一、基本概念题：
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：属于投资决策前时期。
7、化工工艺设计的主要内容包括9个方面；
8、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：
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?
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？
13、柱塞泵的出口管线上通常设置安全阀，为什么？
14、化工厂布置设计的主要内容：总图竖向布置、车间厂房布置和设备布置三部分内容。
15、化工管道布置设计的任务和内容；
16、化工管道跨过一般公路、铁路、厂区主要交通干线时其最低高度要求分别为多少？
17、非工艺专业设计主要包括哪些专业设计？土建设计、电气设计、自控设计、设备设计、给排水设
计、采暖通风设计。
18、加压蒸馏、真空蒸馏通常选何种塔型？工业上使用的板式精馏塔的板间距通常为多少毫米？
19、化工厂常用的热载体有导热油、水蒸气、熔盐，请问将化工物料加热到120℃左右选用什么热载
体加热更合适？将化工物料加热到260℃左右选用什么热载体加热更合适？将化工物料加热到350℃左右选用什么热载体加热更合适？
20、化工厂常用的冷载体有循环冷却水、含氯化钠或氯化钙的冷冻盐水，请问将化工物料冷到45℃左
右选用什么冷载体更合适？将化工物料冷到-30℃选用什么冷载体更合适？将化工物料冷到-8℃选
图1. 精馏塔控制方案图2. 精馏塔控制方案2、请说出图3、4表示的温度控制方案，其中1号管线为冷流体、2号管线为热流体。
3、请说出图5、6表示的温度控制方案；
4、现有一放热催化反应，采用绝热固定床反应器（高:径=5:1），已知反应器原料入口温度控制在95℃左右，反应器出口温度230℃，拟用反应器出口物流预热常温下的原料（换热过程中无相变；反应器进出口物料的热容变化不大）。请根据工艺要求设计一换热流程，绘出带控制点的工艺流程示意图；
三、工艺计算类
1、将含有69%（质量分数，下同）H 2SO 4的硝化废液与93%的工业硫酸、97%的HNO 3混合生产混酸，混酸组成为H 2SO 4 46%、HNO 3 46%、H 2O 8%，各溶液的另一组分为水。产量2000kg/h 。求：
（1）绘制工艺流程示意图；
（2）硝化废液、工业硫酸、工业硝酸的量；
2、采用两台串联的蒸发器浓缩NaOH 溶液。蒸发器的总处理能力为2000kg/h ，进入第一蒸发器的NaOH 溶液浓度为12%（质量分数，下同），浓缩到20%后输送到第二蒸发器，进一步浓缩成50%溶液后排出系统。求：
（1）绘制工艺流程示意图；
（2）每台蒸发器的蒸发水分量及从第二蒸发器送出的溶液流量。
3、现有一精馏塔分离苯-甲苯混合物，进料量3000kg/h ，其中苯含量为65%（质量分数，下同）
。塔
图3. 蒸汽预热器控制流程
图4. 换热器控制流程
图5. 釜温控制流程
图6.釜温控制流程
顶、塔底中苯含量分别为0.97、0.06。求：①绘制工艺流程示意图；②塔顶和塔底馏出物的流量和组成。
4、一搅拌槽中原盛有10%(质量%，下同)的盐水2000kg 。今以100kg/min 的质量流率向槽中加入纯水，同时以60kg/min 的质量流率由槽中排出混合后的溶液。设搅拌均匀，求：槽中溶液浓度降至3%时所用时间。（得数保留3位有效数字）
5、银催化乙烯合成环氧乙烷的过程：
主反应：442221
+
O C O C H H 2
→ 副反应：42222+32C 2O C O O H H →+
进入反应器的混合气温度为200℃，流量2000kmol/h ，组成：2C 4H 10%， 2O 19%， 2N 71%，乙烯转化率
25%，反应的选择性80%，反应器出口温度250℃，主、副反应的反应热分别为：0
523H -?=105395 kJ/kmol 、
523
H -?=1321726 kJ/kmol ，热损失为反应放热的5%。求反应过程中需要移出的热量。 计算过程中选择25℃为参考温度。 有关气体的平均恒压热容数据为：
6、某炼油厂常减压蒸馏装置的初馏塔底拔头油用油泵抽出，经常压炉加热后进入常压蒸馏塔。已知输送温度225℃、相应的饱和蒸汽压为0.15MPa ，初馏塔底液面的绝对压力0.15 MPa ，泵吸入管路损失0.5m ，允许气蚀余量5.8m ，初馏塔底最低液面在泵的入口中心线之上6m ， 请问此泵能否正常工作？
7、如图7所示为平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺过程，产品的生产能力为12500kg/h 。已知： 氯化过程反应方程式：442222C Cl C Cl H H +→，基于乙烯的二氯乙烷产率为0.98； 氧氯化过程反应方程式：44222221
