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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298.15K。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。23.精馏塔系统合成的基本原则中包含，应尽早移出有毒和易燃易爆组分，以减少过程的危险性。24.热交换网络合成中，其基本步骤的第四步是：画出热网络图，确定网络最大能量回收方案。25.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从编制设计文件方面去进行考虑，并汇编成册。26.可行性研究的主要内容中包括劳动力来源和费用、人员培训及项目实施计划的研究。27.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从原料路线和技术路线的选择方面去进行考虑28.可行性研究的主要内容包括经济效益的研究。29.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从工艺流程设计方面去进行考虑。30.可行性研究的主要内容中包括原料和技术路线的研究。31.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从能量计算和总能耗合计方面去进行考虑。32.在分离过程中，比较不同的分离过程，选用经济上合理的方案。33.比较不同的分离过程，应选用经济上合适的方案。34.精馏塔系统合成的基本原则中包含，尽早移出腐蚀性的物料。35.化工过程的六个子系统中,专用地址的分配，用于研究各单元操作，从而确定操作方法。36.热交换网络合成中需要确定出总目标费用最少的网络方案。37.可行性研究的主要内容中包括工程条件的研究。38.精馏塔系统合成的基本原则中包含，产物作为分馏产出来可以保证产品的纯度。39.可行性研究的主要内容中包括资金和成本的研究。40.在热交换网络中，话出热能阶图，求出窄点及所需最少的外源热流股和冷流股。41.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从工艺流程设计方面去进行考虑。42.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从能量计算和总能耗合计方面去进行考虑。43.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。44.精馏塔系统合成的基本原则中包含，尽早移出腐蚀性的物料。45.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。46.精馏塔系统合成的基本原则中包含，产物作为馏分产出来可以保证产品的纯度。47.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。二、简答题1.项目建设书包含哪些内容？答：1.项目建设目的和意义；2产品需求初步预测；3产品方案和拟建规模；4工艺技术方案；5资源、主要原材料、燃料和动力的供应；6建厂条件和厂址初步方案；7环境保护；8工厂组织和劳动定员估算；9项目实施规划设想；10投资估算和资金筹措设想；11经济效益和社会效益的初步估算。2.整套设计中应注意哪些问题？答：厂址的选定、总图布置、公用工程、安全与卫生、土建设计、自动控制、技术经济等。3.死态的标准是什么？答：1.死态的温度定为298.15K；2.死态的压力定为1atm；3.基础浓度与参照物质。4.热交换网络有哪五种表达方法？答：1.线、圈表示法；2.矩阵表示法；3.温度-焓图表示法；4.热焓图表示法；5.网络图表示法。5.串联系统和并联系统的可靠度的表达式是什么？P184答：串联结构并联结构6.基本建设的程序是什么？P15答：建设前期各项准备工作---项目建议书---初步可行性研究---详细可行性研究---初步决策-----工程评估---最终决策---计划任务---初步设计---施工图设计。7.经济评价两态、三种类型的内容是什么？答：两态为静态法（不考虑资金的时间价值）和动态法（考虑资金的时间价值）。三种类型为时间指标、资金指标与利润率指标。8.投资估算有哪四种方法？各有什么特点？P270答：1.单位生产能力估算法；2.装置能力指数法；3.资金周转率法；4.因子法。9.过程开发的设计的内容有哪些？10.项目建设总投资由哪些部分组成？答.固定资产投资、建设期借款利息、流动资金。11.化工工艺设计的内容有哪些？答：1.原料路线和技术路线的选择；2.工艺流程设计；3.物料计算；4.能量计算；5.工艺设备的设计和选型；6.车间布置；7.化工管路设计；8.非工艺设计项目的考虑；9.编制设计文件。12.物料衡算的主要步骤有哪些？答：1.分析并确定求解问题的实质和求解的系统；2.画出该过程的流程示意图；3.圈出求解系统在流程图中的边界；4.对复杂的过程问题，需列表进行自由度分析，检查给定的数据条件与求解的变量数目是否相符，确定求解的步骤；5.选定计算基准；6.对于简单的衡算问题，可不做自由度分析，列表给出进、出流股，其后直接求解；7.列出衡算的数学模型，并进行求解计算。13.引起安全事故的因素是什么？答：1.设备损坏；2.对物料的考虑不周；3.操作失误；4.化工过程问题；5.缺乏防护规程；6.物料移动产生的问题；7.工厂位置问题；8设计的结构不合理问题；9.工厂方案。四、计算题1.将一个含有20%（摩尔百分率、下同）丙烷（C3），20%异丁烷(i-C4),20%异戊烷(i-C5)和40%正戊烷(n-C5)的混合物引入到精馏塔分离,塔顶馏分为含50%C3，44%(i-C4)，5%(i-C5)和1%(n-C5)的混合物，塔底引出流股仅含1%C3，试完成物料衡算，作出物料衡算表。2.有100Kg乙炔和足够的空气混合燃烧，分析燃烧的尾气中，CO2的含量为7.5%（体积百分比），试求共给燃烧的空气的过剩量是多少？3.将含40%（质量百分率、下同）硫酸的废液与98%浓硫酸混生产90%的硫酸，产量为1000Kg/h，各溶液的第二组分为水，试完成物料衡算计算。作出物料衡算表。4.现以含硫32%的硫铁矿为原料生产硫酸。已知硫的烧出率为98%，炉气净化时损失为1.5%，二氧化硫转化为三氧化硫的转化率为98%，三氧化硫吸收率为99%，试计算1吨硫铁矿可以生产98%硫酸多少吨？5.在催化剂作用下，乙醇可被空气氧化制取乙酸。为了保证乙醇有足够的氧化率，在进料时空气过量60%，乙醇的转化率为80%，欲完成物料衡算，试确定计算基准，写出化学反应方程式。完成物料衡算表。见ppt6.在砖瓦厂的烟道中安装节热器，回收烟道气中的热量。烟道气温度为280℃，速率为2000Kg/h。管程内通入T=15℃的水。希望换热后产生120℃的饱和蒸汽。假定衡算时最小温差为15℃。给定数据：15℃液态的水的焓HL=65KJ/Kg,120℃液态水的焓HL=500KJ/Kg，120℃气态水的焓HV=2700KJ/Kg，烟道气平均比热为CP=1.1KJ/(Kg·K)。试求节热器发生蒸汽的速率以及烟道气出口的温度。7.一个系统由三个串联操作组成，从过去的运转记录可知，反应器运转正常占试验次数分别是3/4、7/8、和40%，求系统同时成功的机会。如果将上述各组元构成并联操作，这时系统的成功的概率是多大？五、设计题1.空气流率为10000m3/h(标准状态下)，K=2.754，温度为38℃，钢管公称直径DN=108mm，长度为65m，已知初始端压力为850kPa，求压力降。问在什么条件下达到声速，产生声速处的压力是多少？2.某液体物料输送系统中，液体从设备A输送到另一个设备B。假设设备A的压力为540kPa，温度为35℃，液体的密度为930kg/m3，黏度为0.91mPa·s，质量流率为4900kg/h，操作时该流率由一控制阀控制，管路为钢管，求控制阀的允许压力降。（假定液体的流速为1.5m/s）3.有2个冷流股，2个热流股。已知数据见下表，欲求出窄点温度和在最大回收能量情况下的QHmin和QCmin物流号和类型供应温度℃目标温度℃热容流率KW/℃热负荷DHKWC1冷201352230h1热170603330C3冷801404240h4热150301.5180最小传热温差DTmin=10℃