化工工艺与设备答案
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化工工艺学思考练习题答案一、选择题1. 化工生产中常用的换热器类型是哪一种?A. 热风炉B. 冷却塔C. 板式换热器D. 壳管式换热器答案:D2. 反应器中催化剂的主要作用是什么?A. 提高反应速率B. 降低反应温度C. 减少原料消耗D. 提高产品纯度答案:A3. 在化工生产中,蒸馏塔的工作原理是什么?A. 利用不同物质的溶解度差异分离混合物B. 利用不同物质的沸点差异分离混合物C. 利用不同物质的密度差异分离混合物D. 利用不同物质的折射率差异分离混合物答案:B二、填空题4. 化工工艺学中,______是指在一定条件下,将原料转化为目标产品的一系列化学过程。
答案:化学反应过程5. 化工生产中,______是衡量反应器性能的重要指标之一,它直接影响到生产效率和产品质量。
答案:选择性6. 在化工设备中,______是用于控制流体流动方向的装置。
答案:阀门三、简答题7. 简述化工生产中常见的三种分离技术。
答案:化工生产中常见的三种分离技术包括蒸馏、萃取和结晶。
蒸馏是利用不同物质的沸点差异进行分离;萃取是利用物质在两种不同溶剂中的溶解度差异进行分离;结晶是通过降低温度或浓缩溶液使溶质析出晶体进行分离。
8. 描述化工生产中为什么要进行物料平衡计算。
答案:物料平衡计算是化工生产中的重要环节,它可以帮助我们了解原料的转化率、产品收率和副产品的生成量,从而优化生产过程,降低成本,提高资源利用率和生产效率。
四、计算题9. 某化工反应器中,原料A的摩尔流量为100 mol/h,反应器出口处A的摩尔流量为50 mol/h,求原料A的转化率。
答案:原料A的转化率 = (100 mol/h - 50 mol/h) / 100 mol/h × 100% = 50%10. 假设一个化工过程中,原料B的摩尔质量为30 g/mol,反应器出口处B的摩尔流量为75 mol/h,求原料B的小时质量流量。
答案:原料B的小时质量流量= 75 mol/h × 30 g/mol = 2250 g/h五、论述题11. 论述化工工艺学在现代工业生产中的重要性。
化工工艺学思考练习题答案化工工艺学思考练习题答案化工工艺学是化学工程的重要分支,它研究的是化学工程过程中的各种工艺和技术。
在学习化工工艺学的过程中,我们常常会遇到一些思考练习题,这些题目旨在帮助我们巩固所学的知识,并提高我们的解决问题的能力。
下面是一些常见的化工工艺学思考练习题及其答案,希望对大家有所帮助。
1. 什么是化工工艺学?化工工艺学是研究化学工程过程中各种工艺和技术的学科。
它主要包括工艺流程设计、设备选择与设计、操作条件确定等内容。
化工工艺学的目标是实现化学工程过程的高效、安全和经济运行。
2. 为什么需要进行化工工艺学的研究?化工工艺学的研究可以帮助我们优化化学工程过程,提高生产效率,降低生产成本。
通过合理设计工艺流程和选择适当的设备,可以实现资源的最大利用和废物的最小排放。
此外,化工工艺学的研究还可以解决一些工艺上的难题,提高产品的质量和市场竞争力。
3. 什么是工艺流程设计?工艺流程设计是指将化学工程过程划分为一系列的步骤,并确定每个步骤的操作条件和所需设备的选择。
在工艺流程设计中,需要考虑原料的选择和处理、反应器的设计、分离和纯化等环节。
4. 工艺流程设计的基本原则有哪些?工艺流程设计的基本原则包括:合理利用资源,尽量减少废物产生;确保产品的质量和安全性;考虑生产的经济性和可行性;保证生产过程的稳定性和可控性。
5. 设备选择与设计的要点是什么?设备选择与设计的要点包括:根据工艺流程的特点和要求选择适当的设备;考虑设备的工作条件和安全性;确保设备的可靠性和稳定性;考虑设备的维护和清洁。
6. 如何确定操作条件?确定操作条件需要考虑多个因素,包括反应物的性质、反应速率和产物的选择性等。
在确定操作条件时,需要进行实验和数据分析,以找到最佳的操作条件。
7. 什么是反应器的设计?反应器的设计是指根据反应的特点和要求,选择合适的反应器类型和尺寸,并确定反应器的操作条件。
反应器的设计需要考虑反应速率、反应热和反应物的传质等因素。
第1篇一、化工工艺基础1. 请简要介绍化工工艺的基本概念和分类。
2. 解释化工工艺流程图中的各个组成部分及其作用。
3. 描述化工工艺过程中常见的单元操作,并举例说明其应用。
4. 简述化工工艺设计的基本原则。
5. 解释化工工艺过程中的物料平衡和能量平衡。
6. 简要介绍化工工艺过程中的安全操作规程。
7. 解释化工工艺过程中的反应器类型及其特点。
