化工設(shè)計概論11

1、中國石油大學(xué)（北京）遠程教育學(xué)院 化工設(shè)計概論 期末復(fù)習(xí)題一、給出下面概念和術(shù)語的定義1、熱；2、活塞流型反應(yīng)器；3、管件；4、分離過程；5、溫-焓圖(T-H)；6、固定床反應(yīng)器；7、聚式流態(tài)化；8、傳質(zhì)分離過程（平衡分離過程）；9、工藝流程示意圖；10、連續(xù)過程；11、中間反應(yīng)；12、速率控制分離過程；13、逆流反應(yīng)器；14、分離因子；15、化工過程；16、間歇過程；17、工藝過程階段；18、夾點；19、化學(xué)反應(yīng)路線；20、流化床反應(yīng)器； 二、單項與多項選擇題1、（ ）衡算式是化學(xué)反應(yīng)過程物料衡算不能應(yīng)用的。A總質(zhì)量衡算式； B組分質(zhì)量衡算式；C元素原子物質(zhì)的量衡算式；D元素原子質(zhì)量衡算式2

2、、在進行過程的物料平衡計算時，對系統(tǒng)需要分析的內(nèi)容有（ ）。 A確定物料平衡方程式；B確定物流約束式；C確定設(shè)備約束式；D確定變量3、在溫-焓圖中得到熱復(fù)合曲線的步驟有（ ）步驟。A劃分溫區(qū)； B各熱流溫度按高到低順序排列；C求每個溫區(qū)的總熱交換量；D畫出每個溫區(qū)的總物流線4、（ ）不是化工設(shè)計的內(nèi)容。A反應(yīng)過程選擇與優(yōu)化；B分離過程選擇與優(yōu)化；C廠區(qū)道路規(guī)劃與設(shè)計；D化工過程系統(tǒng)優(yōu)化5、管道布置圖包括下面（ ）圖樣。A管件圖； B管架圖管道施工說明；C蒸汽伴管系統(tǒng)布置圖；D管道平面布置圖6、（ ）分離過程不是速率控制分離過程。 A膜分離過程；B反滲透分離過程；C冷凍干燥分離過程；D超濾分離過

3、程7、間歇過程有（ ）特點。A生產(chǎn)靈活性高； B易實現(xiàn)自動化；C適合有固相的物流；D適合生產(chǎn)季節(jié)性產(chǎn)品8、分離過程的選擇應(yīng)分析分離過程的（ ）方面。 A可行性；B經(jīng)濟性；C可靠性；D生產(chǎn)規(guī)模9、對能量過程的分析方法有（ ）。 A能量衡算法；B熱流分析法；C熵分析法；D功衡算法10、夾點之上區(qū)域不可設(shè)置（ ）。 A熱阱；B保溫器；C熱源；D物流混合器11、對新過程的化工設(shè)計需要進行（ ） A概念設(shè)計；B裝置設(shè)計；C中試設(shè)計；D反應(yīng)設(shè)計12、換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的目的是得到（ ）。A最小的公用工程量；B最少的換熱器臺數(shù)；C換熱效益最大化； D合理的公用工程量13、（ ）分離過程是擴散分離過程。 A滲析分離

4、過程；B結(jié)晶分離過程；C超濾分離過程；D精餾分離過程14、能量過程的特點體現(xiàn)在（ ）方面。 A能量的形式；B能量轉(zhuǎn)換；C能量流率；D能量傳遞的設(shè)施15、（ ）不是非工藝設(shè)計的內(nèi)容。 A總圖運輸設(shè)計；B公用工程設(shè)計；C管路設(shè)計；D土建設(shè)計16、設(shè)備布置圖的標(biāo)注包括下面（ ）內(nèi)容。 A平面定位尺寸；B設(shè)備尺寸；C高度方位尺寸；D安裝方位標(biāo)17、化工過程的特征是過程中有（ ）。 A中間反應(yīng)；B反應(yīng)物預(yù)處理；C最終反應(yīng)；D化學(xué)反應(yīng)過程18、在物理過程中，存在（ ）物料衡算式。A總質(zhì)量衡算式； B組分質(zhì)量衡算式；C總物質(zhì)的量衡算式；D元素原子質(zhì)量衡算式19、溫-焓圖中物流線在橫座標(biāo)上的投影表示（ ）。

