化工设计复习题答案
填空题：
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，分别是概念设计、
中式设计、基础设计和工程设计。
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。
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，用细实线画
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泵、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。
22.在带控制点的工艺流程图中，设备的位号应标注在设备的附近位置。
23.物质的可燃性取决于其闪电、自然点、爆炸极限和燃烧热四个因素。
24.在冷冻工程中，常用的载冷剂有水、盐和有机物。
25.在进行工程投资经济评价时，通常采用静态评价和动态评价两类评价方法。
26.项目经济分析评价中的静态评价方法的评价指标为投资收益率、静态还本期和累
计现金价值。
27.目前，国内外化工设计院大多采用的流程模拟软件包括Aspen plus 、chemCAD和
PRO//II 。
图示题：
1.在工艺流程图中，下列图形符号分别代表什么设备？(p30)
2.说明下列图形符号表示的意义？(p35)
3.画出下列阀门管件的图形符号。(p38)
截止阀异经管球阀隔膜阀
4.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。(p43)
载热体单回路控制载热体旁路控制
5.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。(p37)
6.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。(p40-41)
7.在管路布置中，画出下列管道（在同一个立面上）的俯视图。(p169)
8.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。(同2)
9.画出离心泵两种流量调节的自控流程：出口节流调节和旁路调节。(p42)
10.分别画出平面图上：圆形安装孔（或地坑）、方形安装孔（或地坑）、门、窗的表示方
法。(同5)
11.画出管道或管件（单线表示）之间的下列连接方式或表示方法：(同7)
法兰连接承插连接螺纹连接焊接管道转向管道重叠管道交叉12.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? (p174)
是非题：
1.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。（×）
2.两种可燃液体混合物的闪点是它们摩尔分数的加权平均值。（×）
3.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。（×）
4.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。
（×）
5.物料流程图不是设计文件。（√）
6.带控制点的工艺流程图又称管道仪表流程图。（×）
7.压缩机流量控制可以采取旁路调节和出口流量调节。（×）
8.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。
（×）
9.易燃混合气体的自燃点化学反应计量比时最低。（√）
10.可燃液体混合物的闪点介于两者之间，而不是摩尔数的加权平均值。（√）
11.可燃液体的燃点高于闪点。（√）
12.可燃气体或可燃液体蒸汽与空气混合，温度越高爆炸极限范围越大，压力越大爆炸极限
范围越大。（√）
13.工艺流程草图中的设备高低和相对位置不要求准确画出。（√）
14.不能在容积式泵的管道上直接安装节流装置来调节流量。（√）
15.换热器的温度调节中，调节传热面积的方式主要适合于蒸汽冷凝换热器，调节阀装在冷
凝管路上。（√）
16.填料塔的物料为氢氟酸或热碱是不能选用陶瓷材料的填料。（√）
简答题：
1.简述化工厂设计的工作程序。(p3)
2.简述化工装置设计的主要程序。(p6)
3.在化工设计中，简述工艺设计人员提供设计条件的其他主要相关专业。(p8)
4.在工艺流程设计中，常进行多种方案的比较论证，简要说明工程上常用的判断根据。
(p18)
5.简要说明化工容器或管道需要保温的场合类型。(p23)
6.简要说明在管道仪表流程图绘制中，常用的三种线条类别及其推荐应用。(p29)