2HCl+O C O C Cl H H H 2
+→+，基于乙烯的二氯乙烷产率为0.95，基于氯化氢为0.9；
二氯乙烷裂解过程反应方程式：44222Cl HCl C Cl C H H →+，基于二氯乙烷的氯乙烯产率0.99，氯化氢的产率为0.995。（分子量：二氯乙烷=99.0，氯化氢=36.5，氯乙烯=62.5） 求：（1）进入各反应器的乙烯摩尔流率；
（2）进入裂解反应单元的二氯乙烷摩尔流率（暂不考虑二氯乙烷的循环量）； （3）氯化氢的循环流率；
（4）产品氯乙烯的总产率。
图7. 平衡氧氯化法生产氯乙烯流程示意图
四、如图8所示为某化工装置的设备布置图，请阅读此图并回答如下问题：
（1）写出地面生根设备的名称和设备位号；
（2）在5.00米、15.00米标高的平台上各放置什么设备，写出名称和位号；
（3）精馏塔（T-101）的设备净高为多少米，精馏塔的定位尺寸？
（4）该装置的占地面积为多少平方米？
（5）冷凝器（H-102）的设备标高，原料贮罐（R-101）的基础标高各为多少米？
（6）再沸器（H-103）的定位尺寸；
（7）控制室的建筑面积为多少平方米？
（8）请问该装置哪几层为封闭式？哪几层为半封闭式？
五、如图9所示为某化工设备的管道布置图，请阅读此图并回答如下问题：
（1）该图所示的EL100.000平面上有几台设备；
（2）说出PL1233-50管道上的管道支架位号和标高；
（3）PL1233-50管道上有几个900 弯头？写出PL1233-50管道上（厂房内管段）所有的标高尺寸？
（4）写出PL1233-50管道上阀门的标高；
（5）写出泵P1302的标高和泵出口管道PL1312-65及泵出口阀门的标高；
（6）请画出PL1233-50管道的轴测图；
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图8. 某化工装置的设备布置图
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图9. 某化工装置的管道布置图
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；
历届全国大学生化工设计竞赛总结 一、发展概述 大学生化工设计竞赛旨在多方面培养大学生的创新思维和工程技能，培养团队协作精神，增强大学生的工程设计与实践能力，丰富校园科研与学术氛围。 大学生化工设计竞赛始办于2007年,至今已是第七届，规模也从最初的8所高校发展至现在的164所学校，1103支参赛队伍，影响范围正在不断扩大。 2007年至2009年间，化工设计在全国推广渗透，了解并参加此赛事的学校和团队稳步增加。在2010年，大学生化工设计竞赛已初具规模，并开始按地域划分为西北、西南、华北、华南、华东、华中、东北七个分赛区进行预选赛，再选拔出优秀队伍进行决赛。之后的几年，化工设计竞赛的影响力进一步扩大，各高校积极响应，并组织学生参与，参赛的学校和队伍数量直线增长，至今已发展到164所高校1100多支参赛队伍，已经成为举足轻重的全国化工设计竞赛。 历届参赛学校及报名队伍情况 在报名的基础上，每年作品成功完成并提交的比率基本保持在60%以上，增长趋势与参赛报名趋势相当。大学生化工设计竞赛已经不仅仅是一个比赛，更是一种在全国高校化工设计课程及理念的普及，将设计的思想注入每一位化工学子的心中，为化工行业的将来打下良好的基础，同时选拔出一批优秀的人才继续深造。 历届初赛作品数目历届作品提交率 二、竞赛流程变化 随着参赛队伍数量和质量上的提升，大学生化工设计竞赛在流程上也做了相应的调整，由刚开始的全国统一比赛到现在的华南、华北、华中、华东、西南、西北、东北7个分赛区进行，决赛队伍也由最初的10支增长到目前的48支，特等奖的奖项由最初的1支增加到现在的8支队伍，目前还增加了金、银、铜奖项来表彰突出的团队作品，高质量的作品越来越多。同时设置最佳答辩表现奖、最佳创新奖、最佳设计文档奖、最佳团队合作奖来奖励在某些方面有突出表现的团
- 一．填空题 1.新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺 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现场施工和安 装。 3.化工计算包括工艺设计中的物料衡算、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 和工艺流程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物料 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位置和 名称。 