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。

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。

一、填空题
1、事故通风排风量应按工艺提供的设计资料通过计算确定。

当工艺不能提供有
关设计资料时，可按由正常通风系统和事故通风系统共同保证每小时换气次数不低于（）次计算。

2、通常可将一个工艺流程分为(
)四大部分。

3、有隔热层的管道，在管墩、管架处应设管托。

当隔热层厚度大于80mm时，
选用高（）的管托。

4、管道标注时，上方标注（双线管道在中心线上方）介质代号、管道编号、
公称通径、管道等级及隔热型式，下方标注（）。

5、在设备布置图中，所有设备、设备的金属支架、电机及其传动装置用（)
线画出，车间建筑物及其构件用( ) 线画出。

6、管廊柱中心与塔设备外壁的距离不应小于（）。

塔基础与管廊柱基
础间的净距离不应小于（）。

7、对于重大项目和使用较复杂技术的项目，为了保证设计质量，工程设计可以
按(
)三个阶段进行。

8、在化工工艺流程图中，辅助物料管用()线画出。

9、项目经济分析评价是以时间、金钱和利润三种指标为基准，通常采用（
）两类评价方法。

10、固定成本是指在一定生产规模限度内不随产品产量增减而变化的费用，其特
点是产品产量发生变化时，费用总额保持不变。

但单位产品的固定成本是可变的，并与产品产量呈（）变化。

二、简述题
1、化工设备的基本结构特点
2、需对管道或设备容器进行保温的主要场合
3、简述车间设备布置的内容
4、管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时处理方法
5．设计任务书的主要内容。

二、单项与多项选择题1、〔 B 〕衡算式是化学反响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〔 ABCD 〕。

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〔 ABCD 〕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、〔 C 〕不是化工设计的内容。

A．反响过程选择与优化；B．别离过程选择与优化；C．厂区道路规划与设计；D．化工过程系统优化5、管道安排图包含下面〔 ACD 〕图样。

A．管件图； B．管架图管道施工说明；C．蒸汽伴管系统安排图；D．管道平面安排图6、〔 C 〕别离过程不是速率操纵别离过程。

A．膜别离过程；B．反渗透别离过程；C．冷冻枯燥别离过程；D．超滤别离过程7、间歇过程有〔 ACD 〕特点。

A．生产灵敏性高； B．易完成自动化；C．合适有固相的物流；D．合适生产季节性产品8、别离过程的选择应分析别离过程的〔 ABCD 〕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〔 AC 〕。

A．能量衡算法；B．热流分析法；C．熵分析法；D．功衡算法10、夹点之上地域不可设置〔 A 〕。

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〔 AC 〕A．概念设计；B．装置设计；C．中试设计；D．反响设计12、换热网络设计的目的是得到〔 CD 〕。

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、〔 BD 〕别离过程是扩散别离过程。

A．渗析别离过程；B．结晶别离过程；C．超滤别离过程；D．精馏别离过程14、能量过程的特点表达在〔 AD 〕方面。

化工设计概论期末考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工设计中，以下哪项不是设计阶段的主要任务？A. 确定工艺流程B. 选择设备C. 编制操作手册D. 进行成本估算答案：C2. 化工设计中，以下哪个不是化工过程的基本单元操作？A. 蒸馏B. 过滤C. 反应D. 运输答案：D3. 在化工设计中，哪种类型的反应器通常用于连续生产？A. 批式反应器B. 连续搅拌槽反应器C. 流化床反应器D. 固定床反应器答案：B4. 化工设计中，以下哪个参数不是反应器设计时需要考虑的？A. 反应速率B. 反应温度C. 反应压力D. 反应体积答案：D5. 化工设计中，以下哪个不是化工设备的主要类型？A. 反应器B. 换热器C. 泵D. 计算机答案：D6. 在化工设计中，以下哪个不是安全设计的重要方面？A. 防爆设计B. 防腐蚀设计C. 防火设计D. 颜色设计答案：D7. 化工设计中，以下哪个不是化工流程模拟软件？A. Aspen PlusB. HYSYSC. MATLABD. ProII答案：C8. 在化工设计中，以下哪个不是化工产品的质量控制指标？A. 纯度B. 产量C. 稳定性D. 颜色答案：D9. 化工设计中，以下哪个不是环境影响评估的主要内容？A. 污染排放B. 能源消耗C. 经济效益D. 生态影响答案：C10. 在化工设计中，以下哪个不是设计阶段的输出？A. 设计图纸B. 设计报告C. 操作手册D. 市场分析答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化工设计的基本流程。