7.在管道标注时，例如PL0901–50 A1A –H，说明有关数字及字母符号表示的意义。(p35)
8.在绘制化工设备图时，哪些零部件或结构常采用简化画法？(p96)
9.化工设备图尺寸标注时，尺寸标注的基准面主要有哪些？(p103)
10.简述工厂车间布置设计的主要内容。(p115)
11.浮头式换热器布置时需要注意的问题。(p125)
12.简要说明设备布置图的线宽要求？(p132)
13.简述建筑统一模数的主要内容。(p117)
14.简要说明设备平面布置设计时，设备定位尺寸的标注基准。(p135)
15.简要说明化工装置管道布置设计的主要任务？(p157)
16.在化工设计中公用工程主要指那些？(p195)
17.管道仪表流程图和带控制点的工艺流程图有何不同？(p28)
18.在工艺管道和仪表流程图中，说明下列物料代码代表的物料名称：
RO—原料油CW—循环水
PA—工艺空气PG —工艺气体
PW—工艺水FG —燃料气
IA—仪表空气SC—蒸汽冷凝水
19.简要说明化工设备图尺寸标注常选用的基准？(p103)
20.简要说明车间布置施工图设计的主要内容？(p115)
21.简要说明车间布置施工图设计和车间布置初步设计的区别？(p115)
22.简要说明大型转动设备车间安装布置应注意的问题？(p122)
23.简要说明车间设备布置的主要内容？(p118)
24.简要说明设备布置图的主要内容。(p128)
25.容积泵主要有哪些种类，调节流量的方式有哪些？(p42)
26.循环水的水质稳定处理，有哪些措施？(p196)
27.在化工设计中，通风主要包括哪些方式？(p202)
1、化工厂设计的工作程序：
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可行性研究报告；经上级主管部门批准后，编写任务设计书，进行扩大初步设计；经上级主管部门认可后，进行施工图设计。
2、化工装置设计的主要程序：
设计准备工作；方案设计；化工计算；车间布置设计；配管工程设计；提供设计条件；编制概算书及编制设计文件。
3、简述工艺设计条件的其他主要相关专业：
总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、给排水、工业炉等
4、多种方案比较论证，常用的判断依据：
产物收率、原材料单耗、能量单耗、产品成本、工程投资、还有环保、安全占地面积等元素
5、化工容器或管道需要保温的场合类型：
凡设备或管道表面的温度超过50℃，需要减少热损失；设备内或输送管道内的介质要求不结晶、不凝结；制冷系统的设备和管道中介质输入要求保冷；介质的温度低于周围空气露点温度，要求保冷；季节变化大，有些常温湿气或液体冬季易冻结，有些介质在夏季易引起蒸发、汽化。
6、管道仪表流程图绘制中，常用的三种线条类型及其推荐应用：
粗线条：主要工艺物料管道、主产品管道和设备位号线、主辅助物料、主公用物料管道和设备位号线；中线条：次要物料、产品管道和其他辅助物料管道，设备、机械图形符号，代表设备、公用工程站等长方框，管道的图纸接续标志，管道的
界区标志；细线条：其他图形和线条。如阀门、管件等图形符号和仪表图形符号线，仪表管线、尺寸线。各种标志线、引出线、范围线、表格线、分界线，保温、绝热层线，伴管、夹套管线，特殊件编号框及其他辅助线。
7、PL 09 01-50 A1A-H物料代号工序号管道号管径管道等级隔热（声）
8、哪些零部件或结构常采用简化画法：
接管法兰、标准化零部件、外购部件、液面计、重复结构简化
9、化工设备图尺寸标注基准面有：
设备筒体和封头的轴线；设备筒体与封头的环焊缝；设备法兰的连接面；设备支座、裙座的底面；接管轴线与设备表面交点。
10、简述工厂车间布置设计的主要内容：
初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图、施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图。
11、浮头换热器布置时需注意要预留抽出管束所需的面积和空间
12、设备布置图线宽要求：
设备轮廓采用粗线（0.9~1.2mm）；设备支架与设备基础采用中粗线（0.5~0.7mm）；对于动设备（机泵等）如只绘出设备基础，图线宽度用0.9mm；除此之外均采用细线（0.15~0.3mm）。
13、建筑统一模数主要内容：
建筑平面立面统一规定一套相应的基数，有关尺寸是相应基数的倍数，便于施工设计。
14、设备平面布置设计时，设备定位尺寸的标准基准：
平面上设备平面定位尺寸应以建（构）筑物的定位轴或管架、管廊的柱中心线为基准线标注定位尺寸，或以已标注定位尺寸的设备中心线为基准线进行标注。也有采用坐标系进行定位尺寸标注的，但应尽量避免以区的的分界线为基准线来标注定位尺寸。