7.对于连续操作过程，选用单位时间作为基准是很 自然的。 8.工艺设计的任务是根据工艺需要，计算并选择 某种型号设备，以便订货。 9.根据工艺流程的特点，确定反应釜是连续操作 还是间歇操作。 10.设备布置首先要满足工艺流程和工艺条件的要 求。 11.化工厂使用最多的换热器是列管式换热器与再 沸器。 12.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。 13.管架是用来支撑、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 道产生腐蚀并在管壁上结垢。 15.物质的燃烧必须具备三个条件。 16.化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质 分类。 17.施工图设计的任务是根据扩大初步设计意见，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： 设计说明书说明书的附图、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：即管道号、管径和管道等级。 20.执行器的图形符号由执行机构和调节机构两部 分组合而成。 21.加压操作的塔可分为气相出料和液相出料两 种。 22.物料衡算的理论根据是质量守恒定律。 23.流量大而扬程不高时可选用单级离心泵。 24.对于釜式反应器，依靠搅拌器来实现物料流动和 混合接触。 25.车间设备布置是确定各个设备在车间平面和立
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
《化工工艺设计》课程教学大纲 课程代码：080131018 课程英文名称：Chemical Engineering Design 课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0 适用专业：化学工程与工艺 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 化工工艺设计是一门综合性、实践性较强的课程，是化学工程类课程的最后理论教学环节，是专业主干课，主要讲授化工工艺设计的内容和方法。 通过本课程的学习，可使学生系统地获得化工设计的基本知识和基本方法，能够将各门专业基础课程的知识与实际生产相结合，养成独立工作、独立思考和运用所学知识解决实际工程技术问题的能力，同时强化学生的工程意识，使其能更快地适应今后的化学工程类工作需要。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 学生在学习完本课程后，应能够掌握化工设计的基本知识，熟悉相关的设计规范，具有获取相关数据和参数的基本技能；从事工艺计算的基本能力；初步运用计算机进行工艺计算的技能；化工工艺设计人员应具备的初步工程意识。 （三）实施说明 1．教学方法：本课程讲授中要强调工程观点、定量运算和设计能力的训练，强调理论与实际的结合，提高分析问题、解决问题的能力。 2．教学手段：工艺流程设计、化工设备的选型、化工厂布置、化工管路部分宜采用多媒体教学，并尽量采用工程实例教学。 （四）对先修课的要求 本课程应在高等数学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工制图、化工过程自动控制与仪表、化工设备机械基础等课程结束后开设。 （五）对习题课、实践环节的要求 习题课要根据课程进度适当安排一些化工计算、制图等方面的内容，使学生能将所学内容深入理解。本课程无课内实践教学环节。本课程的课程设计单独设课，单独考核，具体要求参见相应的课程设计教学大纲。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考试 2．考核目标：在考核学生对化工设计基础知识掌握的基础上，重点考核学生的化工计算能力、分析问题能力及基本的工程意识。 3．成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业、出勤、小测验、期中考试等）占20%，期末考试成绩占80%。 平时成绩和期末考试成绩均按百分制给出，最后折算为百分制总评成绩。 （七）参考书目 《化工设计》，娄爱娟编，华东理工大学出版社，2002 《化工设计》，陈声宗主编，化学工业出版社，2008 《化工设计》，黄璐，王宝国编，化学工业出版社，2001 《化工计算》，葛婉华编，化学工业出版社，2007
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
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.