答案：化工设计的基本流程通常包括：需求分析、工艺流程设计、设备选择与设计、安全与环境评估、经济分析、设计优化、设计审查、施工图纸制作、施工监督与调试等。

2. 描述化工设计中进行成本估算的重要性。

答案：进行成本估算在化工设计中至关重要，因为它帮助决策者了解项目的总投资，评估项目的可行性，制定合理的预算，并为项目融资提供依据。

22 2合成气 CH 4H 2 CO CO 2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 38780.419638627892FB x ==+釜残液中苯的摩尔分数 2780.023*********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 2000232.2/86.13F 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 FBDB 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，94.5194.510.8752DB x ===习题4 合成气组成为0。

4％CH 4，52。

8%H 2,38.3％CO ，5.5％CO 2,0.1%O 2，和2。

9%N 2（体积百分数）.若用10％过量空气燃烧，设燃烧气中不含CO 2，试计算燃烧气组成。

解：基准：1000mol合成气,1h；气体中含C 4+385+55=442mol；H 4×4+2×528=1072mol；O 383+2×55+1×2=495mol理论氧量O2 =442+1072/4—495/2=462.5mol理论空气462.5/0.21=2202.4mol实际空气1。

1×2202。

一、填空题〔每空1分，共30分〕1.新建工程设计包含新产品设计和采纳新工艺或新技术的产品设计。

2.设计代表的任务是参加根本建设的现场施工和安装。

3.化工计算包含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定涉及到的因素。

5.工艺流程草图流程线的起始和终了处注明物料的名称X及去向。

6.设备在工艺管道及仪表流程图上应标注位号和名称。

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.工艺设计的任务是依据工艺需要，计算并选择某种型号设备，以便订货。

9.依据工艺流程的特点，确定反响釜是连续操作还是间歇操作。

10.设备安排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，到达更高的真空度。

13.管架是用来支承、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.化工设计可依据工程性质分类，也可按设计性质分类。

17.施工图设计的任务是依据扩大初步设计审批意见，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含以下两局部内容：设计说明书和说明书的附图、附表。

19.工艺管道及仪表流程图上，管道的标注内容应包含三个组成局部：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局部组合而成。

21.加压操作的塔可分为气相出料和液相出料两种。

22.物料衡算的理论依据是质量守恒定律。

23.流量大而扬程不高时可选用单级离心泵。

24.对于釜式反响器，依靠搅拌器来完成物料流动和混合接触。

25.车间设备安排是确定各个设备在车间平面和立面上的位置。

26.容器分中间贮存容器与原料及成品贮罐两类。

27.管架按位置可分为室外管架和室内管架两类。

28.换热器与邻近设备间可用管道直接架空连接。

三．名词解释题1.概念设计：概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计。

2. 工艺流程图：把各个生产单元按照肯定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来，即是工艺流程图。

3.车间厂房安排：是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面安排。

4.地基：建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤称为地基。

5.总预备费：总预备费包含根本预备费和涨价预备费两项。

6..根底设计：根底设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。

7.工艺流程设计：工艺流程设计通过工艺流程图的形式，形象地反映了化工生产由原料进入到产品输出的过程。

8.化工设备：化工设备主要指在化工生产中常用的标准和非标准设备。

9. 管道安排：用管道将各工段和各设备连接起来。

称管道安排。

10.设备购置费：设备购置费包含设备原价及运杂费用。

11.概算书：概算书是在初步设计阶段编制的车间投资的大概计算。

12. 工艺流程草图：工艺流程草图是用来表达整个工厂或车间生产流程的图样。

13.车间安排：将各工段与各设备按生产流程在空间上进行组合、安排称车间安排。

14.根底：根底是建筑物的下部结构，埋在地面以下。

15.其他费用：其他费用是指工程费用以外的建设工程必须支出的费用。

1、热：有温度差存在时体系与体系〔或体系与环境〕之间所传递的能量。

2、活塞流型反响器：物料返混为零的反响器。

如管式反响器。

3、管件：管件就是用于在管道系统中改变走向、高度，或改变管径，或引出支管等所使用的管道部件。

4、别离过程：就是将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的操作。

5、温-焓图(T-H)：是以温度T为纵轴，以热焓H为横轴的曲线图，它表示了物流的热特性。

6、固定床反响器：是指所用固体催化剂，或固体反响物，固定于反响器中的一类反响器。

7、聚式流态化：在流化床反响器中，固体颗粒在不同程度上成团聚状态。

安徽工程大学化工设计第三版（陈声宗主编）各章节重点期末考试重点考点化工设计第三版（陈声宗主编）各章节重点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？国外通用的设计程序分为那几个阶段?2、画出化工新技术开发的工作框图。