15、化工装置管道布置设计主要任务：
（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、支撑方式
（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、型钢等材质、规格和数量。
16、化工设计中公用工程主要指给排水、供电、供热与冷冻以及采暖通风等专业
17、管道仪表流程图和带控制点的工艺流程图区别：
带控制点的工艺流程图是与初步设计阶段绘制，是一个工程项目设计的一个指导性文件，也是各专业开展设计的依据之一，而管道仪表流程图又称施工流程图，是施工设计阶段的主要成品之一。二者内容不同，带控制点的工艺流程图应画出所有工艺设备。工艺物料管线、辅助物料管线、主要阀门以及工艺参数（T、P、流量液位、物料组成、浓度等）的测量点，并表示出自动控制的方案。而管道仪表流程图要求画出全部设备，全部物料管线和主要公用工程管线以及开车、停车、事故、维修、取样、备用、催化剂再生所设置的全部阀门、管件、标注所有测量、调节仪表和控制器的安装位置和功能代号。
18、工艺管道和仪表流程图中：
RO-原料油CW-循环水PA-工艺空气PG-工艺气体
PW-工艺水FG-燃料气IA-仪表空气SC-蒸汽冷凝水
19、化工设备图尺寸标注常选用基准：
设备筒体和封头的轴线；设备筒体与封头的环焊缝；设备法兰的连接面；设备支座、裙座的底面；接管轴线与设备表面交点。
20、车间布置施工图设计主要内容：对初步设计进行修改、完善和深化。确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；确定设备的安装方案；确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；确定管道及电电气仪表管线的走向等
21、车间布置施工图设计和车间布置初步设计的区别
车间布置施工图设计除落实车间布置初步设计的内容外，还要完成如下设计：1绘制设备管口和仪表位置图2物料和设备移动运输设计3与设备安装有关的建筑和结构尺寸4设备安装方案5确定管线位置
22、大型转动设备车间安装布置应注意周围留一定的操作维修空间，设备基础要和建筑物基础分离，要设吊装设备，用于设备的安装维修
23、车间设备布置主要内容：
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和尺寸
④在上述各项基础上确定建筑物与场地的尺寸。
⑤其他
24、设备布置图主要内容
（1）一组视图
（2）尺寸与标注
（3）安装方位标
（4）说明与附注
25、容积泵主要类型，调节方式
往复泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵；旁路调节或改变转速、改变冲程大小来调节流量。
26、循环水的水质稳定处理措施：
排污、防垢处理、防腐蚀处理、防止微生物生长、除机械杂质
27、化工设计中，通风包括哪些方式
自然通风、机械通风
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。
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
中国石油大学（北京）远程教育学院 化工设计概论期末复习题 一、给出下面概念和术语的定义 1、热； 2、活塞流型反应器； 3、管件； 4、分离过程； 5、温-焓图(T-H)； 6、固定床反应器； 7、聚式流态化； 8、传质分离过程（平衡分离过程）； 9、工艺流程示意图；10、连续过程；11、中间反应；12、速率控制分离过程； 13、逆流反应器；14、分离因子；15、化工过程；16、间歇过程；17、工艺过程阶段； 18、夹点；19、化学反应路线；20、流化床反应器； 二、单项与多项选择题 1、（）衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。 A．总质量衡算式；B．组分质量衡算式； C．元素原子物质的量衡算式；D．元素原子质量衡算式 2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有（）。 A．确定物料平衡方程式；B．确定物流约束式；C．确定设备约束式；D．确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有（）步骤。 A．划分温区；B．各热流温度按高到低顺序排列； C．求每个温区的总热交换量；D．画出每个温区的总物流线 4、（）不是化工设计的内容。 A．反应过程选择与优化；B．分离过程选择与优化； C．厂区道路规划与设计；D．化工过程系统优化 5、管道布置图包括下面（）图样。 A．管件图；B．管架图管道施工说明； C．蒸汽伴管系统布置图；D．管道平面布置图