8. 请简述化工工艺过程中的设备选型原则。
9. 描述化工工艺过程中的温度、压力、流量等参数的调节方法。
10. 解释化工工艺过程中的杂质分离和纯化方法。
二、化工工艺设备1. 请列举化工工艺中常见的设备类型,并简要介绍其作用。
2. 描述化工反应釜、塔、换热器等设备的结构特点。
3. 解释化工设备选型时应考虑的因素。
4. 简述化工设备的设计原则。
5. 描述化工设备的安全操作规程。
6. 解释化工设备维修和保养的重要性。
7. 请列举化工设备常见的故障及处理方法。
8. 简述化工设备防腐、耐磨、隔热等防护措施。
9. 描述化工设备操作过程中的安全注意事项。
10. 解释化工设备操作过程中的数据监测和记录。
三、化工工艺控制1. 请简要介绍化工工艺控制的基本概念。
2. 解释化工工艺控制系统的组成和作用。
3. 简述化工工艺控制系统的类型及特点。
4. 描述化工工艺过程中的参数检测方法。
5. 解释化工工艺过程中的自动控制方法。
6. 简述化工工艺过程中的手动控制方法。
7. 描述化工工艺过程中的故障诊断方法。
8. 解释化工工艺过程中的优化控制方法。
9. 简述化工工艺过程中的安全联锁控制。
10. 描述化工工艺过程中的数据采集与处理。
四、化工工艺安全1. 请简要介绍化工工艺安全的基本概念。
2. 解释化工工艺过程中的危险源识别和评价。
3. 简述化工工艺过程中的安全操作规程。
4. 描述化工工艺过程中的个人防护用品。
5. 解释化工工艺过程中的安全联锁控制。
6. 简述化工工艺过程中的应急预案。
7. 描述化工工艺过程中的事故调查与处理。
化工工艺工程师岗位面试题及答案1.请介绍一下您的化工工艺工程师背景及工作经验。
答:我拥有化学工程学士学位,并在过去的五年里专注于化工工艺领域。
我曾在ABC化工公司担任工艺工程师,负责优化生产流程,提高生产效率。
在上一家公司,我成功引入一种新的催化剂,将反应时间缩短了30%,实现了显著的成本节约。
2.在化工工艺中,如何评估和选择合适的原材料?答:在原材料选择上,首先要考虑化学成分、纯度和稳定性。
然后,根据生产流程要求和产品质量标准,综合考虑原材料的供应稳定性、价格趋势以及环境友好性。
举例来说,我曾成功选择了一种更环保的溶剂替代传统溶剂,降低了环境污染风险。
3.如何应对生产中可能出现的危机,例如设备故障或原材料短缺?答:在危机管理方面,我注重建立紧急响应计划。
在设备故障情况下,我迅速采取紧急维修措施,并保持与维修团队的密切沟通。
对于原材料短缺,我通常建立备用供应链,并采用物料需求计划系统,以确保生产不受影响。
4.能否分享一个您成功解决复杂生产问题的案例?答:在上一份工作中,我们面临一个生产效率低下的问题。
通过深入分析生产流程,我发现了一个潜在的瓶颈,并提出了改进方案。
通过调整反应条件和优化设备配置,我们成功地提高了产量,并将生产效率提高了25%。
5.在化工工艺中,如何确保产品符合质量标准?答:确保产品质量的关键是建立完善的质量控制体系。
我通常采用先进的实时监测技术,确保关键参数在生产过程中处于可控范围内。
此外,定期进行产品抽样测试,对测试结果进行深入分析,并及时调整生产参数,以保证产品符合质量标准。
6.你如何应对环境保护和安全方面的挑战?答:我认为环境保护和安全是化工工艺中至关重要的方面。
我会积极推动可持续发展,引入绿色工艺和环保设备。
在安全方面,我推崇“安全第一”的理念,通过定期培训和设立安全奖励机制,提高员工的安全意识。
7.在工艺改进中,您采取过哪些创新措施?答:我曾引入过一项先进的反应工艺,通过优化催化剂的选择和反应条件,大幅度提高了产率。
化工工艺技术面试题及答案化工工艺技术面试题及答案一、问题:请解释什么是化工工艺技术?答案:化工工艺技术是指在化工生产过程中,利用科学的方法和技术手段,通过研究、设计、实践和改进复杂的物质及能量转化过程,以获得经济效益和产品质量的高效技术方法,是化工生产过程中的核心技术。
二、问题:请说出你对化工工艺流程设计的理解。
答案:化工工艺流程设计是指在化工生产中,根据原料性质、产品要求、生产规模和设备条件等因素,通过确定反应条件、选择工艺路线、设计催化剂和溶剂等,以及确定设备类型和尺寸,从而合理和高效地完成化工产品的生产工艺。
三、问题:请解释什么是化工反应器?答案:化工反应器是化学反应进行的容器,是化工工艺中的核心设备之一。
它通常由容器本体、搅拌装置、加热或冷却装置、进出料装置等组成,根据反应类型和要求,反应器可以分为批式反应器、连续式反应器、半连续式反应器等。
四、问题:请列举一些常见的化工工艺操作步骤。