2019年“东华科技-恒逸石化杯” 第十三届全国大学生化工设计竞赛通知 为了多方面培养大学生的创新思维和工程技能，培养团队协作精神，增强大学生的工程设计与实践能力，实践“卓越工程师教育培养计划”，中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会在东华工程科技股份有限公司和恒逸石化股份有限公司的冠名赞助下举办的2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛正式启动，与本届竞赛的有关事项通知如下： 一、组织机构 1．主办单位：中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会 2．总决赛承办单位：中北大学 二、参赛对象和形式 1. 参赛者为全日制在校本科生，以团队形式参赛。每支参赛队由同一所学校的5人组成，设队长1人。每位学生只允许参加一支代表队，鼓励学生多学科组队参赛。 2. 参赛团队根据竞赛命题和要求完成设计，按时提交设计作品的电子文档，参加赛区预赛。设计工作必须由本队参赛成员独力完成，不允许外人代工和抄袭外队作品。每支参赛队只能提交一份作品。 3.竞赛分为预赛和决赛两个阶段。预赛分华东、华南、西北、华北、华中、东北、西南共七个赛区进行，参赛作品经赛区预赛评审委员会初审，遴选出各赛区的优秀作品参加赛区决赛。各赛区决赛由赛区评审委员会评选获赛区奖作品，并确定代表本赛区参加全国总决赛的团队。 4. 全国总决赛将在山西省太原市中北大学举行，参赛队要提交设计作品决赛文档并进行口头报告和现场答辩，由总决赛评审委员会评选获奖队伍。 5. 各参赛队必须在规定时间内提交参赛作品，并在指定的时间和地点参加报告会，缺席者作自动放弃处理。
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？
化工工艺设计参考资料
1 概述——化工装置设计的特性 1.1 介质特性 腐蚀性 易爆、易燃 毒性及污染环境 高温、低温 真空、高压 1.1.1 介质流体分类 1．毒性 介质毒性程度参照《职业性接触毒物危害程度分级》的规定分为四级，其最高容许浓度分别为： Ⅰ级（极度危害）小于等于0.1mg/m3，GB50316中A1类 Ⅱ级（高度危害）0.1~1.0mg/m3，GB50316中A2类 Ⅲ级（中度危害）1.0~10mg/m3，GB50316中A2类 Ⅳ级（轻度危害）大于10mg/m3。GB50316中A2类
2．可燃易燃性 可燃气体的火灾危险性分类见下表。 可燃气体的火灾危险性分类 GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》中对液化烃，可燃液体的火灾危险性如何分类？ 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类见下表。 3．耐腐蚀性等级分类 酸、碱、尿素、NH3、氢、氧、氯离子、硫化氢汽、CO2汽等在不同温度不同浓度下的腐蚀性。 耐腐蚀等级分类 4. GB 50316-2000《工业金属管道设计规范》中对流体的分类 A1类流体category A1 fluid 在本规范内系指剧毒流体，在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中，
被人吸入或与人体接触时，能造成严重中毒，脱离接触后，不能治愈。相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044中Ⅰ级（极度危害）的毒物。 A2类流体category A1 fluid 在本规范内系指有毒流体，接触此类流体后，会有不同程度的中毒，脱离接触后可治愈。相当于《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044中Ⅱ级及以下（高度、中度、轻度危害）的毒物。 B类流体category B fluid 在本规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧。 D类流体category D fluid 指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1.0MPa和设计温度介于-20~186℃之间的流体。 C类流体category C fluid 系指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体。 1.2 生产特性 要求连续稳定（大型装置一、二年才停车检修），开停车耗时、化钱。 1.3 设计特性 要求物料与热量的基本平衡 工艺流程复杂，控制要求很高 各专业、各设计环节都涉及安全因素内容 设备和管道材料种类多、针对性强 1.4众多的标准和规范 2 化工厂建设及化工设计的程序 规范的项目建设程序需通过项目建议、可行性研究、初步设计直至施工图设计等几个阶段。 2.1 项目建议书 项目建议书是基本建设程序中最初阶段的工作，是对建设项目的轮廓设想和立项的先导，是为建设项目得以立项而提出的建议。文件内容包括市场初步分析、原材料供应、产品规模、初步厂址、预计投资和效益等内容。其重点是论述项目建设的必要性。
《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。