6、（）分离过程不是速率控制分离过程。 A．膜分离过程；B．反渗透分离过程；C．冷冻干燥分离过程；D．超滤分离过程7、间歇过程有（）特点。 A．生产灵活性高；B．易实现自动化； C．适合有固相的物流；D．适合生产季节性产品 8、分离过程的选择应分析分离过程的（）方面。 A．可行性；B．经济性；C．可靠性；D．生产规模 9、对能量过程的分析方法有（）。 A．能量衡算法；B．热流分析法；C．熵分析法；D．功衡算法 10、夹点之上区域不可设置（）。 A．热阱；B．保温器；C．热源；D．物流混合器 11、对新过程的化工设计需要进行（） A．概念设计；B．装置设计；C．中试设计；D．反应设计 12、换热网络设计的目的是得到（）。 A．最小的公用工程量；B．最少的换热器台数； C．换热效益最大化；D．合理的公用工程量 13、（）分离过程是扩散分离过程。 A．渗析分离过程；B．结晶分离过程；C．超滤分离过程；D．精馏分离过程14、能量过程的特点体现在（）方面。 A．能量的形式；B．能量转换；C．能量流率；D．能量传递的设施 15、（）不是非工艺设计的内容。 A．总图运输设计；B．公用工程设计；C．管路设计；D．土建设计 16、设备布置图的标注包括下面（）内容。 A．平面定位尺寸；B．设备尺寸；C．高度方位尺寸；D．安装方位标 17、化工过程的特征是过程中有（）。 A．中间反应；B．反应物预处理；C．最终反应；D．化学反应过程
《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？ 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；
化工设计概论复习题 一、单项选择题 1. 管道布置图的常用比例为1:50和1:100，如果管道复杂时可以采用的比例为1:20或（ A ） A 1:25 B 1:40 C 1:75 D 1:150 2．管道布置图中管道上阀门的表示方法是（ D） A．图形 B．符号 C．示意图D．图形和符号 3. 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（D） A 加料区 B 观察区 C 生产区 D 配管区 4．化工厂厂房的平面布置最常采用的形状是（ A） A．长方形 B．L形 C．T形 D．U形 5.物质燃烧的必要条件包括物质本身具有可燃烧性、环境中气体含有助燃物和（D）。 A 较高压力 B 封闭空间 C 氧气 D 明火 6.进行可行性研究和编制设计任务书的依据是（ A ） A 项目建议书 B 初步设计 C 工程设计 D 扩大初步设计 7.防垢处理时，对循环水进行酸处理通常采用（B） A 盐酸 B 硫酸 C 硝酸 D 磷酸 8. 管路布置图包括管路布置平面图和（ B ） A 立面图 B 剖面图 C 主视图 D 俯视图 9. 化工厂房整体布置的方式包括分离式和（C）。 Ａ阶段式Ｂ并排式 Ｃ集中式Ｄ连续式 10. 工艺管道及仪表流程图中包括图形，标注，图例和（ A） A 标题栏 B 菜单栏 C 明细栏 D 签字栏 11.可行性研究中的需求预测包括国内外需求情况预测和（B） Ａ产品的质量分析Ｂ产品的价格分析 Ｃ产品的产量分析Ｄ产品的效益分析 12. 化工设备图中细部结构的表达方法包括局部放大法和（D ）
A 断开画法 B 分段画法 C 简化画法 D 夸大画法 13.生产工艺流程草图的主要组成部分包括物料流程、图例和（A）。 Ａ设备一览表Ｂ标题栏 Ｃ技术要求Ｄ文字注释 14．当采用双层管架布置管道时，一般布置于下层的是（ A ） A．工艺管道 B．公用工程管道 C．高温管道 D．高压管道 15.化工设备图的视图表达方案包括选择主视图，确定视图数量和（ C ）。Ａ绘图比例Ｂ辅助视图 Ｃ表达方法Ｄ设备尺寸 16. 确定化工设备图视图方案时，应考虑到化工设备的（ C ） A 结构特点 B 图示特点 C 结构特点和图示特点 D 材料特点 17．可行性研究为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供（A ）。A可靠的依据 B必要的依据 C可靠的报告 D必要的报告 18.通常状况下，换热器与其他设备之间的水平距离至少为（C） Ａ 2 m Ｂ 3 m Ｃ 1 m Ｄ 5 m 19．化工设备布置和管道布置设计的依据是（C ） A．