答案:常见的化工工艺操作步骤包括原料检验和投料、反应控制和调节、产物分离和净化、废物处理和环境保护等。
具体的操作步骤会根据不同的工艺和产品要求而有所不同。
五、问题:请说明化工工艺技术在实际生产中的应用。
答案:化工工艺技术在实际生产中广泛应用于石油化工、化肥、冶金、制药、化纤等行业,用于生产各类化工产品,如乙烯、丙烯、硫酸、氨水、抗生素等。
它可以提高产品质量和产量,减少生产成本和能耗,保证生产安全和环境保护。
六、问题:请说明化工工艺技术师的职责和要求?答案:化工工艺技术师的主要职责包括参与产品工艺路线的设计、反应条件的确定、设备选型和操作参数的确定等工作。
他们需要具备扎实的化工基础知识和丰富的实践经验,熟悉化工工艺流程和设备,具备分析和解决问题的能力,关注产品质量和生产安全,具备团队合作和沟通能力。
七、问题:请列举一些常用的化工工艺工具和软件。
答案:常用的化工工艺工具和软件包括:化工流程图、化工平衡计算表、化工过程模拟软件(如Aspen Plus、HYSYS)、生产过程控制软件(如DeltaV)、化工设备选型软件(如CHEMCAD)等。
化工工艺复习题带答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 化工生产中常用的分离方法不包括以下哪一项?A. 蒸馏B. 萃取C. 离心D. 吸附答案:C2. 化工工艺中,下列哪种催化剂不是固体?A. 铂催化剂B. 氧化铝载体催化剂C. 钯催化剂D. 硫酸催化剂答案:D3. 以下哪个不是化工工艺中常见的反应类型?A. 氧化还原反应B. 聚合反应C. 酯化反应D. 光合作用答案:D4. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于气体的压缩?A. 压缩机B. 离心泵C. 反应器D. 换热器答案:A5. 化工生产中,下列哪种物质不是常用的溶剂?A. 水B. 乙醇C. 甲苯D. 氢氧化钠答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 化工工艺中,以下哪些物质可以作为反应介质?A. 空气B. 水C. 有机溶剂D. 固体催化剂答案:ABC2. 化工生产中,哪些因素会影响反应速率?A. 温度B. 压力C. 催化剂D. 反应物浓度答案:ABCD3. 化工工艺中,下列哪些设备用于物料的混合?A. 搅拌器B. 离心泵C. 混合机D. 反应器答案:ACD4. 化工生产中,哪些因素会影响产品的纯度?A. 反应条件B. 分离技术C. 原料纯度D. 操作人员的技能答案:ABCD5. 化工工艺中,以下哪些是常见的热交换方式?A. 直接接触B. 间接接触C. 辐射D. 对流答案:ABD三、填空题(每题2分,共10分)1. 化工工艺中,反应器的类型包括_______、_______和_______。
答案:间歇式、半间歇式、连续式2. 在化工生产中,_______是用来衡量反应进行程度的重要参数。
答案:转化率3. 化工工艺中,_______是指在一定条件下,反应物完全转化为产物所需要的时间。
答案:反应时间4. 化工生产中,_______是指在反应过程中,反应物和产物之间的平衡状态。
答案:化学平衡5. 化工工艺中,_______是指在一定条件下,反应物转化为产物的速率。
1. 在化工生产中,以下哪种设备主要用于混合和搅拌?A. 离心泵B. 反应釜C. 换热器D. 压缩机2. 化工工艺流程图中,常用的符号“T”代表什么?A. 温度B. 时间C. 流量D. 压力3. 以下哪种材料不适合用于储存强酸?A. 不锈钢B. 聚乙烯C. 玻璃D. 碳钢4. 化工设备中,安全阀的主要作用是什么?A. 控制流量B. 防止超压C. 调节温度D. 减少噪音5. 在化工生产中,以下哪种操作可以有效减少能源消耗?A. 增加设备尺寸B. 提高反应温度C. 优化工艺流程D. 增加原料投入6. 化工设备维护中,定期检查的目的是什么?A. 提高产量B. 延长设备寿命C. 增加成本D. 减少原料使用7. 以下哪种化学物质在化工生产中常用作催化剂?A. 水B. 硫酸C. 氢气D. 铁粉8. 化工工艺中,以下哪种设备用于分离液体和固体?A. 离心机B. 蒸发器C. 干燥器D. 过滤器9. 在化工设备管理中,预防性维护的主要目的是什么?A. 减少故障率B. 增加设备负荷C. 提高产品价格D. 缩短生产周期10. 化工生产中,以下哪种设备用于加热或冷却流体?A. 泵B. 反应器C. 换热器D. 储罐11. 化工工艺流程优化中,以下哪种方法可以提高产品质量?A. 增加原料投入B. 减少设备维护C. 