。

②装配连接关系分析

该设备筒体(件14)和管板(件6),封头(件1)和容器法兰(件4)的连接都采用焊接,具体结构见局部放大图Ⅱ;各接管与壳体的连接,补强圈与筒体及封头的连接均采用

焊接;封头与管板采用法兰连接;法兰与管板之间放有垫片(件5)形成密封,防止泄漏;

换热管(件15)与管板的连接采用胀接,见局部放大图Ⅰ。

拉杆(件12)左端螺纹旋入管板,拉杆上套入定距管用以固定折流板之间的距离,见局部放大图Ⅰ;折流板间距等装配位置的尺寸见折流板排列示意图;管口轴向位置与周向方位可由主视图和A -A 剖视图读出。 ③零部件结构形状分析

设备主体由筒体(件14)、封头(件1)组成。筒体内径为700,壁厚为6,材料为Q235,筒体两端与管板焊接成一体。左右两端封头(件1)与法兰(件4)焊接,通过螺栓与筒体连接。

换热管(件15)共有360根,固定在左、右管板上。筒体内部有弓形折流板(件13)14块,折流板间距由定距管(件11)控制。所有折流板用拉杆(件12)连接,左端固定在管板上(见放大图Ⅰ),右端用螺栓锁紧。折流板的结构形状需阅读折流板零件图。 鞍式支座和接管法兰均为标准件,其结构、尺寸需查阅有关标准确定。 管板有零件图,其结构形状可阅读零件图。 ④了解技术要求

从图中的技术要求可知:该设备按《钢制压力容器》(GB150-1998)进行制造、试验和验收,采用电弧焊、制造完成后,除进行水压试验外,还需进行气密性试验。 (3)归纳总结

通过上述分析可知:换热器的主体结构由圆柱形筒体和椭圆形封头构成,其内部有360根换热管和14块折流板。

设备工作时,冷却水自接管a 进入换热管,由接管d 流出;温度高的物料从接管b 进入壳体,经折流板曲折流动,与管程内的冷却水进行热量交换后,由接管e 流出。

《第五章 车间布置设计》习题及答案

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

231A B

C

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,PID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 )。

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.①B.②C.③D.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.E0113B

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

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

一、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。

二、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

三、工艺对设备布置有哪些要求?

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。

四、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。

五、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。

六、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。

七、简述车间设备布置图的内容

(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。

化工设计复习题及答案

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;

化工设计习题及答案

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?

《gb 石油化工企业设计防火规范》复习题

《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

化工设计习题及答案(陈声宗)

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

化工设计基础试题

一、填空(共10题,每题2分,共20分) 1、创新就是“建立一种新的生产函数”,即企业实行对生产要素的“新的组合”。它包括五种情况:①引入一种新产品或提供一种产品的新质量;②采用一种新的生产方法;③开辟一个新的市场;④获得一种原料或半成品的新的供给来源;⑤实现一种新的产业组织方式或企业重组,如创造一种垄断地位或打破垄断地位。 2、作为企业的一项重要的经济活动,技术创新的主要特征可归结为以下几个方面:(1)创造性(2)累积性(3)效益性(4)扩散性(5)风险性。 3、技术创新的风险性主要体现在以下三个方面:一是技术风险,二是市场风险,三是社会风险。 4、按照技术创新对象的不同,我们可以将技术创新分为产品创新和过程创新。 5、联想思维法则具有4种类型:具象类比;抽象类比;拟人类比;幻想类比。 6、分解与组合思维法则主要有:主要功能与辅助功能的组合;同种功能的组合;无关功能的组合;不同功能关系的组合四种组合方式。 7、化工技术开发过程有许多工作要作,但其主要的任务有如下三个方面:①开发新产品、新工艺以及新的原料路线;②对现有的生产技术进行革新和改造;③消化引进国外先进技术。其中除工艺技术外,还包括设备仪表及配备的助剂和催化剂等的国产化。 8、初步可行性研究要解决的问题有:1)投资机会是否有希望;2)是否需要进行下一步可行性研究;3)有哪些关键性问题需做辅助研究(比如市场调查、实验室试验、中间工厂试验等)。 9、市场预测主要包括的内容有:①预测生产的发展和变化趋势;②预测市场容量及其变化;③预测对外贸易的变化;④预测市场价格的变化;⑤预测消费者需求的变化;⑥预测市场占有率。 10、工艺路线的选择原则是“技术上先进,经济上有利”。 11、按项目性质分类化工设计可分:①新建项目设计;②重复建设项目设计;③已有装置的改造设计三类。 12、设计任务书报批时,还应附上①可行性研究报告;②征地和外部协作条件意向书; ③厂区总平面布置图;④资金来源及筹措情况这四个附件。 13、工艺流程设计包含①生产方法和工艺流程的选择;②工艺流程设计;③工艺流程图绘

化工设计复习题二

《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?