工艺流程图 B．物料流程图 C．工艺管道及仪表流程图D．工艺流程草图 20. 车间平面露天布置的基本方案是（ D） A 组合型布置 B L形布置 C T形布置 D 直通管廊长条布置 21．中小型化工生产车间用电电压通常为（ C） A．110V B．220V C．380V D．6000V 22．设备布置图的视图配置包括平面图和（ A） A 剖视图 B 俯视图 C 正视图 D 左视图 23．反应釜釜顶及管道上的仪表主要为指示、记录和（ D ） A．流量表 B．温度表 C．压力表D．报警压力表 24. 化工设备图的主视图一般采用的表达方法是（ A ） Ａ全剖视Ｂ半剖视 Ｃ正视Ｄ俯视 25．设备布置图的视图的图幅一般采用（ B ）
化工设计概论试题副本 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
一．填空题 1.新建项目设计包括新产品设计和采用新或新技术的产品设计。 2.设计代表的任务是参加基本建设的和安装。 3.化工计算包括工艺设计中的、能量衡算以及设备选型和计算三个内容。 4.设备是完成生产过程的重要条件，是确定技术路线和时必然涉及到的因 素。 5.工艺流程草图流程线的起始和终了处注明的名称来源及去向。 6.设备在工艺管道及仪表流程图上应标注和名称。 7.对于连续操作过程，选用作为基准是很自然的。 8.工艺设计的任务是根据工艺需要，计算并某种型号设备，以便订货。 9.根据工艺流程的特点，确定反应釜是操作还是间歇操作。 10.设备布置首先要满足工艺和工艺条件的要求。 11.化工厂使用最多的换热器是换热器与再沸器。 12.真空管线应尽量短，尽量减少弯头和以降低阻力，达到更高的真空度。 13.管架是用来、固定和约束管道的。
14.循环冷却水在周而复始的循环使用过程中，会对管道产生并在管壁上结 垢。 15.物质的燃烧必须具备个条件。 16.化工设计可根据性质分类，也可按设计性质分类。 17.施工图设计的任务是根据审批意见，解决扩大初步设计阶段待定的各项问 题。 18.扩大初步设计的设计文件应包括以下两部分内容：和说明书的附图、附 表。 19.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 径和管道等级。 20.执行器的图形符号由机构和调节机构两部分组合而成。 21.加压操作的塔可分为出料和液相出料两种。 22.物料衡算的理论根据是定律。 23.流量大而扬程不高时可选用单级。 24.对于釜式反应器，依靠来实现物料流动和混合接触。 25.车间设备布置是确定各个设备在车间和立面上的位置。 26.容器分贮存容器与原料及成品贮罐两类。
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。
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
《化工设计概论》 一、填空 1．化工设计是一个将系统（如一个工厂、一个车间或一套装置）全部用工程制图的方式，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化成工程语言的过程。 2．化工设计的特点是政策性强、技术性强、经济性强、综合性强。 3．化工设计的发展与石油化学工业等技术的发展有直接的关系。 4．完成初步设计的同时还应当做出总概算。 5．施工图设计的任务是根据初步设计审批意见，解决初步设计阶段待定的各种问题，并以其作为施工单位编制施工组织、施工设计、施工预算和进行施工的依据。 6．施工图设计详细容包括图纸总目录、工艺图纸目录、带控制点工艺流程图、首页图、设备布置图、设备图、设备表、管路安装图、综合材料表、设备管口方位图、设备及管路的保温与防腐设计等。 7．现场施工中设计代表的任务是参加基建的现场施工和安装、调试工作，作技术指导，使装置达到设计所规定的各项指标要求。 8．车间工艺设计包括的容有生产方法的选择、工艺流程的设计、工艺计算、车间布置设计、化工管路设计、提供设计条件及编制概算书和设计文件等。