5、A溫度差；B熱交換量；C質(zhì)量；D流率20、夾點有（ ）特性。A物流匯合為總物流；B傳熱溫差為零；C傳熱面積為無限大；D混合效果最大21、（ ）作功方式是機械功。 A電功；B化學(xué)功；C膨脹功；D表面功22、降低精餾過程能耗的措施有（ ）。 A預(yù)熱進料；B減少塔板數(shù)；C減小回流比；D增設(shè)中間再沸器23、采用表格法計算夾點溫度和最小公用工程量的步驟有（ ）。 A計算每個溫區(qū)內(nèi)的熱量值；B確定夾點溫差；C劃分溫區(qū)；D計算熱級聯(lián)24、化工過程整合的要求有（ ）。 A過程的安全性；B過程的可靠性；C過程的環(huán)保性；D過程的經(jīng)濟性25、工藝過程階段中不包括（ ）過程。 A反應(yīng)過程；B分離過程；C產(chǎn)物回收過程；

6、D能量過程26、在進行過程的物料衡算時，必須設(shè)置基準(zhǔn)，這些基準(zhǔn)有（ ）。 A能量基準(zhǔn)；B時間基準(zhǔn)；C質(zhì)量基準(zhǔn)；D體積基準(zhǔn)27、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的溫度和壓力是（ ）。 AT=273.15 K；BT=275.15 K；CP=0.1013 MPa；DP=1.013 MPa 28、（ ）不是連續(xù)過程具有的性質(zhì)。A整年不間斷進料； B具有穩(wěn)定的反應(yīng)區(qū)間；C產(chǎn)物不間斷的分離；D具有穩(wěn)定的物流流率29、簡單過程物料衡算是指（ ）過程。 A混合單元；B循環(huán)過程；C精餾單元；D弛放過程 30、管道儀表流程圖的圖面由（ ）組成。 A附注；B標(biāo)注；C設(shè)備圖形；D儀表控制31、配管工程設(shè)計的內(nèi)容有（ ）方面。 A管徑的設(shè)

7、計；B管架的設(shè)計；C閥件的選擇；D管路的設(shè)計32、（ ）不是分離過程的要素。 A分離裝置；B分離劑；C一股多組分進料物流；D一股單組分進料物流33、按流態(tài)分類，流化床反應(yīng)器可分為（ ）。A氣液固三相流化床反應(yīng)器；B散式流化床反應(yīng)器；C鼓泡流化床反應(yīng)器； D快速循環(huán)流化床反應(yīng)器34、溫-焓圖中物流線左右平移時，不影響物流的（ ）性質(zhì)。 A流率；B溫度差；C質(zhì)量；D熱交換量35、計算產(chǎn)物選擇性需要（ ）數(shù)據(jù)。 A流率；B產(chǎn)物生成量；C原料消耗量；D產(chǎn)物與原料的關(guān)系比36、（ ）不是車間裝置布置的發(fā)展趨勢。 A露天化；B大型化；C集中化；D定型化37、化學(xué)反應(yīng)過程的主要內(nèi)容有（ ）方面。 A傳熱；B