工艺设计及PFD设计 在化工装置设计中，除了工艺系统设计以外，还有管道、设备、机械、建构筑物、公用工程、电气、仪表、安全卫生、消防、分析化验、环境保护等领域的设计工作，还要从全局考虑总平面布置、原料和产品的输送及设计方案的技术经济性，这些都需要在化工工艺系统设计中充分考虑，所以说化工工艺系统设计是一门综合的技术。在各个设计阶段中，作为设计主体的化工工程师，必须与其他各专业密切沟通，相互配合，才能完成整个设计任务。这就要求化工工程师不仅精通、熟悉有关的标准规范和设计技能，并能在工程设计项目中恰当地应用、执行它，同时还要具备较广泛的相关专业知识。 国内工程设计阶段一般分为初步设计阶段和施工图设计阶段，国际上通行的作法是分为工艺包设计阶段、基础设计阶段和详细设计阶段。 在化工工艺系统设计中，工艺流程设计的各个阶段的设计成果都是通过各种流程图和表格表达出来，按照设计阶段的不同，先后有方框流程图（block flowsheet）、工艺流程草（简）图（simplified flowsheet）、工艺物料流程图（Process Flow Diagram即PFD）和管道仪表流程图（Piping & Instrumentation Diagram 即P&I D）〈也有用“带控制点的工艺流程图(Process and Control Diagram 即PCD”代替P&ID)〉等种类。对于医药行业来说，根据其特有的生产洁净区级别要求，还有人员-物料分流图（Material and Personnel Flow Drawing）、工艺流程及环境区域划分示意图（Plant Schematic and Process Flow Diagram）等。 下面对工艺设计、工艺包设计内容及PFD的设计作简单介绍。 一、工艺设计
?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。
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
“现代设计方法”专项评审 评分实施细则 一、计算机辅助过程设计（7分） 1.过程仿真设计模型（4分） 1.1 全流程正确运行（得4分） 1.1.1全流程模拟，模拟精度为默认精度（0.0001），公用工程在换热器中设 置处理，包含了循环物流和工艺流股间换热器，正确运行无错误和警 告（包括控制面板），得4分。 1.1.2全流程模拟，公用工程未在换热器中设置处理，扣0.1分。 1.1.3全流程模拟，部分循环物流未能连通，扣0.1分。 1.1.4 全流程模拟，循环物流未能连通，扣0.2分。 1.1.5全流程模拟，未完整包含工艺流股间换热器，扣0.1分。 1.1.6全流程模拟，未包含工艺流股间换热器，扣0.2分。 1.1.7全流程模拟，运行通过，控制面板中物性部分有警告，不扣分；模拟 部分有警告，扣0.1分。 1.1.8全流程模拟，运行通过，控制面板中有错误，扣0.2分。 1.1.9 全流程模拟精度设置为0.001，扣1分。 1.1.10 全流程模拟精度设置大于0.001，扣2分。 1.2分区流程正确运行（得3分） 1.2.1 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，模拟精度为默认精度 （0.0001），公用工程在换热器中设置处理，各段都包含了循环物流和 工艺流股间换热器，正确运行无错误和警告（包括控制面板），得3 分。 1.2.2 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，公用工程未在换热器中 设置处理，扣0.1分。 1.2.3 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，部分循环物流未能连 通，扣0.1分。 1.2.4 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，循环物流未能连通，扣
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： 2GH+O—2C2HO 2.氨氧化反应器的能量衡算 氨氧化反应式为： 4NH 3 （气）+ 5Q （气）—4NO （气）+ 6HO （气） 此反应在25C、101 . 3kPa的反应热为AH0-—。现有25C的100molNH/h和 300mol 02/h连续进入反应器，氨在反应器内全部反应，产物在300°C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。 300C时NO Q和出0的 C P（NQ = J/ （mol ?C） Cp（Q）= J/ （mol ?C）C p （HQ= J/ （mol ?C） 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%专化成苯乙烯；10%专化成苯；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 O—C H8+H 转化成苯的反应： C 8H o—CH6+CH l 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 —HCH（气）+ HO（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25C进反应器.空气于25C进反应器，如要保持出口产物为150C，需从反应器
取走多少热量？
C p ( Nd50°C) = J/ (mol「C) C p (HCHO50C) = J/ (mol ?C) C p (H2Q150C) = J/ (mol ?C) C p (CH,150C) = ( mol ?C) △H°f (CH) =— mol △H°f (HCHO =— mol △H°f ( H J Q) =— mol 5.邻二甲苯空气氧化制苯酐，乙知邻二甲苯的转化率为70%氧的用量为理论用量的150%每小时投入邻二甲苯250kg，试计算出口物料流量。 反应式如下： GHio+3QfC 8H Q+3HO 6.甲烷和氢气混合用空气完全燃烧来加热锅炉，烟道气分析按体积组成为% % % % 问：燃料中甲烷和氢气的比例？ 反应式：F2+1/2O2^H2O CH 4+2Q—CO+2HO 答案 一?填空题 1.工艺 2.现场施工 3.物料衡算 4.工艺流程 5.物料 6.位号 7.单位时间 8.选择
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。