9．设计人员接受任务后，首先要解决的问题是选择合适的生产方法。 10．工艺设计的中心环节是工艺计算。 11．工艺计算的主要容包括物料衡算、热量衡算、设备计算与选型等，并在此基础上绘制物料流程图、主要设备总图和必要部件图，以及带控制点的工艺流程图。 12．车间布置设计的任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面和空间中的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构形式。 13．化工管路设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置，以满足生产工艺的要求。 14．提供设计条件的容包括总图、土建、运输、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、给排水等非工艺专业的设计条件。 15．设计中经常进行分析比较的技术经济指标有产品成本、基建投资、劳动生产率、投资回收率、消耗定额、劳动力需要量和工资总额等。 16．设计文件容包括设计说明书、附图（流程图、设备布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。 17．选择生产方法就是选择工艺路线。 18．生产工艺流程图一般由物料流程、图例和设备一览表3个部分组成。 19．设备一览表只需列出序号、位号、设备名称和备注即可。
第一章化工设计的内容与程序 1、化工设计的种类。(红字) （1）根据项目性质分类：新建项目设计，重复建设项目设计，已有装置的改造设计。 （2）根据化工过程开发程序分类：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计。（3）工程设计按初步设计、扩大初步设计和施工图设计三个阶段进行。 2、概念设计的作用、主要内容。 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工业化时的最佳规模进行的一种假想设计。 概念设计的作用是暴露和提出基础研究中存在的工艺流程、主要单元操作、设备结构及材质、过程控制方案及环保安全等方面存在的问题，并为解决这些问题提供途径或方案。 概念设计主要内容： 过程合成、分析和优化，设计工艺流程； 进行全系统的物料衡算、热量衡算和设备工艺计算； 确定工艺操作条件及主要设备的型式和材质； 生产安全性分析，确定三废治理措施； 计算基建投资、产品成本等主要技术经济指标。 3、中试设计的目的。 验证模型和数据，即概念设计中的一些结果和设计思想通过中试来验证。 4、简述基础设计。 基础设计是新技术开发的最终成果，是工程设计的依据。
基础设计包括工艺条件，化学工程数据，设计计算结果。 运用系统工程的理论和计算机模拟技术对工艺流程和工艺参数进行优化。 基础设计中对关键技术有详尽的技术说明和数据。 5、简述工程设计。 根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度及计划任务书的规定，工程设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。 重大工程项目：按初步设计、扩大初步设计、施工图设计三个阶段进行。 技术成熟的大中型工厂：按扩大初步设计、施工图设计两个阶段进行。 技术简单、规模较小的工厂：可直接进行施工图设计。 6、初步设计的主要任务：根据已批准的可行性研究报告，确定全厂性的设计原则、设计标准、设计方案和重大技术问题，编制出初步设计文件和概算书。 工艺专业初步设计文件内容：1）设计说明书2）表格3）图纸4）概算书7、简述施工图设计。 施工图设计的任务：解决扩大初步设计阶段待定的各项问题，并以它作为施工单位编制施工组织设计、编制施工预算和进行施工的依据。 施工图设计的工作内容：在扩大初步设计的基础上，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。 8、简述可行性研究的主要内容。 可行性研究是对拟建项目进行全面分析及多方面比较，对其是否应该建设及如何建设作出论证和评价，为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。 可行性研究的内容：市场营销情况研究，原料和技术路线研究，工程条件研究，
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） 化工设计基础试题 1、创新确实是“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”。它包括五种情形：①引入一种新产品或提供一种产品的新质量；②采纳一种新的生产方法；③开创一个新的市场；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，如制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，技术创新的要紧特点可归结为以下几个方面：(1)制造性(2)累积性(3)效益性(4)扩散性(5)风险性。 