8、反應(yīng)；C流速；D傳質(zhì)38、組分混合有（ ）特點。 A自發(fā)過程；BG減小的過程；CG增加的過程；DS減少的過程39、（ ）不是管件的連接方式。 A法蘭連接；B對焊連接；C膠粘連接；D螺紋連接40、基本建設(shè)階段有（ ）時期。 A投資決策前時期；B驗收時期；C投資時期；D開工時期三、判斷題1、綜合產(chǎn)品評估法反映了副產(chǎn)品的經(jīng)濟性和重要性。（A對； B錯）2、管道的設(shè)計要考慮熱膨脹和熱補償所帶來的影響。（A對； B錯）3、化工過程都是穩(wěn)態(tài)過程。（A對； B錯）4、新建設(shè)的化工裝置在試生產(chǎn)前需要進行試車。（A對； B錯）5、泵吸入管道的設(shè)計沒有要求的，可以根據(jù)情況設(shè)計。（A對； B錯）6、閥門的選用必須考

9、慮流體的性質(zhì)、壓力、溫度和閥門的材質(zhì)。（A對； B錯）7、在設(shè)計管道管徑時，對流體流速是有限制的，存在最大允許流速。（A對； B錯）8、描述能量“質(zhì)”屬性的定律是熱力學(xué)第二定律。（A對； B錯）9、穩(wěn)定流動體系是指與環(huán)境之間存在物質(zhì)和能量交換的體系。（A對； B錯）10、能量就是能量，沒有高低、優(yōu)劣之分。（A對； B錯）11、工廠布置圖包括廠區(qū)布置圖和設(shè)備布置圖（車間布置圖）。（A對； B錯）12、塔的設(shè)計時一定要設(shè)計人孔或手孔。（A對； B錯）13、非金屬管材用于腐蝕性介質(zhì)，溫度和壓力較高的場合。（A對； B錯）14、化工過程整合與優(yōu)化的目的是使工藝更加完整。（A對； B錯）15、工藝過程費

10、用估算的目的是確定投資額度。（A對； B錯）16、分離因子表征混合物在分離過程中可得到的分離程度的一種量度。（A對； B錯）17、對于小直徑、高度大的塔應(yīng)采用單排布置。（A對； B錯）18、封閉體系是指與環(huán)境沒有物質(zhì)和能量交換的體系。（A對； B錯）19、儀表的控制符號有圖形符號、字母代號和儀表位號。（A對； B錯）20、夾點處內(nèi)部換熱最大，經(jīng)濟效益最大。（A對； B錯）21、自由度分析就是要確定過程或單元的未知量個數(shù)。（A對； B錯）22、化工設(shè)計是針對化工過程某個單元操作的設(shè)計。（A對； B錯）23、在容器的設(shè)計時，一定要設(shè)計上放空、溢流和排放設(shè)施。（A對； B錯）24、夾點之下不應(yīng)設(shè)置任

11、何公用工程加熱器。（A對； B錯）25、一個化工產(chǎn)品只有一種反應(yīng)路線來生產(chǎn)。（A對； B錯）26、化工過程就是化學(xué)反應(yīng)的過程。（A對； B錯）27、按照管道儀表流程圖（PID）的設(shè)計程序，管道儀表流程圖有6個以上版本。（A對； B錯）28、化工設(shè)計的目標(biāo)是使化工工藝過程中各個單元的設(shè)計達到最佳。（A對； B錯）29、化學(xué)平衡常數(shù)可用來評估反應(yīng)熱效應(yīng)的大小。（A對； B錯）30、選擇性是指目的產(chǎn)物占已轉(zhuǎn)化反應(yīng)原料的分量。（A對； B錯）31、流化床反應(yīng)器最明顯的特征就是氣流是下進上出，固體質(zhì)量與浮力相近。（A對； B錯）32、分離過程是自發(fā)的過程。（A對； B錯）33、溫-焓圖是以溫度T為縱軸，

12、以熱焓H為橫軸的曲線圖。（A對； B錯）四、簡答題1、如何得到理想條件下氣液系統(tǒng)中的分離因子？2、泵管道布置的一般要求是什么？3、什么是分離過程？有何特征？4、什么是化學(xué)反應(yīng)過程？其主要內(nèi)容是什么？5、車間設(shè)備布置的內(nèi)容有哪些？6、在進行化工設(shè)計時，化工設(shè)計將受到哪幾方面的限制？7、廠區(qū)布置的基本任務(wù)和要求是什么？8、化工設(shè)計分為幾個階段？分別是什么？9、化工工藝過程的整合與優(yōu)化的基本思路是什么？10、配管工程設(shè)計的內(nèi)容有幾個方面？分別是什么？11、有幾類管道布置？其一般要求是什么？12、化工設(shè)計分為哪幾類設(shè)計？13、為什么要對所設(shè)計的工藝過程進行費用估算？14、工藝過程費用估算方法有哪幾種？

