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化工设计试题及答案

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《 化工设计 》（ A卷 共 4 页）

一、（共20分）简答题（共5个小题，每小题4分）

1、简述化工工艺设计的内容及步骤。

2、简述化工产品成本由哪些部分构成。

3、简述我国现行的化工基建程序。

4、说明流程组织时挑选化学反应途径应该考虑的一些主要因素。

5、简述化工项目试生产的步骤。

二、（共20分）由一个液液非均相反应生产高纯度的产品C，反应式为A＋BC（其反应速度

2BACCr ），同时伴随着副反应A＋CD（可逆反应，其正反应速度 ）。已知采购来的原料A为液相原料，其中含有少量D及E。原料B也为液相，为纯组份且价格较贵。A、D、B、C、E五种组分的相对挥发度由小到大（D、B之间相对挥发度相差更明显）。A原料的价格较便宜，C与E之间能形成难分离的共沸物。试进行这个过程的流程组织（连续操作流程，要求考虑反应器的形式），写出简要说明，并画出流程框架草图。

2ACrCC 2 3

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三、（共20分）下表列出了冷、热各两股流的起始温度和目标温度，并给出了其焓变及热容流率。假设最小传热温差，Tmin要求为20℃。根据热交换网络窄点（Pinch）原理，请用问题列表算法（The

problem table algorithm）列出具体计算步骤：

1、计算出窄点。（10分）

2、计算出外界最小输入冷量（QCmin）和外界最小输入热量（QHmin）。（10分）

流股 类型 Ti(℃) To(℃) H（MW） CP（MW／℃）

1 冷 20 180 32.0 0.2

2 冷 140 230 27.0 0.3

3 热 200 80 30.0 0.25

4 热 250 40 31.5 0.15

四、（共15分）有一个化工项目，项目总投资共3800万元人民币（全部靠银行贷款），共1年建设期，第二年开始，连续11年预测其每年总销售收入3700万元人民币，每年其总销售成本为2800万元人民币，设该项目全部税种免税（不计各种税收）。项目共12年寿命期，终了时无任何残值，按年复利计算。其各年现金流量表预测如下（单位：万元人民币）：

年度（年） 1 2 3 。。。 12

总投资 3800

总销售收入 3700 3700 。。。 3700

总销售成本 2800 2800 。。。 2800

1、令年折现率为8％，试计算该项目的净现值（NPV）；（10分）

2、试计算该项目能承担的最大银行贷款年利率。（5分）

3 3

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五、（共25分）乙醛可通过乙烯在银催化剂作用下部分氧化制取，但通常伴随着一个副反应（乙烯的完全氧化反应），反应式为：

2C2H4 ＋O2 2CH3CHO （主反应）

C2H4 ＋3O2 2CO2 ＋2H2O （副反应）

设计已知：

1、乙烯在反应器内单程转化率为20％；

2、反应器内乙烯生成乙醛的单程选择性率为80％；

3、离开吸收塔的气流股有20％通过分流器放空；

4、分流器只牵涉到三种组份，提取塔也只牵涉到三种组份，除反应器外，其它单元设备内无化学反应。图中组成为摩尔分率。设计出的流程示意图如下所示。要求：

1、试作该过程的自由度分析（直接填入右边表格中）（15分）。

2、求解吸收塔吸收液流出流股（8号流股）的组成（10分）。

仅做流程MB计算时的自由度分析表

反应器 吸收塔 混合器 提取塔 分流器 过程 整体

OB

流股变量总数

单元变量数

MB方程数

已知流股变量数

已知单元变量数

已知附加式数

原自由度

计算基准

最终自由度

11 C2H4O 0.04 H2O 1.00

C2H4 0.10 分流器

混合器 反应器 吸收塔

提取塔 C2H4 1.00

O2 0.21

N2 0.79

H2O 1.00 C2H4O 0.25

CO2

H2O C2H4

O2

N2

1

23 4 5 6

7

8 9

10

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化工工学试题与答案

化工工学试题与答案

化工工艺学试题（1）

一、填空：（每空1分共10分）

1. 目前工业上对、间二甲苯的分离的工艺方法有低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。

2. 乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用多管等温型反应器和绝热反应器两种类型反应器。

3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物五种？

二、简答（每题5分，共90分）

1、煤的干馏和煤的气化的定义。

答：将煤隔绝空气加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐开始分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥发性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干馏。煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称为煤的气化。