3、技术创新的风险性要紧表达在以下三个方面：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，我们能够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要紧有：要紧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，但其要紧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，还包括设备外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咨询题有：1）投资机会是否有期望；2）是否需要进行下一步可行性研究；3）有哪些关键性咨询题需做辅助研究（比如市场调查、实验室试验、中间工厂试验等）。 9、市场推测要紧包括的内容有：①推测生产的进展和变化趋势；②推测市场容量及其变化；③推测对外贸易的变化；④推测市场价格的变化；⑤推测消费者需求的变化；⑥推测市场占有率。 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资金来源及筹措情形这四个附件。 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工艺流程图绘制；④典型设备的自控流程四个内容。 14、工艺流程图一样有①全厂总工艺流程图或物料平稳图；②物料流程图；③工艺管道及外表流程图三种。 15、自控设计条件内容有①管道外表流程图、②设备布置图和自控设计条件表三个方面。 16、确定产品方案时应考虑：①产品名称和性质；②产品质量规格；③产品规模(吨／年)； ④副产品数量(吨／年)；⑤产品包装方式等方面的内容。 17、进行物料衡算时，能够采纳的运算基准有：(1)时刻基准(2)批量基准(3)质量基准(4)物质的量基准(5)标准体积基准。 18、化工设备从总体上可分为：标准设备或定型设备和非标准设备或非定型设备两类。 19、设备选型和工艺设计的原则是：(1)合理性(2)先进性(3)安全性(4)经济性。 20、在反应器设计时，除了通常讲的“合理、先进、安全、经济”原则，在落实到具体咨询题时，考虑下列设计要点：(1)保证物料转化率和反应时刻；(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；此外，选择材质与反应器的反应温度、加热方法有关联，与反应粒子的摩擦程度、摩擦消耗等因素也有关。 一 ．填空题 六.计算题 1. 利用乙烯部分氧化制取环氧乙烷，将乙烯在过量空气条件下通过银催化剂进行如下反应，进料物质流量为1000mol/h ，进料中含乙烯10%（mol ），乙烯转化率为25%，计算反应器出口物料量。 反应方程式如下： 2C 2H 4+O 2→2C 2H 4O 2.氨氧化反应器的能量衡算 氨氧化反应式为： 4NH 3（气）＋5O 2（气）→ 4NO（气）＋6H 2O （气） 此反应在 25℃、 101．3kPa 的反应热为ΔH 0r =－。现有25℃的 100molNH 3/h 和300mol O 2/h 连续进入反应器，氨在反应器内全部反应，产物在300℃呈气态离开反应器。如操作压力为101．3kPa ，计算反应器应输入或输出的热量。 300℃时NO 、O 2 和 H 2O 的 NO ）＝ J/（mol·℃） O 2）＝ J/（mol·℃）H 2O ）＝ J/（mol·℃） 3. 乙苯脱氢制苯乙烯，通入纯乙苯为250kg/h ，乙苯与水蒸气质量比为1：，乙苯转化率为50%，其中在转化掉的乙苯中有90%转化成苯乙烯；10%转化成苯；试计算反应器出口物料质量流量。 转化成苯乙烯的反应： C 8H 10→C 8H 8+H 2 转化成苯的反应： C 8H 10→C 6H 6+C 2H 4 4.甲烷在连续式反应器中用空气氧化生产甲醛，甲烷的转化率为40%，氧气完全反应。 CH 4（气）＋O 2 →HCHO（气）＋H 2O （气） 以100mol 进反应器的甲烷为基准。假定反应在足够低的压力下进行，气体便可看作理想气体。甲烷于25℃进反应器．空气于25℃进反应器，如要保持出口产物为150℃，需从反应器取走多少热量？ 一、填空题（每空1分，共68分） 1. 化工设计根据项目性质分类，分成新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。 2. 工程设计中三段设计是指初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 3．化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备的选型和计算三个内容。 