13、15、夾點的定義和夾點的特征？16、如何進行換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計？17、原料路線選擇應(yīng)遵循什么原則？18、在進行工藝過程設(shè)計時，其設(shè)計的程序是什么？19、在工藝過程的篩選和評價中，過程整合的內(nèi)容有哪些？20、在化工設(shè)計中，基本上需要進行幾類計算？分別是什么？21、對存在化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)進行物料衡算時，有幾種方法？分別是什么？22、為什么要設(shè)立基準(zhǔn)。基準(zhǔn)可否在自由度分析時作為已知條件？23、進行能量衡算的基本程序是什么？24、儀表控制點的標(biāo)注由幾部分組成？25、設(shè)備布置圖的標(biāo)注有哪些？26、如何得到配管工程中管道的管徑？27、有哪幾種方法將工業(yè)管道進行分類？28、在什么情況下要對管道進行熱補償？熱補償?shù)?/p>

14、方法有哪些？29、管道布置圖的標(biāo)注有哪些？30、在燃料油容器上設(shè)計哪些部件？五、計算題1、以苯為溶劑，用共沸精餾法分離乙醇-水混合物，制取純乙醇。假定料液混合物中含水65，乙醇35，在精餾塔餾出液中含苯80，水19，其余為醇(組成均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))。若要求乙醇生產(chǎn)量為2000 kg/h，試計算精餾中所需的苯量。2、有兩個熱流股與兩個冷流股進行換熱，其進出口溫度和熱容如下表所示。如果最小的溫差Tmin = 10，試確定該交換網(wǎng)絡(luò)的夾點溫度T和最小公用工程用量。物流類型及編號熱容流率（kW/K）初始溫度（）目標(biāo)溫度（）H16.0525300H24.0485375C14.0300475C25.02755

15、153、苯直接加H2轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的流程示意圖見下圖：已知輸入系統(tǒng)中的苯有99 %反應(yīng)生成環(huán)己烷，進入反應(yīng)器物流的組成為80%H2和20 %C6H6 (摩爾分?jǐn)?shù)，下同)，產(chǎn)物物流中含有3 %的H2。 請對總單元、反應(yīng)器單元、冷凝分離單元進行自由度分析。4、計算下表中3股冷流的冷復(fù)合曲線，并用熱焓圖表示。物流類型及編號熱容流率（kW/K）供應(yīng)溫度（）目標(biāo)溫度（）冷流15.080280冷流23.050200冷流32.0601605、對下圖的單元操作進行自由度分析：中國石油大學(xué)（北京）遠程教育學(xué)院 化工設(shè)計概論 期末復(fù)習(xí)題答案一、給出下面概念和術(shù)語的定義1、熱：有溫度差存在時體系與體系（或體系與環(huán)境）

16、之間所傳遞的能量。2、活塞流型反應(yīng)器：物料返混為零的反應(yīng)器。如管式反應(yīng)器。3、管件：管件就是用于在管道系統(tǒng)中改變走向、高度，或改變管徑，或引出支管等所使用的管道部件。4、分離過程：就是將一混合物轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。5、溫-焓圖(T-H)：是以溫度T為縱軸，以熱焓H為橫軸的曲線圖，它表示了物流的熱特性。6、固定床反應(yīng)器：是指所用固體催化劑，或固體反應(yīng)物，固定于反應(yīng)器中的一類反應(yīng)器。7、聚式流態(tài)化：在流化床反應(yīng)器中，固體顆粒在不同程度上成團聚狀態(tài)。8、傳質(zhì)分離過程（平衡分離過程）：通過物質(zhì)的遷移而使均相的混合物達到分離的目的。這一過程遵循物質(zhì)傳遞原理 。由于這種分離過程常常是