3、画出化工厂设计的工作程序示意图。

4、工厂通常由哪些部门和设施所构成？5、车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？6、可行性研究报告包括哪些内容？7、设计任务书主要包括哪些内容？第二章工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容（工艺流程的任务有哪些）？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？3、工艺流程设计的步骤有哪些？4、工艺流程图的种类有哪些？管道仪表流程图有哪些版式？5、某管道标注为“HW0201-150 -L1B”，表示什么意思？6、固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。

7、根据HG/T20519.2-2009标准，填写工艺流程图的设备类别代号。

8、根据管道仪表流程图中的图例，填写（管道、阀门、设备、等）名称。

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？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？3、简述泵的选用与设计程序。

4、简述换热器的设计原则。

5、填料塔设计程序。

6、化工设备施工图的组成。

7、化工设备的绘制方法和步骤。

8、化工设备图阅读的基本要求。

第五章车间布置设计1、化工车间由哪些设施所组成？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？3、简述车间布置设计的原则。

4、简述车间布置设计的内容。

5、车间设备布置的要求有哪几条？6、简述车间平面布置的内容和要求。

7、车间设备布置设计的主要内容是什么？8、车间设备布置的要求有哪几条？9、工艺对设备布置有哪些要求？10、简述车间布置设计的原则。

第六章管道布置设计1、管道布置设计的内容有什么？2、管道布置设计应符合的标准有哪些？3、真空管线布置设计时应注意什么？4、管道布置时管道焊缝的设置，应符合哪些要求？5、管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时应如何处理？6、玻璃管等脆性材料管道应如何处理？7、管架已有哪些标准设计？8、管道支架按其作用分哪几种？9、立式容器的管口方位划分为哪两部分？10、卧式容器的人孔如何布置？11、换热器的配管要求是什么？12、塔的管道固定与热补偿要注意什么？13、管道布置图的设计依据？14、管道支架的编号含义是什么？15、管道的标注分几部分？16、管道布置图的比例和图幅如何定的？17、管道布置图的分区原则和方法是什么？18、管道布置图的阅读步骤？19、管道轴测图的内容有哪些？20、管口方位图的视图如何画？21、管口方位图中管口表包含哪些内容？22、管架图的图幅、比例和主要内容有什么？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？24、管道建模的主要过程包括哪些？第七章非工艺专业1、公用工程一般包括哪些专业？2、简要说明给排水系统的划分和相应的设计条件。

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与工程概算书（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与工程预算书（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）满足环境卫生与交通运输要求（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。

化工设计期末考试题及答案# 化工设计期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工设计中，以下哪个不是反应器的基本类型？- A. 固定床反应器- B. 流化床反应器- C. 离心泵- D. 搅拌釜反应器答案：C2. 在化工生产中，下列哪个参数不是反应器设计时需要考虑的？ - A. 反应速率- B. 反应物浓度- C. 反应温度- D. 反应器的体积答案：D3. 化工设计中，以下哪个不是分离过程的类型？- A. 蒸馏- B. 萃取- C. 过滤- D. 热解答案：D4. 在化工设计中，下列哪个设备不是用于物料输送的？- A. 泵- B. 压缩机- C. 换热器- D. 管道答案：C5. 化工设计中，以下哪个不是换热器的类型？- A. 壳管式换热器- B. 板式换热器- C. 热管换热器- D. 离心机答案：D6. 在化工设计中，以下哪个不是压力容器的设计参数？ - A. 工作压力- B. 工作温度- C. 容积- D. 反应时间答案：D7. 在化工设计中，以下哪个不是化工单元操作？- A. 混合- B. 反应- C. 分离- D. 燃烧答案：D8. 化工设计中，以下哪个不是物料平衡的基本步骤？ - A. 确定输入物料- B. 确定输出物料- C. 计算转化率- D. 确定反应速率答案：D9. 在化工设计中，以下哪个不是能量平衡的基本步骤？- A. 确定输入能量- B. 确定输出能量- C. 确定热损失- D. 确定反应物浓度答案：D10. 化工设计中，以下哪个不是工艺流程图（PFD）的组成部分？- A. 设备清单- B. 物料流- C. 能量流- D. 反应方程式答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化工设计中物料平衡的重要性及其基本步骤。