4. 生产方法和工艺流程选择的原则主要是三条。即（1）先进性，（2）可靠性，（3）合理性。 5．生产方法和工艺流程确定的步骤要经过的三个阶段是：（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。 6. 工艺流程设计的任务有两个方面，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，二是绘制工艺流程图。 7．工艺流程图的种类有工艺流程草图、工艺物料流程图、带控制点的工艺流程图和管道仪表流程图四种。 8. 在管道仪表流程图中主要的物料管道用粗线条来表示，线条宽度为1.0mm。 9. PG1310-300管道标注中PG代表物料代号，13代表工序编号，10代表管道序号，300代表管径。 10. 在化工设计过程中，进行物料衡算的依据是质量守恒定律，进行能量衡算的依据是能量守恒定律。 6．化工设备工艺设计的原则可归纳为：合理性、先进性、安全性、经济性、系统性。 7．化工设备图的基本内容包括标题栏、明细栏、管口表、设计数据表、技术要求、签署栏、注和其他。 8. 化工设备图中细节的表达方法有局部放大法和夸大画法。 9. 化工设备图的尺寸标注主要有规格性能尺寸、装配尺寸、外形尺寸、安装尺寸。 10. 化工车间的组成有生产设施、生产辅助设施、生活行政福利设施、其他特殊用室。 11. 装置车间的平面布置形式主要有长方形、L形、T形和Ⅱ形。 《化工设计》习题及解答 第一章化工设计概论 1．化工设计种类有哪些？ 依照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、已有装置改造设计。 依照化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基本设计和工程设计；其中工程设计又涉及：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 2．请画出化工厂设计工作程序示意图。 3．可行性研究报告包括哪些内容？ （1）总论。涉及项目名称、可行性研究主办单位和负责人，可行性研究编制根据和原则，可行性研究根据，项目提出背景、投资必要性和经济意义，研究范畴和重要过程；研究简要综合结论，存在重要问题和建议。 （2）市场预测。涉及国内外市场状况预测和产品价格分析。 （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公司既有内部和外部条件，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。涉及工艺技术方案选取、工艺流程和消耗定额、自控技术方案、重要设备选取和原则化等内容。 （5）原料、原料、辅助材料及燃料供应。 （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。涉及能耗指标及分析、节能办法综述、单项节能工程等内容。 （9）环保与劳动安全。 （10）工厂组织和劳动定员。 （11）项目实行规划。涉及建设周期规划实行进度规划等内容。 （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。涉及综合评价和研究报告结论等内容。 4．设计任务书内容重要涉及哪些内容？ （1）项目设计目和根据； （2）生产规模、产品方案、生产办法或工艺原则； （3）矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运送等协作条件； （4）资源综合运用、环保、三废治理规定； （5）厂址与占地面积和都市规划关系； （6）防空、防震等规定； （7）建设工期与进度筹划； （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．化工工艺设计涉及哪些内容？ 生产办法选取，工艺流程设计，工艺计算，设备设计与选型，设备布置，管道设计，对非工艺设计提条件，设计阐明书，概预算书。 2．在选取生产办法和工艺流程时，应当着重考虑原则有哪些？其环节有哪些？ 先进性、可靠性、合理性； 资料收集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研成果进行全面分析对比。 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。化工设计基础试题
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