化工设计练习题及答案培训讲学

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

化工设计复习题及答案

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。

完整版化工设计习题及答案

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

化工设计复习题一

《化工设计与制图》复习题 一、填空题 第一章化工厂设计的内容与程序 1、概念设计是以过程研究中间结果或最终结果为基础,从工程角度出发按照未来生产规模所 进行的一种假想设计。 2、化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算和设备选型和计算三方面 内容。 3、设计代表工作的任务是参加基本建设的现场施工和安装。 4、根据化工过程开发程序进行分类,化工设计分为四种设计类型,即概念设计、中试设计、 基础设计和工程设计。 5、在化工新技术开发过程中,可能存在三种类型的设计,即概念设计、中试设计和基础设计。 6、中试设计内容和程序基本上和工程设计相同,但由于规模小,若施工安装力量较强, 可以不出管道、仪表、管架等安装图纸。 7、按国内传统设计体制,工程设计可分为三种类型,即初步设计、扩大初步设计和施工图 设计。 第二章工艺流程设计 8、在工艺流程草图中,流程线的起始和终了处注明物料的名称、来源及去向。 9、工艺流程草图又称为方案流程图或流程示意图,一般在生产方法(或工艺路线)确定 后绘制,主要为工艺计算服务,也是工艺流程图设计的依据。 10、工艺管道及仪表流程图上,管道的标注内容应包括三个组成部分:即管道号、管径和 管道等级。 11、工厂的三废治理工程的“三同时”是指三废治理工程必须与主体工程同时设计、同 时施工、同时投入使用。 12、在选择生产方法和工艺流程时,应遵循的三原则是先进性、可靠性和合理性。 13、当生产工艺路线(生产方法)选定后,就可以进行流程设计。 14、工艺管道及仪表流程图一般采用A1 图幅横幅绘制,数量不限;流程简单时,可采用 A2图幅;图纸不宜加长和加宽。 15、化工工艺图纸的图线宽度有粗、中、细三种类型,其宽度比例为4:2:1 。 16、绘制工艺流程图时,流程线一般画成水平线和垂直线,转弯一律画成直角。 第三章物料衡算与能量衡算 17、对于物料衡算而言,按计算范围分为单个设备的物料衡算与全流程的物料衡算。 18、在进行化工设计计算时,生产时间现在一般按330 天或8000 小时进行设计计算。 19、在进行化工设计,对于工艺技术尚未成熟、自动控制水平较低或腐蚀较严重的工艺,生 产时间一般按300 天或7200 小时进行设计计算。 20、当各个工序或单元操作之间有热量交换时,必须做整个系统的热量衡算。 21、热量衡算有两种类型,一是对单元设备进行热量衡算,另外是对整个系统进行 热量衡算。 第四章设备的工艺设计及化工设备图 22、化工设备从设计角度分为两类:一类称标准设备或定型设备,一类称非标准(非定型) 设备。

(化工设计习题及解答)第七、八章

《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

《化工设备设计基础》期末试题及答案

2012级《化工设备设计基础》期末试题及答案 一、力学部分计算题:(共50分) 1、( 10 分) 1、图示三角形支架 ABC , A 、B 、C 三处为铰链链接。在两杆的连接处 B 悬挂有重物 G=30kN 。杆AB 和BC 材料相同,许用应力[

二max =159MPa 》120MPa 不满足要求 (2 分) 3、( 15 分) 解:首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩 P 7.5 ― 9549 p= 9549 面"6即 m 16 716.2 n 1-:4 40 106 =0.046m=46mm d 2 = 0.5 D 2=23 mm 确定实心轴与空心轴的重量之比 4、(10 分) 横梁承受拉弯组合荷载,危险面为梁中间。 1 M (x ) qx (l 「x ) 2 最大弯矩发生在梁的中点, — M max (3 = max W Z 1 I 2 D 3 32 0 _x _l 其值为 M max = L 8 1 2 103 22 二 3 159MPa 兀 3 0.043 32 (5 分) (3 分) Q ■ 4kN 耳 jf .3分) 实心轴 -max1 = M x W P 1 空芈=40MPa n d 3 dr 3 16 716 ?2 6 =0.045m=45mm n 40 106 (5 分) 空心轴 M x 16M x 'max2 =40MPa _,maxN N _ Pcos : A bh (3 分) (5分) di 45 10^ A L _ 二 民 1 - : 2 一 46 10^ 1-0.5 —=1.28 (2 分)