答案：物料平衡在化工设计中至关重要，它确保了过程的连续性和效率。

基本步骤包括：确定输入物料的组成和数量，分析过程中的化学反应和物理变化，确定输出物料的组成和数量，以及计算过程中的损失和转化率。

化工设计复习题答案一、选择题1. 化工设计中，下列哪个因素不是影响反应器设计的主要因素？A. 反应物浓度B. 反应温度C. 反应压力D. 反应物的物理状态答案：D2. 在化工设计中，如何确定一个反应器的最佳操作条件？A. 通过实验数据B. 通过理论计算C. 通过模拟软件D. 所有以上方法答案：D3. 化工设计中，下列哪个参数不是反应器设计中需要考虑的？A. 反应速率B. 催化剂活性C. 反应器体积D. 反应物的市场价格答案：D二、填空题1. 在化工设计中，反应器的类型可以根据反应物的______和反应条件来选择。

答案：物理状态2. 化工设计中，反应器的设计需要考虑反应的______和______，以确保反应的高效进行。

答案：动力学特性；热力学特性3. 在化工设计中，为了提高反应的选择性，可以采取的措施包括使用______、控制______和优化______。

答案：催化剂；反应条件；反应器设计三、简答题1. 描述化工设计中反应器设计的一般步骤。

答案：化工设计中反应器设计的一般步骤包括确定反应类型、选择合适的反应器类型、计算反应器尺寸、设计反应器内部结构、考虑反应器的热传递和压力降、进行反应器的动态模拟和优化。

2. 简述化工设计中如何考虑反应器的热传递问题。

答案：在化工设计中，考虑反应器的热传递问题通常涉及热量的产生和移除。

这包括选择合适的换热器类型、计算换热面积、确定传热系数以及设计适当的冷却或加热系统，以确保反应器在操作过程中能够维持所需的温度条件。

3. 说明化工设计中催化剂在反应器设计中的作用。

答案：催化剂在化工设计中的反应器设计中起着至关重要的作用。

它能够显著降低反应的活化能，从而提高反应速率，改善反应的选择性和转化率。

催化剂的选择和设计需要考虑其活性、选择性、稳定性和经济性，以确保反应器的高效运行。

化工设计资质考试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 化工设计中，下列哪项不是工艺设计的基本任务？A. 确定工艺流程B. 确定设备选型C. 确定建筑结构D. 确定操作条件答案：C2. 在化工设计中，以下哪项不是工艺流程图（PFD）的主要组成部分？A. 工艺设备B. 管道C. 仪表控制点D. 建筑平面图答案：D3. 化工设计中，以下哪项不是设备设计的基本要求？A. 安全性B. 经济性C. 环保性D. 艺术性答案：D4. 在化工设计中，以下哪项不是管道设计需要考虑的因素？A. 管道材料B. 管道直径C. 管道长度D. 管道颜色答案：D5. 化工设计中，以下哪项不是仪表设计的基本要求？A. 准确性B. 稳定性C. 经济性D. 美观性答案：D6. 在化工设计中，以下哪项不是电气设计需要考虑的因素？A. 供电可靠性B. 电气安全C. 电气经济性D. 电气美观性答案：D7. 化工设计中，以下哪项不是结构设计的基本要求？A. 结构安全性B. 结构经济性C. 结构美观性D. 结构适用性答案：C8. 在化工设计中，以下哪项不是给排水设计需要考虑的因素？A. 给水系统B. 排水系统C. 消防系统D. 通风系统答案：D9. 化工设计中，以下哪项不是暖通设计的基本要求？A. 舒适性B. 节能性C. 环保性D. 艺术性答案：D10. 在化工设计中，以下哪项不是环境保护设计需要考虑的因素？A. 废水处理B. 废气处理C. 废渣处理D. 噪声处理答案：D二、多选题（每题3分，共15分）11. 化工设计中，工艺设计需要考虑以下哪些因素？（）A. 原料和产品的性质B. 工艺流程的合理性C. 工艺设备的选型D. 工艺操作的安全性答案：ABCD12. 在化工设计中，设备设计需要满足以下哪些要求？（）A. 满足工艺要求B. 满足安全要求C. 满足环保要求D. 满足经济要求答案：ABCD13. 化工设计中，管道设计需要考虑以下哪些因素？（）A. 管道材料B. 管道直径C. 管道长度D. 管道压力答案：ABCD14. 在化工设计中，仪表设计需要满足以下哪些要求？（）A. 准确性B. 稳定性C. 经济性D. 可靠性答案：ABCD15. 化工设计中，电气设计需要考虑以下哪些因素？（）A. 供电可靠性B. 电气安全C. 电气经济性D. 电气维护性答案：ABCD三、判断题（每题2分，共20分）16. 化工设计中，工艺流程图（PFD）是工艺设计的核心。