优化反应条件D. 延长生产时间12. 在化工设备中,以下哪种材料具有良好的耐腐蚀性?A. 碳钢B. 铜C. 不锈钢D. 铝13. 化工生产中,以下哪种设备用于测量流体流量?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计14. 化工设备管理中,以下哪种操作可以提高设备效率?A. 减少维护频率B. 增加设备负荷C. 定期清洁和润滑D. 延长设备使用时间15. 化工工艺中,以下哪种设备用于储存高压气体?A. 储罐B. 压缩机C. 气瓶D. 反应器16. 在化工生产中,以下哪种操作可以减少环境污染?A. 增加废水排放B. 减少原料使用C. 提高生产温度D. 增加废气排放17. 化工设备中,以下哪种材料适合用于制造高温设备?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 木材18. 化工工艺中,以下哪种设备用于分离不同密度的液体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 分馏塔19. 在化工设备管理中,以下哪种操作可以延长设备寿命?A. 增加设备负荷B. 减少维护频率C. 定期检查和维护D. 延长设备使用时间20. 化工生产中,以下哪种设备用于测量液体或气体的压力?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计21. 化工工艺中,以下哪种设备用于加热或冷却流体?A. 泵B. 反应器C. 换热器D. 储罐22. 在化工生产中,以下哪种操作可以提高产品质量?A. 增加原料投入B. 减少设备维护C. 优化反应条件D. 延长生产时间23. 化工设备中,以下哪种材料具有良好的耐腐蚀性?A. 碳钢B. 铜C. 不锈钢D. 铝24. 化工生产中,以下哪种设备用于测量流体流量?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计25. 化工设备管理中,以下哪种操作可以提高设备效率?A. 减少维护频率B. 增加设备负荷C. 定期清洁和润滑D. 延长设备使用时间26. 化工工艺中,以下哪种设备用于储存高压气体?A. 储罐B. 压缩机C. 气瓶D. 反应器27. 在化工生产中,以下哪种操作可以减少环境污染?A. 增加废水排放B. 减少原料使用C. 提高生产温度D. 增加废气排放28. 化工设备中,以下哪种材料适合用于制造高温设备?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 木材29. 化工工艺中,以下哪种设备用于分离不同密度的液体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 分馏塔30. 在化工设备管理中,以下哪种操作可以延长设备寿命?A. 增加设备负荷B. 减少维护频率C. 定期检查和维护D. 延长设备使用时间31. 化工生产中,以下哪种设备用于测量液体或气体的压力?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计32. 化工工艺中,以下哪种设备用于加热或冷却流体?A. 泵B. 反应器C. 换热器D. 储罐33. 在化工生产中,以下哪种操作可以提高产品质量?A. 增加原料投入B. 减少设备维护C. 优化反应条件D. 延长生产时间34. 化工设备中,以下哪种材料具有良好的耐腐蚀性?A. 碳钢B. 铜C. 不锈钢D. 铝35. 化工生产中,以下哪种设备用于测量流体流量?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计36. 化工设备管理中,以下哪种操作可以提高设备效率?A. 减少维护频率B. 增加设备负荷C. 定期清洁和润滑D. 延长设备使用时间37. 化工工艺中,以下哪种设备用于储存高压气体?A. 储罐B. 压缩机C. 气瓶D. 反应器38. 在化工生产中,以下哪种操作可以减少环境污染?A. 增加废水排放B. 减少原料使用C. 提高生产温度D. 增加废气排放39. 化工设备中,以下哪种材料适合用于制造高温设备?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 木材40. 化工工艺中,以下哪种设备用于分离不同密度的液体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 分馏塔41. 在化工设备管理中,以下哪种操作可以延长设备寿命?A. 