化工设计复习题答案

化工设计复习题答案 填空题: 1?根据化工过程幵发程序分类,化工设计可分为四种设计类型,分别是概念设计、 中式设计、基础设计禾口工程设计。 2. 化工设计中的计算主要包括:物料衡算、能量衡算和设备造型与 计算。 3. 选择生产方法和工艺流程是应着重考虑先进性、可靠性和合理性三 原则。 4. 换热器按照传热方式可分为直接传热式、间壁传热式和蓄热式。 5. 在化工施工图设计中,每个设备只能编一个位号,位号的第一个字母为设备类别代 号,说明下列设备类别代号代表什么: T —储罐、塔R —反应器V —容器机运设备 P —泵E —换热器塔F —容器 6. 在画设备布置图时,剖切到的厂房用粗实线画出,未剖到的厂房用细实 线画出。 7. 在换热器的设计或选型时,需要核算液体在直管内的流速,根据经验,排出下 列流体流速由小到大的顺序:a冷却水;b油类蒸汽;c气液混合流体;d油 类dacb 。 8. 在填料塔的设计时,陶瓷填料不适用于氢氟酸、热碱等工艺物料。 9. 工厂的三废治理工程要“三同时”,即同时设计、同时加工安装、同 时试车运行。

10.工程设计中的种类主要有三段设计二段设计和一段设计 11. 化工设备布置设计的主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和 空间中的正确位置,相应地确定厂房或框架的结构形式。 12. 在化工设计中,工艺设计人员提供设计条件的其他相关专业是土建、给排水、 自控、电气、电讯等。 13. 扩大的初步设计完成后要编制的设计文件内容主要包括:编制准确度能满足 控制投资或报价使用的工程概算、设计说明书、设计说明书附图附表。 14. 易燃物品的自燃点随压力增加而降低o 15. 工艺流程草图又称为方案流程图、流程示意图,一般在生产方法确定后绘制,主要 为工艺计算服务,也是工艺方案的确定和工艺流程图设计的依据,但不列入设计文件。 16. 在泵的选型中,要求流量大而扬程低的,可选用单级离心泵:要求流量小而 扬程高的,宜选用复泵、多级离心泵。 17. 在厂房建筑物的视图中,凡未被剖切的墙、梁、柱、楼板等结构的轮廓,用』 基线画出;而被剖切后的剖面结构轮廓,用粗实线画出。 18. 常见的化工设备主要有王、压缩机、换热器、反应器、蒸馏塔等。 19. 化工设备的装备图,除了一般机械装备图的内容外,还有技术特性表、接 管表、修改表、选用表、图纸目录等,以满足化工设备图的特殊要求。 20. 在施工图设计中,设备布置设计一般应提供设备布置图、首页图、设备 安装图、管口方位图。 21. 管道支架按照其作用可分为:固定支架、滑动支架、导向支架、弹簧 吊架。

化工设计试卷

化工设计试卷 一选择题。(2分,共30分) 1.化工厂设计是一种创意性的活动,它包括(D )。 A 工程设计 B 工艺设计 C 非工艺设计 D B和C 2.如想要设计一个沼气工厂,我们应该先写一个(C ) A 工艺流程图 B 物料衡算表 C 项目建议书 D 土地审批报告 3.物料衡算的作用是:(B ) ①确定主要原材料及辅助材料的用量,主产品、副产品、中间产物的生成量,并以此确定储备、运输规模、储运以及处理规模; ②确定设备的规模、负荷、热交换以及公用工程等细节; ③确定过程中各股物流的组成和流量,为能量衡算做准备; ④确定“三废”生产量及性质; ⑤为管路设计提供依据; A ①③ B ①②③④⑤ C ①③⑤ D ③④ 4.为了正确贯彻执行各项方针政策和已经确定的设计方案,保证设计质量,工艺专业设计人员应认真负责地编制各专业的设计条件,并确保设计条件的( A )。 ①完整性②可行性③正确性④独立性 A ①③ B ①② C ③④ D ①④ 5.在工艺设计的节能措施中,应保证(D ) ①能源选择的合理性②能源利用的合理性③“三废”处理的合理性 A ① B ② C ③ D ①② 6.在管道仪表流程图中,用(D )号字来标注设备名称、备注栏、详图的提首字。 A 4 B 6 C 3 D 7 7.在一般的化工工艺计算中,选择基准大致有以下(C )种: ①时间基准;②质量基准;③体积基准; A ①② B ②③ C ①②③ D ①③ 8.在化工设备的选用中,应遵循以下原则(D )。 ①合理性;②先进性;③安全性;④经济性;⑤系统性; A ①③④ B ①②③ C ①③④⑤ D ①②③④⑤ 9.下列比例中,是正确的化工设备图放大比例的是(B )。 A 1:2.5 B 2.5:1 C 2:1 D 1:4 10.在化工设备图中,若要表达工件的某些细部结构,可采用以下哪种方式来画图。(A )A 局部放大 B 全部放大 C 夸大画法 D 以上全选