化工设计练习题化工设计是化学工程领域中非常重要的一部分，它涉及到各种化学工艺过程的设计和优化。

化工设计练习题是帮助学生巩固对化工设计理论的理解，并提高解决实际问题的能力。

下面是一个化工设计练习题，以帮助读者更好地理解化工设计的过程。

问题描述：假设您是一家化工公司的工艺工程师，负责设计一条新的化工生产线。

您需要设计一个生产苯乙烯的过程，从苯和乙烯两种原料开始。

生产线的基本要求如下：1. 生产线的产能为每年10万吨苯乙烯；2. 原料使用效率要高，尽量减少废料产生；3. 生产过程要稳定可靠，并确保产品质量符合标准。

请按照以下步骤设计该化工生产线：1. 原料选择和储存根据该生产线的要求，选择合适的苯和乙烯供应商，并确保供应的稳定性和可靠性。

考虑到生产线的连续性，应充分考虑原料的储存问题，确保原料供应充足但不会造成堆积。

2. 反应过程设计根据苯和乙烯的化学反应特性，设计一个合适的反应器，并确定最佳的反应条件，例如温度、压力和反应物的投入比例。

在设计反应过程时，需要考虑到反应速率和选择性，以达到最理想的产物产量和质量。

3. 产物分离与纯化在反应结束后，需要对产物进行分离和纯化。

根据苯乙烯和其他副产物的物理化学性质的差异，设计一个合适的分离工艺，例如萃取、蒸馏或结晶。

在分离过程中，要注意提高分离效率和减少能源消耗。

4. 废物处理在化工生产过程中，难免会产生一些废物。

设计一个合适的废物处理系统，确保对环境无害且符合法规要求。

可以考虑采用物理、化学或生物处理方法，将废物彻底处理掉或转化为有价值的物质。

5. 过程优化设计一个自动化的控制系统，用于监测和调节整个生产过程。

通过实时数据采集和分析，对生产过程进行优化，提高产能和能源利用效率，减少废料产生，并确保产品质量的稳定性。

以上是一个基本的化工生产线设计的步骤。

在实际应用中，还需要考虑到安全性、经济性和可持续性等方面的因素。

化工设计是一个复杂且细致的过程，需要综合考虑众多因素，并做出合理的决策。

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。

化工设计习题答案化工设计习题答案化工设计是化学工程领域中至关重要的一部分，它涉及到了工业生产中的各个环节。

通过设计化工过程，可以使原材料转化为有用的产品，并确保生产过程的高效和安全。

在化工设计的学习过程中，习题是不可或缺的一部分。

下面将给出一些常见化工设计习题的答案，希望对学习者有所帮助。

1. 习题：某化工厂需要生产100吨乙醇，已知反应方程式为C2H4 + H2O →C2H5OH，反应转化率为80%，求需要多少吨乙烯和水？答案：根据反应方程式，可以得到乙烯和水的摩尔比为1:1。

由于反应转化率为80%，即80%的乙烯转化为乙醇，所以需要的乙烯摩尔数为100吨乙醇的摩尔数/80% = 125摩尔。

由于乙烯和水的摩尔比为1:1，所以需要的水的摩尔数也为125摩尔。

根据乙烯和水的摩尔质量，可以得到需要的乙烯和水的质量。

2. 习题：某化工过程中，需要将液体A从一个容器转移到另一个容器，已知液体A的密度为0.8 g/cm³，容器A的体积为1000 mL，容器B的体积为500 mL，求将液体A转移到容器B后，容器B中的液体A的质量是多少？答案：首先，需要计算容器A中液体A的质量。