增加设备负荷B. 减少维护频率C. 定期检查和维护D. 延长设备使用时间42. 化工生产中,以下哪种设备用于测量液体或气体的压力?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计43. 化工工艺中,以下哪种设备用于加热或冷却流体?A. 泵B. 反应器C. 换热器D. 储罐44. 在化工生产中,以下哪种操作可以提高产品质量?A. 增加原料投入B. 减少设备维护C. 优化反应条件D. 延长生产时间45. 化工设备中,以下哪种材料具有良好的耐腐蚀性?A. 碳钢B. 铜C. 不锈钢D. 铝46. 化工生产中,以下哪种设备用于测量流体流量?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计47. 化工设备管理中,以下哪种操作可以提高设备效率?A. 减少维护频率B. 增加设备负荷C. 定期清洁和润滑D. 延长设备使用时间48. 化工工艺中,以下哪种设备用于储存高压气体?A. 储罐B. 压缩机C. 气瓶D. 反应器49. 在化工生产中,以下哪种操作可以减少环境污染?A. 增加废水排放B. 减少原料使用C. 提高生产温度D. 增加废气排放50. 化工设备中,以下哪种材料适合用于制造高温设备?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 木材51. 化工工艺中,以下哪种设备用于分离不同密度的液体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 分馏塔52. 在化工设备管理中,以下哪种操作可以延长设备寿命?A. 增加设备负荷B. 减少维护频率C. 定期检查和维护D. 延长设备使用时间53. 化工生产中,以下哪种设备用于测量液体或气体的压力?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计54. 化工工艺中,以下哪种设备用于加热或冷却流体?A. 泵B. 反应器C. 换热器D. 储罐55. 在化工生产中,以下哪种操作可以提高产品质量?A. 增加原料投入B. 减少设备维护C. 优化反应条件D. 延长生产时间56. 化工设备中,以下哪种材料具有良好的耐腐蚀性?A. 碳钢B. 铜C. 不锈钢D. 铝57. 化工生产中,以下哪种设备用于测量流体流量?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计58. 化工设备管理中,以下哪种操作可以提高设备效率?A. 减少维护频率B. 增加设备负荷C. 定期清洁和润滑D. 延长设备使用时间59. 化工工艺中,以下哪种设备用于储存高压气体?A. 储罐B. 压缩机C. 气瓶D. 反应器60. 在化工生产中,以下哪种操作可以减少环境污染?A. 增加废水排放B. 减少原料使用C. 提高生产温度D. 增加废气排放61. 化工设备中,以下哪种材料适合用于制造高温设备?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 木材62. 化工工艺中,以下哪种设备用于分离不同密度的液体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 分馏塔63. 在化工设备管理中,以下哪种操作可以延长设备寿命?A. 增加设备负荷B. 减少维护频率C. 定期检查和维护D. 延长设备使用时间64. 化工生产中,以下哪种设备用于测量液体或气体的压力?A. 温度计B. 压力表C. 流量计D. 液位计答案1. B2. A3. D4. B5. C6. B7. B8. D9. A10. C11. C12. C13. C14. C15. C16. B17. B18. D19. C20. B21. C22. C23. C24. C25. C26. C27. B28. B29. D30. C31. B32. C33. C34. C35. C36. C37. C38. B39. B40. D41. C42. B43. C44. C45. C46. C47. C48. C49. B50. B51. D52. C53. B54. C55. C56. C57. C58. C59. C60. B61. B62. D63. C64. B。
化工工艺学简答题含答案第一章合成氨1.合成氨的主要生产工序,各工序的作用和任务?答:1.原料气制备,制备含有氢、氮的原料气。
用煤、原油或天然气作原料,制备含氮、氢气的原料气。