2、什么叫烃类热裂解？

答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。

3、烃类热裂解的原料有哪些？

答：天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油

4、烃类热裂解过程有何特点？

答：①强吸热反应，且须在高温下进行；②存在二次反应，为了避免二次反应，

停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。

5、烃类热裂解制乙烯的分离过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？

答：裂解气中许多组分在常压下都是气体，沸点很底，为了使分离温度不太底，可以适当提高分离压力。多段压缩有如下好处：节省压缩功；段与段中间可以进行降温，避免温度太高引起二烯烃的聚合；段与段中间也可便于进行净化和分离。

6、烃类裂解制乙烯的过程中，为什么要对裂解气进行脱酸性气体？怎样进行脱除？

答：酸性气体主要是指二氧化碳和硫化氢，另外还含有少量有机硫化物，这些酸性气体过多会对分离过程带来危害：例如硫化氢会腐蚀管道和设备，使加氢脱炔催化剂中毒，使干燥用的分子筛寿命缩短，二氧化碳会结成干冰，会堵塞管道，他们对产物的进一步利用也有危害，所以必须脱除。用碱洗法脱除；酸性气体量多时可以先用乙醇胺脱除，再用碱洗法彻底除去。

化工原理试题及答案

化工原理试题及答案

化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬)

12月25日

一、填空题（共15空，每空2分，共30分）

1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa ）。

2. 热传导只发生在固体和（ 静止）的或（滞）流动的流体中。

3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小）

4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。

5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质 ）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。

6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。

7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比 时的（小）。（填大或小）

8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小）

9. 蒸发操作所用的设备称为（ 蒸发器）。

10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发 ）和（多效蒸发）。

二、选择题（共5题，每题2分，共10分）

1. 对吸收操作有利的条件是：（ D ）

A. 操作温度高、压强高；B. 操作温度高、压强低；C. 操作温度低、压强低；D. 操作温度低、压强高

2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（ A ），液相温度较下层塔板（ ）

A. 高，低；B. 低，高；C. 高，高；D. 低，低

3. （ D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。

A. 板式塔的传质意图；B. 板式塔的设计过程；C. 板式塔的恒摩尔流要求；D. 板式塔的设计意图

4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（ C ）及与物料的接触方式都不变。

化工原理试题及答案 2

化工原理试题及答案 2

化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬)

12月25日

一、填空题（共15空，每空2分，共30分）

1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa ）。

2. 热传导只发生在固体和（ 静止）的或（滞）流动的流体中。

3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小）

4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。

5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质 ）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。

6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。

7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比 时的（小）。（填大或小）

8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小）

9. 蒸发操作所用的设备称为（ 蒸发器）。

10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发 ）和（多效蒸发）。

二、选择题（共5题，每题2分，共10分）

1. 对吸收操作有利的条件是：（ D ）

A. 操作温度高、压强高；B. 操作温度高、压强低；C. 操作温度低、压强低；D. 操作温度低、压强高

2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（ A ），液相温度较下层塔板（ ）

A. 高，低；B. 低，高；C. 高，高；D. 低，低

3. （ D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。

A. 板式塔的传质意图；B. 板式塔的设计过程；C. 板式塔的恒摩尔流要求；D. 板式塔的设计意图

4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（ C ）及与物料的接触方式都不变。

化工设计概论试题

化工设计概论试题

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教育资料 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。

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教育资料 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 。