根据密度公式，质量 = 密度× 体积，可以得到容器A中液体A的质量为0.8 g/cm³ × 1000 mL = 800 g。

然后，将液体A转移到容器B后，容器B中的液体A的质量仍然为800 g。

3. 习题：某化工反应需要在30℃下进行，已知反应速率常数k为0.01 min⁻¹，求反应的半衰期是多少？答案：半衰期是指反应物浓度减少到初始浓度的一半所需的时间。

对于一级反应，半衰期可以通过公式t₁/₂ = ln2/k计算，其中t₁/₂为半衰期，k为反应速率常数。

代入已知数据，可以得到半衰期t₁/₂ = ln2/0.01 min⁻¹ ≈ 69.3 min。

4. 习题：某化工过程中，需要将液体A从25℃加热到80℃，已知液体A的热容为4.18 J/g℃，液体A的质量为500 g，求加热液体A需要多少热量？答案：加热液体A需要的热量可以通过公式Q = mcΔT计算，其中Q为热量，m为质量，c为热容，ΔT为温度变化。

第一章化工厂设计的内容与程序第二章第一节化工设计的种类化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质分类。

一、根据项目性质分类（一）新建项目设计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的设计。

这类设计往往由开发研究单位提供基础设计，然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况作出工程设计。

（二）重复建设项目设计由于市场需要，有些产品需要再建生产装置，由于新建厂的具体条件与原厂不同，即算是产品的规模、规格及工艺完全相同，还是需要由工程设计部门进行设计。

（三）已有装置的改造设计一些老的生产装置其产品质量和产量均不能满足客户要求，或者由于技术原因，原材料和能量消耗过高而缺乏竞争能力，必须对老装置进行改造，其中包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”，优化生产过程操作控制，以及提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。

这类设计往往由生产企业的设计部门进行。

二、根据设计性质分类（一）新技术开发过程中的设计(1)概念设计。

基础研究结束后，应进行概念设计。

概念设计的规模应是工业化时的最佳规模。

概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计，其作法可参照常规的工程设计方法和步骤，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，进行参数的灵敏度和生产安全分析，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。

(2)中试设计。

按照现代技术开发的观点，中试的主要目的是验证模型和数据，即概念设计中的一些结果和设想通过中试来验证。

(3)基础设计。

基础设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。

基础设计有些类似于我国的技术设计，但又有很大的差别。

与技术设计不同的是基础设计除了一般的工艺条件外，还包括了大量的化学工程方面的数据，特别是反应工程方面的数据，以及利用这些数据进行设计计算的结果。

（二）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。

化工设计复习题答案一、选择题1. 化工设计中，下列哪个因素不是影响反应器设计的主要因素？A. 反应物浓度B. 反应温度C. 反应压力D. 反应物的物理状态答案：D2. 在化工设计中，如何确定一个反应器的最佳操作条件？A. 通过实验数据B. 通过理论计算C. 通过模拟软件D. 所有以上方法答案：D3. 化工设计中，下列哪个参数不是反应器设计中需要考虑的？A. 反应速率B. 催化剂活性C. 反应器体积D. 反应物的市场价格答案：D二、填空题1. 在化工设计中，反应器的类型可以根据反应物的______和反应条件来选择。

答案：物理状态2. 化工设计中，反应器的设计需要考虑反应的______和______，以确保反应的高效进行。

答案：动力学特性；热力学特性3. 在化工设计中，为了提高反应的选择性，可以采取的措施包括使用______、控制______和优化______。

答案：催化剂；反应条件；反应器设计三、简答题1. 描述化工设计中反应器设计的一般步骤。

答案：化工设计中反应器设计的一般步骤包括确定反应类型、选择合适的反应器类型、计算反应器尺寸、设计反应器内部结构、考虑反应器的热传递和压力降、进行反应器的动态模拟和优化。

2. 简述化工设计中如何考虑反应器的热传递问题。

答案：在化工设计中，考虑反应器的热传递问题通常涉及热量的产生和移除。

这包括选择合适的换热器类型、计算换热面积、确定传热系数以及设计适当的冷却或加热系统，以确保反应器在操作过程中能够维持所需的温度条件。

3. 说明化工设计中催化剂在反应器设计中的作用。

答案：催化剂在化工设计中的反应器设计中起着至关重要的作用。

它能够显著降低反应的活化能，从而提高反应速率，改善反应的选择性和转化率。

催化剂的选择和设计需要考虑其活性、选择性、稳定性和经济性，以确保反应器的高效运行。