2.净化,因为无论用何种方法造气,原料气中都含有对合成氨反应过程有害的各种杂质,必须采取适当的方法除去这些杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
3.压缩和合成,将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在铁催化剂的作用下合成氨。
2.写出烃类蒸汽转化的主要反应。
CH 4+H 2O(g)=CO+3H 2,CH 4=2 H 2+C3.简述常用脱硫方法及技术特点以及适用流程。
答:干法脱硫(氧化锌法脱硫;钴钼加氢脱硫法)是用固体吸收剂吸收原料气体中的硫化物一般只有当原料气中硫化氢质量浓度不高标准状态下在3-5g/m 3才适用。
特点:能脱除有机硫和无机硫而且可以把脱得很精细,但脱硫剂不能再生而且设备庞大占地多,不适用于脱除大量无机硫,只有天然气、油田气等含硫低时才使用;湿法脱硫(化学吸收法,物理吸收法,化学-物理综合吸收法)特点:脱硫剂是便于运输的液体物料,脱硫剂是可以再生并且能回收的硫磺,适用于脱除大量无机硫。
4.改良ADA 法脱硫的主要化学反应和脱硫原理是什么?ADA 法脱硫主要化学反应及脱硫原理:在脱硫塔中用PH 为8.5--9.2的稀碱溶液吸收硫化氢并生成硫化氢物:液相中的硫化氢物进一步与偏钒酸钠反应,生成还原性焦性偏钒酸钠盐并析出无素硫还原性焦性偏钒酸钠盐接着与氧化态ADA 反应,生成还原态的ADA 和偏钒酸盐还原态的ADA 被空气中的氧气氧化成氧化态的ADA ,其后溶液循环使用 4.少量 CO 的脱除方法有哪些?答:铜氨液洗涤法、甲烷化法、液氮洗涤法。
5.以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应?答:主反应:CO+H 2O(g)=H 2+CO 2 ,CH 4+H 2O(g)=CO+3H 2副反应:CH 4=2 H 2+C ,2CO=C+CO 2,CO+H 2=H 2O+C6.简述一段转化炉的炉型结构。
化工工艺期末试题及答案一、选择题(共40题,每题2分,共80分)1. 下列哪项不是化工工艺的基本步骤?A. 原料制备B. 反应器设计C. 生产调节D. 产品分离2. 化工反应器设计中,批量反应容器常用的类型有:A. 平底容器B. 球形容器C. 搅拌型容器D. 板式容器3. 化工过程中,物料的传递方式包括下列哪些?A. 对流传递B. 辐射传递C. 导热传递D. 滴落传递4. 在化工生产中,下列哪个操作步骤属于固体分离?A. 蒸发B. 结晶C. 萃取D. 吸附5. 化工工艺中,流程图的图例符号通常包括:A. 箭头、矩形框、圆形框B. 直线、方形框、菱形框C. 箭头、方形框、圆形框D. 曲线、圆形框、菱形框......二、填空题(共20题,每题4分,共80分)1. 工业上常用的反应动力学模型包括_________、_________和_________模型。
2. 反应器的体积通常用_________表示。
3. 化学反应速率通常由_________、_________和_________三个因素决定。
4. 固体分离操作中,_________是通过溶解液中的杂质在固定床上的吸附作用来分离杂质的。
5. 在流程图中,箭头的方向表示_________的流动方向。
......三、简答题(共10题,每题10分,共100分)1. 请简述批量反应容器与连续反应容器的区别。
2. 请说明反应动力学模型的作用。
3. 请解释化工过程中的催化作用以及其在实际生产中的应用。
4. 请分别说明蒸馏、萃取和结晶的基本原理。
5. 请简要介绍化工工艺中的装置设计原则。
......四、综合题(共4题,每题20分,共80分)1. 请结合化工工艺实例,阐述化工工艺中原料制备的重要性及其对产品质量的影响。
2. 以某化工工艺为例,绘制流程图,并对其中涉及的关键步骤进行简要说明。
3. 对于已知化工反应的速率方程和反应模型,请利用数值方法计算反应速率常数。
化工工艺学复习题答案一、选择题1. 化工工艺学是一门研究什么的学科?A. 化学理论B. 化工生产过程C. 化学实验方法D. 化学教育答案:B2. 化工生产过程中,哪个阶段是最为关键的?A. 原料准备B. 反应过程C. 产品分离D. 产品包装答案:B3. 化工工艺中,反应器的类型有哪些?A. 固定床反应器B. 流化床反应器C. 搅拌槽反应器D. 所有以上答案:D4. 化工生产中,如何提高产品收率?A. 增加原料用量B. 优化反应条件C. 减少副反应D. 所有以上答案:D5. 在化工工艺中,什么是转化率?A. 产品的质量与反应物质量的比值B. 反应物转化为产品的比例C. 反应物的消耗速度D. 反应物的纯度答案:B二、填空题6. 化工工艺学中的“三废”指的是废水、废气和_______。