17、達到傳質(zhì)平衡，因而，也稱平衡分離過程。9、工藝流程示意圖：用方塊流程圖按不同的部分來表示工藝過程的總體概念、或部分概念、或一個單元的詳細操作 ，并且每個方塊根據(jù)不同的詳略要求，有一定的框圖說明。工藝流程示意圖也稱方塊流程圖。10、連續(xù)過程：連續(xù)過程是指這樣的過程，它被設(shè)計成每個裝置可以每天運行24小時，每周運行7天，幾乎全年都在基本不變的穩(wěn)定條件下運行，直到為了檢修而停車。11、中間反應(yīng)：就是指原料預(yù)處理過程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過程。 如一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫的變換反應(yīng)、乙醇氧化制乙醛的反應(yīng)。12、速率控制分離過程：是指通過某種介質(zhì)如半透膜，在壓力差、溫度差、濃度差、電位差或其它梯度所造成的強制力的推

18、動下，依靠各組分?jǐn)U散傳遞速度的差異實現(xiàn)組分的分離。13、逆流反應(yīng)器：所有反應(yīng)物料在反應(yīng)器中逆流運行。14、分離因子：是表征混合物在特定分離過程中可以得到的分離程度的一種量度。15、化工過程：是指通過化學(xué)反應(yīng)，使原料變成合格的目的產(chǎn)品時所經(jīng)歷的、進行的一切事件。16、間歇過程：是指一個裝置，或幾套裝置，或所有裝置，都設(shè)計成經(jīng)常地開車和停車，來生產(chǎn)一個產(chǎn)品。17、工藝過程階段：是化學(xué)工藝過程中的一部分，是由一個化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)物的預(yù)處理和反應(yīng)產(chǎn)物分離構(gòu)成的一個工藝過程。18、夾點：在溫-焓圖上通過冷、熱復(fù)合曲線的平移，首次出現(xiàn)的相交點，就叫夾點。19、化學(xué)反應(yīng)路線：是指由反應(yīng)原料到產(chǎn)品的各步反應(yīng)順序

19、所組成的整體。一個化工產(chǎn)品，常常有多個反應(yīng)途徑。20、流化床反應(yīng)器：是指在反應(yīng)器中流體(氣體和液體)高速由下而上通過床層，帶動床內(nèi)的固體顆粒迅速運動，并使之懸浮在流動的氣流中，從而表現(xiàn)出類似流體流動的一些特征的反應(yīng)器。 二、單項與多項選擇題1、B；2、ABCD；3、ABCD；4、C；5、ACD；6、C；7、ACD；8、ABCD；9、AC；10、A；11、AC；12、CD；13、BD；14、AD；15、C；16、ABCD；17、ABCD；18、ABCD；19 B、；20、BC；21、C；22、ACD；23、ABCD；24、ABCD；25 C、；26、；BCD 27、AC；28、B；29、BD；3

20、0、ABCD；31、ABCD；32、D；33、BCD；34、BD；35、BCD；36、B；37、ABD；38 AB、；39、C；40、AC；三、判斷題1、A；2、A；3、B；4、A；5、B；6、A；7、A；8、A；9、A；10、B；11、A；12、A；13、B；14、B；15、B；16、A；17、B；18、B；19 A、；20、B；21、A；22、B；23、A；24、A；25、B；26 B、；27、A；28 B、；29、B；30、B；31、A；32、B；33、A；四、簡答題1、答：在理想條件下，氣液系統(tǒng)中組分在氣相和液相之間達到平衡，并服從拉烏爾定律和道爾頓定律，即式中 yi，xi 分別為i在