化工设计习题及答案陈声宗

精品文档 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。 精品文档. 精品文档 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。 进料出料 进料

化工设计的复习题

1.根据化工过程开发程序分类,化工设计可分为四种设计类型,分别是、、和。 1-1 根据化工建设项目的性质分类,化工设计分为,,和设计。 2.化工设计中的计算主要包括:,和。 3 化工设计主要包括:和。 3 选择生产方法和工艺流程是应着重考虑、和三原则。4.换热器按照传热方式可分为直接、蓄热和间壁式。5.在化工施工图设计中,每个设备只能编一个位号,位号的第一个字母为设备类别代号,说明下列设备类别代号代表什么。 T—R—V-- P—E—F— 6.在画设备的布置图时,剖切到的厂房用线画出、未剖到的厂房用 线画出。 7.在换热器的设计或选型时,需要核算液体在直管内的流速,根据经验,排出下列流体流速由小到大的顺序:a 冷却水;b油类蒸汽;c 气液混合流体;d 油类 。 8.在填料塔的设计时,陶瓷填料不适用于,等工艺物料。 。 9.工厂的三废治理工程要‘三同时’,即、、。 图示题 10. 在工艺流程图中,下列图形符号分别代表什么设备?

11 说明下列图形符号表示的意义? 12 画出下列阀门管件的图形符号 截止阀 异经管 球阀 隔膜阀 13.画出换热器无相变时载热体流量控制的下列两种温度自控方案。 载热体单回路控制 载热体旁路控制 14.按照设备布置要求,画出某楼层上圆形、正方形预留孔、单扇门、空门洞或墙孔、窗的表示方法。 15.容积泵主要有哪些种类, 调节流量的方式有哪些? 16.在带控制点的工艺流程图中,画出第4工段第2个温度指示仪表,画出第4工段第3个压力记录仪表,画出第4工段第1个流量记录(检出元件为限流孔板) 仪表三种集中仪表

盘安装仪表的位号标注方法。 17.在管路布置中,画出下列管道(在同一个立面上)的俯视图。 18 画出管线离开本图纸界区到图号为0103、设备位号为P0203的表示方法,以及管线离开装置设计界区的表示方法。 19标注下列建筑物平面图定位轴线。 20 画出管道或管件(单线表示)之间的下列连接表示方法。 法兰连接承插连接螺纹连接焊接 21 在管道设计中,画出从左到右坡度为4/1000的管道的表示方法,管道安装为何要有一定坡度? 判断正确与否 22.可燃液体的燃点温度低于闪点温度,所以,在化工设计时可以只考虑其燃点温度。() 23.两种可燃液体混合物的闪点是他们摩尔分数的加权平均值() 24.可燃气体的爆炸极限范围随温度的升高而缩小,随压力的增大而扩大。()25.在化工设备和管道布置时,其定位尺寸的标注要以米为单位,并精确到小数点后3位。() 26.物料流程图不是设计文件()。 27.带控制点的工艺流程图又称管道仪表流程图()。 28. 压缩机流量控制可以采取旁路调节和出口流量调节()。 29. 在管道布置图中,管接头、弯头、三通、法兰等,应按规定符号画出,并标出定位尺寸() 简答题

化工设计习题及解答第三章

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 2000 232.2/86.13 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,94.5194.51 0.8752 DB x = == 习题2 采用蒸发方法将浓度为10%NaOH (质量浓度)及10%NaCl 的水溶液进行浓缩。蒸发时只有部分水分汽化成为水蒸气而逸出,部分NaCl 结晶成晶粒而留在母液中。操作停止后,分析母液的成分为:50%NaOH ,2%NaCl 及48%H 2O 。若每批处理1000kg 原料液,试求每批操作中:1)获得的母液量,2)蒸发出的水分量,3)结晶出的NaCl 量。 解:所选择的基准为:每批处理量,1000kg 原料液 总物料衡算 F1 = F2 + F3 + F4 组分物料衡算 原料液F2 kg 晶体,F3 kg 10%NaOH 10%NaCl 80%H 2O 48%H 2O

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