答案:废渣7. 化工生产中,常用的分离技术包括蒸馏、_______、萃取等。
答案:结晶8. 化工工艺设计中,通常需要考虑的因素包括反应条件、_______、设备选型等。
答案:原料成本9. 在化工生产中,_______是评价一个工艺是否经济的重要指标。
答案:生产成本10. 化工工艺中,催化剂的作用是_______。
答案:加速反应速率三、简答题11. 简述化工工艺中常见的几种反应类型。
答案:常见的反应类型包括加氢反应、氧化反应、还原反应、聚合反应、裂化反应等。
12. 描述化工生产中安全的重要性及其基本措施。
答案:化工生产中安全至关重要,因为化工过程可能涉及到易燃、易爆、有毒或腐蚀性物质。
基本措施包括:确保设备和工艺的安全性设计,进行定期的安全检查,员工的安全培训,以及制定应急预案等。
四、论述题13. 论述化工工艺中原料的选择对整个生产过程的影响。
答案:原料的选择直接影响化工生产的成本、效率和产品质量。
优质的原料可以提高反应的转化率和选择性,减少副产品的生成,从而降低生产成本和提高产品纯度。
同时,原料的稳定性和可得性也是考虑的重要因素。
A卷
2009—2010学年第2学期
《化工工艺与设备》试卷
专业班级
姓名
学号
开课系室化学工程系
考试日期 2010.5.16
题号一二三四总分得分
阅卷人
一、填空、选择题(每空1分,共30分)
1、原油加工方案根据目的产物不同,可分为以下三类:燃料型、燃料-润滑油型和化工型。
2、原油常减压加工流程中,初馏塔塔顶馏出液可作为催化重整的原料以生产芳烃和高标号汽油
3、原油常压蒸馏塔底通入水蒸汽的作用是降低油气分压,使塔底重油中的轻组分气化。
提升管催化裂化装置中,提升管下部通入水蒸汽的作用是将原料油雾化。
4、原油常减压加工流程中,减压塔汽提段直径小于主体精馏段,其原因是缩短减压渣油在塔底停留时间,以免在高温下发生分解、缩合而结焦。
5、催化裂化反应为 A 反应,催化剂再生反应为 B 反应。
(A. 吸热;B. 放热)
6、催化裂化反应装置通常由三大部分组成:反应-再生系统、分馏系统和吸收稳定系统
7、裂解原料的来源主要有两个方面,一是天然气加工厂的轻烃,二是炼油厂的加工产品。
8、裂解气净化需除去的三类主要物质为:酸性气体、水和炔烃。
9、将裂解气进行高压法深冷分离,必须首先将裂解气压缩到 C 个大气压。
(A.10-20;B.20-30;C.30-40)
10、裂解气的深冷分离有三种分离流程:顺序分离流程、前脱乙烷流程、前脱丙烷流程。
11、对纯加热炉,全炉热负荷的计算式为 A 。
(A. Q=G [eI l +(1-e)I l -I i ];B.
Q=G [eI v +(1-e)I l -I i ]; C. Q=G [eI i +(1-e)I v -I l ])
12、 管式加热炉的气体火嘴,按燃料与空气的混合方式不同,可分为 预混式 ,
外混式 和 半预混式 。
13、塔板上设置出口安定区的目的是 减少液体进入降液管时夹带的泡沫量 。
14、填料的特性参数包括:比表面积、孔隙率、填料因子和堆积密度(单位堆积
体积内的填料数目)。
15、对于F1型重阀,当阀孔动能因数为 A 时泄漏量接近10%,故取此值作为
控制泄漏量的操作负荷下限。
(A.5-6;B.7-8;C.9-12)
16、板式塔的常见的溢流型式有单溢流、 U 型溢流 、 双溢流 。
二、简答题(每题5分,共25分)
1、简述原油预处理过程中脱除盐和水的原因
答(1)原油中含水的危害:① 给原油的输送和储存增加负担。
② 增加加工过
程能耗。
③ 影响蒸馏过程的正常操作。
(2分)
(2)原油中含盐的危害:① 水解生成盐酸,腐蚀设备。
② 沉积在管壁形成盐
垢,影响换热器效率和增加原油流动压降。
③ 影响重油的二次加工。
(3分)
鉴于以上原因,原油加工前需在预处理过程中进行脱盐脱水。
2、管式加热炉辐射室传热速率方程为)(40])100
()100[(67.544t g t g cp R T T T T F A Q -+-=φ,
说明方程式中各符号的名称及意义。
-R Q 辐射室总传热速率 (1分)
-φ烟气对管排的角系数;是指烟气辐射给管排的能量占烟气总能量的分率(1
分)。
-cp A 冷平面面积,是指管排所占据的全部面积(ef cp L nS A 1=)。
(1分)
-F 总辐射交换因素,用于修正模型偏差而引入的修正系数。
它与管壁及烟气的