21、氣相和液相中的摩爾分?jǐn)?shù)； p 總壓； pi i在氣相中的分壓； pi0 純液體i的蒸氣壓。 在此情況下，平衡比為因此雙組分i、j的分離因子為：，即分離因子aij為i、j組分在操作溫度下的飽和蒸汽壓之比，也常稱為相對揮發(fā)度。2、答：泵管道布置的一般要求是、在滿足工藝要求的前提下，滿足泵正常運行及維修檢查的要求。、應(yīng)避免熱膨脹對泵出入口管道的影響，減少管道作用在泵管嘴處的應(yīng)力和力矩。、在充分滿足管道柔性的前提下，使泵出入口管道最短。、設(shè)計出合理的泵維修檢查所需的空間，使泵的管道、閥門手輪不影響維修和檢查操作。3、答：分離過程是指將一混合物轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。其特征是要有混合物

22、原料、以及分離劑，和分離設(shè)施。4、答：化學(xué)反應(yīng)過程是指一種化合物或多種化合物通過化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)變化轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N或幾種化合物的過程。其主要內(nèi)容是反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)、傳質(zhì)和傳熱。5、答：車間設(shè)備布置的內(nèi)容有（1）確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面位置；（2）確定某些在工藝流程圖中的一般不予表達的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置；（3）確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸；（4）在上述各項的基礎(chǔ)上確定建筑物、構(gòu)筑物與場地的尺寸；（5）確定管道、電氣儀表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。6、答：在進行化工設(shè)計時，化工設(shè)計將受到四方面的限制，分別是化工資源限制、環(huán)保限制、水資源限制、化工技術(shù)限制。7、答：廠

23、區(qū)布置的基本任務(wù)和要求是結(jié)合廠區(qū)的各種自然條件和外部條件來確定生產(chǎn)過程中各臺機器設(shè)備的空間位置，以獲得最合理的物料和人員的流動路線。其內(nèi)容是廠房布置、車間廠房布置、車間設(shè)備布置、各工段、各設(shè)施在車間內(nèi)的布置，生產(chǎn)控制區(qū)和生活區(qū)的布置。其要求是：滿足生產(chǎn)、安全和發(fā)展的要求 ，以及與環(huán)境、人文的和諧。8、答：化工設(shè)計分為3個階段設(shè)計；分別是三階段設(shè)計、兩階段設(shè)計和一段設(shè)計。9、答：化工工藝過程的整合與優(yōu)化的基本思路按以下步驟進行：（1）、原料到產(chǎn)物的反應(yīng)路線選擇。（2）、根據(jù)完整的工藝過程是由工藝過程階段組成的特點，確定段數(shù)。（3）、每段中進行反應(yīng)過程的優(yōu)化、分離過程的優(yōu)化。（4）、每段之間如何聯(lián)

24、系。（5）、確定整個工藝過程的物料衡算和能量衡算。（6）、確定整個工藝過程的操作條件，包括修正各階段的操作條件。（7）、熱交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。（8）、通過上述幾步，合成出數(shù)個工藝過程，再由經(jīng)濟核算，環(huán)保條件下利潤至上原則，確定最優(yōu)工藝過程。10、答：配管工程設(shè)計的內(nèi)容有7個方面，分別是管徑的設(shè)計、管道的選材及其規(guī)格選用、接管方式的選擇、管件的選用、閥件的選擇、管架的設(shè)計、管道的布置。11、答：有2大類管道布置，架空布置和地下布置。其一般要求是、管道布置要符合有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和慣例。、符合工藝專業(yè)對配管的要求。、管道布置應(yīng)盡量架空敷設(shè)。、盡量“步步高”或“步步低”，不出現(xiàn)或少出現(xiàn)氣袋和液袋。、管道過

25、人行道h2m，過公路4.5m，過鐵路6m。、管道布置不應(yīng)妨礙設(shè)備、機泵和儀表的操作和維修。、采用管溝敷設(shè)時，溝底應(yīng)有2的坡度，在最低處設(shè)排水點。、管道本身應(yīng)有足夠的柔性，應(yīng)盡量利用管道的自然形狀對熱脹自行進行補償。、管道穿過墻壁、樓板及平臺時，孔洞的大小管外徑或隔熱層外徑加50 mm。管道不應(yīng)穿過防火墻和防爆墻。、除了必要的法蘭或螺紋連接外，應(yīng)盡可能采用焊接連接。法蘭的位置應(yīng)避免處于人行通道和機泵上方。輸送腐蝕性介質(zhì)管道上的法蘭應(yīng)設(shè)安全防護罩。、并排布置的管道應(yīng)設(shè)置合理的間距。、直管段兩相鄰環(huán)焊縫的允許最小距離2.5倍焊縫厚度，且 50 mm；要求消除應(yīng)力時不得 5倍焊縫高度，且 80mm。1

26、2、答：化工設(shè)計分為3類設(shè)計，分別是新過程的化工設(shè)計、化工過程改造的化工設(shè)計、擴建生產(chǎn)設(shè)計。13、答：對工藝過程進行費用估算是由工藝設(shè)計的目標(biāo)和目的所決定的。因為工藝設(shè)計的目標(biāo)是選擇出經(jīng)濟上可行的工藝過程。而工藝設(shè)計的初期，首先進行工藝過程的概念設(shè)計，即將各個單元操作基本確定下來后，按不同的組合方式，形成多個工藝過程。判斷這些概念設(shè)計中哪一個更具有經(jīng)濟潛力，是工藝過程優(yōu)化的第一步。這只有通過投資和操作費用的粗略估算才能確定。14、答：工藝過程費用估算方法有：系數(shù)估算法和設(shè)備費用估算法。15、答：在溫-焓圖上通過冷、熱復(fù)合曲線的平移，首次出現(xiàn)的相交點，就叫夾點。夾點的特征是在夾點處，傳熱溫差為零

27、，傳熱面積無限大，系統(tǒng)內(nèi)部換熱達到最大。16、答：進行換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計采用的是夾點原則，按照夾點的設(shè)計原則，即熱量不穿過夾點，夾點以上不用冷源，夾點以下不用熱源，可將換熱系統(tǒng)分為以夾點為分界線的上、下兩個子系統(tǒng)，接著獨立設(shè)計這兩個系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)，從而得到一個初始網(wǎng)絡(luò)。最后對初始網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化，目的是減少系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)的回路。17、答：原料路線選擇應(yīng)遵循三項原則，可靠性、經(jīng)濟性、合理性原則。18、答：在進行工藝過程設(shè)計時，其設(shè)計的程序有4個重要步驟，（1）、搜集和評價資料、新方法。（2）、計算、整理關(guān)鍵數(shù)據(jù)。（3）、確定設(shè)計基礎(chǔ)。（4）、過程的整合與優(yōu)化。19、答：在工藝過程的篩選和評價中，過程整合的

28、內(nèi)容有單元操作的選擇，這些單元操作之間的相互連接，確定溫度、壓力和流率等操作條件，確定能量利用率和能量最小公用工程量，構(gòu)建熱交換網(wǎng)絡(luò)，繪制過程的工藝流程圖、工藝設(shè)備流程圖、過程的電氣控制流程圖，計算固定投資和經(jīng)濟效益。20、答：在化工設(shè)計中，基本上需要進行3類計算，分別是（1）、整個化工過程的物料和能量核算，確定進料組成和流率，產(chǎn)物和副產(chǎn)物的組成、流率及三廢的生成量。（2）、過程中各個單元操作的物料和能量核算，確定進出該單元操作的各個物流的組成和流率，以及操作條件。（3）、確定整個化工過程，需要公用工程提供的蒸汽、水、電或其他燃料等的消耗定額和條件。21、答：對存在化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)進行物料衡算時