黑度和有效反射面积等有关。
(1分)
-g T 烟气温度。
-t T 管壁温度。
(1分)
3、简述管式加热炉辐射室传热计算的罗伯-伊万斯假定的主要内容。
答:(1)炉膛内烟气充分混合,各处烟气组成与温度均相同且温度等于出辐射室
烟气平均温度,将炽热的烟气看成一发热面。
(2分)
(2)将排管看成是一吸热面,管壁温度为管内介质平均温度加上50℃。
(1分)
(3)对流给未敷设炉管炉墙的热量等于其散热损失,从辐射角度将炉墙看成一全
反射面。
(2分)
4、在烃类的热裂解过程种,一般应加入过热水蒸气作为稀释剂,简述其作用。
答:(1) 可有效降低烃的分压,利于裂解反应进行,增加乙烯收率。
(2) 水蒸气热容较大,能对炉管温度起稳定作用,在一定程度上保护了炉管。
(3)与产物容易分离,对裂解气质量无影响,水蒸气便宜易得。
(4) 可以抑制原料中的硫对合金钢的反应管的腐蚀作用。
(5)水蒸气通过下列反应清除裂解管中的焦碳,实际上起了炉管清焦的作用。
(6)水蒸汽对金属管表面起一定氧化作用,使金属表面的铁、钼成为氧化物薄膜、减少了铁和钼对烃类气体分解生碳的催化作用
(每个1分,答对以上任意5个均得满分)
5、简述板式塔的不正常操作现象中漏液的原因及危害
漏液:部分液体不是横向流过塔板后经降液管流下,而是从阀孔直接漏下。
(1分) 原因:气速较小时,气体通过阀孔的速度压头小,不足以抵消塔板上液层的重力;气体在塔板上的不均匀分布也是造成漏液的重要原因。
(2分) 后果:导致气液两相在塔板上的接触时间减少,塔板效率下降,严重的漏液使塔板上不能形成液层,气液无法进行传热、传质,塔板将失去其基本功能。
(2分)
三、画图题(共20分)
1、画出燃料型原油常减压装置流程图,并标明主要设备的名称(14分)
画出图10分,标出主要设备名称4分
2、画出塔板负荷性能图并标明各线的名称(6分)
1、过量液沫夹带线
2、过量漏液线
3、液泛线(淹塔线)
4、液相流量下限线
5、液相流量上限线(降液管中液体停留时间不足线)OP线:操作线(画出图给4分,标明各线名称给2分)
四、分析题(共25分)
1、下图是裂解气顺序深冷分离原则流程,请说明各设备的名称及作用,并简述流程。
(共17分)
1 碱洗塔用碱洗去裂解气中的酸性气体(1分)
2 干燥器用干燥剂脱去裂解气中的水(1分)
3 脱甲烷塔将甲烷和C1以上组分分开(1分)
4 脱乙烷塔将C2和C2以上组分分开(1分)
5 乙烯塔将乙烯与乙烷分开(1分)
6 脱丙烷塔将C3和C3以上组分分开(1分)
7 脱丁烷塔将C4和C4以上组分分开(1分)
8 丙烯塔将丙烯与丙烷分开(1分)
9 冷箱将低温设备集中在一起防止散冷(1分)
10 加氢脱炔反应器将裂解气中的炔通过加氢方法脱去(1分)
11 绿油塔除去裂解气中的绿油(1分)
12 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段压缩压缩裂解气(1分)
13 Ⅳ、Ⅴ段压缩继续压缩裂解气(1分)
流程叙述:裂解气经过三段压缩后,进入碱洗塔碱洗脱去酸性气体,然后再经两段压缩进干燥塔脱水,之后进脱甲烷塔并在冷箱的作用下将甲烷、氢气和碳二以上组分分开,塔底馏分进脱乙烷塔,塔顶出碳二,塔底出碳三及以上馏分,碳二加氢脱炔及脱绿油后进入乙烯塔得到乙烯和乙烷,塔底馏分进入脱丙烷塔,塔顶出碳三馏分,塔底出碳四及以上馏分,碳三馏分加氢脱炔及脱绿油后进入丙烯塔得到丙烯和丙烷,碳四及以上馏分进入脱丁烷塔将碳四和碳五组分分开。
(4分)
2、试由加热炉全炉热效率的定义式出发,分析影响全炉热效率的主要因素,并提出提高全炉热效率的方法。
(8分)
答:全炉热效率的定义式为
l L l l Q q Q q Q q --+=211η
对没有预热的加热炉,空气与燃料带进的显热很小,一般可以忽略(q 1/Q l 取为0)。
散热损失q L /Q l 一般由经验选定:对立式炉和圆筒炉约为0.02~0.05,烟气带出的热量q 2/Q l 与过剩空气系数和烟气出对流室温度有关,由上式可以看出,在保证燃料完全燃烧和炉墙保温正常的情况下,加热炉热效率的高低,关键取决于排出烟气的温度和流量。
(3分)
排烟温度越低,η越高。
但排烟温度不能任意降低,一般设计时,将排烟温度控制在400℃左右。
烟气流量W G =B(1+αL 0+ω), 由此式可知,减少烟气流量,通常只能通过降低α才能达到, 降低α必须选用合适的火嘴,以保证燃料能充分燃烧。
(2分)
由全炉热效率的定义及影响因素可知,提高加热炉热效率的方法有以下几种方法:降低烟气带走的热量、尽可能降低散热损失、提高空气入炉温度。
(3分)。