29、，基本上有4種方法，分別是直接計算法、反應(yīng)速率衡算法、元素平衡法、節(jié)點衡算法。22、答：設(shè)立計算基準(zhǔn)，是因為可使計算簡化，同時縮小計算誤差，所以在物料、能量衡算過程中，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇計算基準(zhǔn)。基準(zhǔn)在自由度分析時可作為已知條件。23、答：進行能量衡算的基本程序有4步，分別是、正確繪制系統(tǒng)示意圖，標(biāo)明已知條件和物料狀態(tài)；、確定各組分的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，如比焓、比熱容、相變熱等；、選擇計算基準(zhǔn)，如與物料衡算一起進行，可選用物料衡算所取的基準(zhǔn)作為能量衡算的基準(zhǔn)，同時，還要選取熱力學(xué)函數(shù)的基準(zhǔn)態(tài)；、列出能量衡算方程式，進行求解。24、答：儀表控制點的標(biāo)注由3部分組成，分別是圖形符號、字母代號、儀表位號。25、答

30、：設(shè)備布置圖的標(biāo)注包括廠房建筑定位軸線的編號，建(構(gòu))筑物及其構(gòu)件的尺寸，設(shè)備的名稱、位號、設(shè)備在廠房建筑內(nèi)的定位尺寸及其他說明等。26、答：配管工程中管道的管徑可通過3種方法得到，這3種方法是公式法，即通過公式的計算而獲得；經(jīng)驗公式法；以及圖標(biāo)法，通過體積流率和流速，查閱圖表而獲得管徑。27、答：工業(yè)管道有4級分類法，分別是介質(zhì)的壓力、介質(zhì)的溫度、介質(zhì)的性質(zhì)、管道材料。28、答：在那些需要減少設(shè)備和管道向周圍環(huán)境散發(fā)或吸收熱量而造成能量損失的地方、需要改善勞動保護條件和生產(chǎn)條件的地方、以及需要提高設(shè)備的防火等級的地方。熱補償?shù)姆椒ǔ３Ｓ袃煞N，一種是自然補償，另一種是采用波形補償器來進行補償。

31、29、答：管道布置圖的標(biāo)注有7項，它們是建筑標(biāo)注（包括建筑定位軸線的編號及柱距尺寸，平臺和構(gòu)筑物的標(biāo)高等）、設(shè)備標(biāo)注、管道標(biāo)注（包括管道的定位尺寸及標(biāo)高、物料的流動方向和管號）、管件標(biāo)注（包括管件符號、管件的位置尺寸和要求）、閥門標(biāo)注（包括閥門符號、安裝標(biāo)高、編號和公稱直徑）、儀表控制點的標(biāo)注、管道支架的標(biāo)注。30、答：在燃料油容器上應(yīng)設(shè)計放空部件、溢流管部件、排放部件、取樣接口和下降腿等部件。五、計算題（10分）。1、解：畫出流程方框示意圖，如下圖所示： 總物料平衡式： F1 + F2F3 + F4 組分物料平衡式： 苯平衡 F20.80 F3 水平衡 0.65 Fl0.19 F3醇平衡 (

32、1-0.65) Fl(1-0.80-0.19) F3 + F4 對上述四個物料平衡方程，任選出3個組成一次方程組，并進行求解方程組，得：Fl 6333 kg/hF2 17333 kg/hF3 21666 kg/h2、解：1、確定邊界溫度，Tmin=10/2=5物流 C1 C2 H1 H2物流溫度（） 300 475 275 515 525 300 485 375對應(yīng)的邊界溫度（） 305 480 280 520 520 295 480 370邊界溫度順序 280 295 305 370 480 5202、作熱能階圖：3、熱量的復(fù)合溫度范圍 T（0C） 480520 40 1.0 40.0 過量 370480 110 1.0 110.0 過量 305370 65 3.0 195.0 不足 295305 10 1.0 10.0 過量 280295 15 5.0 75.0 不足按能量傳遞原則：本題夾點溫度T為305 和280或280 最小熱源：Hmin（40.0110.0+195.0）+（10.0+75.0）110.0 kW 最小冷源：