南工大化工設(shè)計概論

選擇題1.概念設(shè)計的規(guī)模應(yīng)是(A)2.流程草圖中物料管線用(A)3.工藝管道及儀表流程圖上的設(shè)備圖形及其高低間相對位置大致按(C)4.根據(jù)工藝條件及泵的特性，首先決定泵的(D)5.化工設(shè)備圖主視圖一般采用(C)6.車間布置設(shè)計的內(nèi)容包括車間(A)7.設(shè)備布置圖中的所有設(shè)備，均需標(biāo)出(B)8.管道引出支管時，液體管道應(yīng)從(B)9.塔的布置常分成操作區(qū)和(D)1.方案設(shè)計這個階段的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，它們是整個(A)B)管道布置圖又稱為管道安裝圖或(D).化工新技術(shù)開發(fā)過程中要進(jìn)行概念設(shè)計、中試設(shè)計和(D)定，23.項目建議書是進(jìn)行可行性研究和編制(A)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇的(D)生產(chǎn)工藝流程草圖一般由(A)生產(chǎn)方法確定以后，就可以設(shè)計繪制(D)A設(shè)備布置圖B布置圖蒸餾是化工廠應(yīng)用極為廣泛的(C)立式容器的管口方位取決于(B)管道布置圖一般只畫管道和設(shè)備的(D)的閃點如果等于或低于環(huán)境溫度的則稱為(B)填空題1.新建項目設(shè)計包括新產(chǎn)品設(shè)計和采用新工藝或新技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計。2.設(shè)計代表的任務(wù)是參加基本建設(shè)的現(xiàn)場施工和安裝。3.化工計算包括工藝設(shè)計中的物料衡算、能量衡算以及設(shè)備選型和計4.設(shè)備是完成生產(chǎn)過程的重要條件，是確定技術(shù)路線和工藝流程時必 5.工藝流程草圖流程線的起始和終了處注明物料的名稱來源及去向。 6.設(shè)備在工藝管道及儀表流程圖上應(yīng)標(biāo)注位號和名稱。 7.對于連續(xù)操作過程，選用單位時間作為基準(zhǔn)是很自然的。 8.工藝設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)工藝需要，計算并選擇某種型號設(shè)備，以便訂9.根據(jù)工藝流程的特點，確定反應(yīng)釜是連續(xù)操作還是間歇操作。12.真空管線應(yīng)盡量短，盡量減少彎頭和閥門以降低阻力，達(dá)到更高的真 17.施工圖設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)擴大初步設(shè)計審批意見，解決擴大初步設(shè)計 19.工藝管道及儀表流程圖上，管道的標(biāo)注內(nèi)容應(yīng)包括三個組成部分：即管道21.加壓操作的塔可分為氣相出料和液相出料兩種。 27.管架按位置可分為管道管架和室內(nèi)管架兩類。 。31.工藝管道及儀表流程圖可以車間(裝置)或工段(分區(qū)或工序)為主。 基準(zhǔn)，最為方便。 37.化工設(shè)備的材料除考慮強度和剛度外，還應(yīng)當(dāng)考慮耐腐蝕、耐高溫等39.車間廠房布置包括車間平面布置和立面布置。 42.設(shè)備布置圖是表示一個車間或工段的生產(chǎn)和輔助設(shè)備在廠房建筑內(nèi)外45.燃燒熱是可燃物質(zhì)在氧氣中完全燃燒時所釋放的全部熱量。三．名詞解釋題1.概念設(shè)計是從工程角度出發(fā)進(jìn)行的一種假想設(shè)計。2.把各個生產(chǎn)單元按照一定的目的要求，有機地組合在一起，形成一個完整的在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的平面和立面布置。5.總預(yù)備費包括基本預(yù)備費和漲價預(yù)備費兩項。6.基礎(chǔ)設(shè)計是新技術(shù)開發(fā)的最終成果，它是工程設(shè)計的依據(jù)。8.化工設(shè)備主要指在化工生產(chǎn)中常用的標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。9.用管道將各工段和各設(shè)備連接起來。稱管道布置。包括設(shè)備原價及運雜費用。11.概算書是在初步設(shè)計階段編制的車間投資的大概計算。12.工藝流程草圖：是用來表達(dá)整個工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。.簡答題1)原料預(yù)處理過程。(1分)2)反應(yīng)過程。(1分)3)產(chǎn)物的后處理。(1分)4)三廢的處理過程。(1分)2.車間布置初步設(shè)計的主要內(nèi)容。(6分)11.生產(chǎn)、生產(chǎn)輔助、生活行政設(shè)施的空間布置；12.決定車間場地與建筑物、構(gòu)筑物的大??；13.設(shè)備的空間(水平和垂直方向)布置；14.通道系統(tǒng)、物料運輸設(shè)計；15.安裝、操作、維修所需的的空間設(shè)計；16.其他。3.工程概算費用的分類。(4分)1)設(shè)備購置費。(1分)2)安裝工程費。(1分)3)建筑工程費。(1分)4)其他費用。(1分)5分)1)凡設(shè)備或管道表面區(qū)溫度超過50℃，需要減少熱損失；2)設(shè)備內(nèi)或輸送管道內(nèi)的介質(zhì)要求不結(jié)晶、不凝結(jié)；3)制冷系統(tǒng)的設(shè)備和管道中介質(zhì)輸送要求保冷；4)介質(zhì)的溫度低于周圍空氣露點溫度，要求保冷；5)季節(jié)變化大。1)確定泵型。2)確定選泵的流量和揚程。3)確定泵的安裝高度。4)確定泵的臺數(shù)和備用率。5)校核泵的軸功率。6)確定冷卻水或驅(qū)動蒸汽的耗用量。7)選用電動機。8)填寫選泵規(guī)格表。1)生產(chǎn)能力大，彈性好。2)滿足工藝要求，分離效率高。3)運轉(zhuǎn)可靠性高，操作、維修方便。4)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，造價較低。5)塔壓降小。7.化工車間(裝置)工藝設(shè)計內(nèi)容(6分)8.簡述化工車間管道布置設(shè)計的要求(4分)9.管道支架按其作用分類(4分)13.工藝上降低污垢系數(shù)方法。(4分)14.反應(yīng)釜設(shè)計程序。(6分)1)確定反應(yīng)釜操作方式2)匯總設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)3)計算反應(yīng)釜體積4)確定反應(yīng)釜設(shè)計(選用)體積和臺數(shù)5)反應(yīng)釜直徑和筒體高度、封頭確定6)傳熱面積計算和校核7)攪拌器設(shè)計8)管口和開孔設(shè)計1.工程費用(1分)2.其他費用(1分)3.總預(yù)備費(1分)4.專項費用(1分)16.簡述車間設(shè)備布置需要滿足的要求。(6分)2.滿足生產(chǎn)工藝要求。(1分)3.符合經(jīng)濟原則。(1分)4.符合安全生產(chǎn)要求。(1分)5.便于安裝和檢修。(1分)6.建筑要求。(1分)7.保證良好的操作條件。(1分)17.簡述化工設(shè)計結(jié)合國情應(yīng)考慮的問題(6分)1)中國人民的消費水平及各種化工產(chǎn)品的消費趨勢。(1分)2)中國化工機械設(shè)備及電氣儀表的制造能力。(1分)3)中國化工生產(chǎn)所用的化工原材料及設(shè)備用金屬材料的供應(yīng)情況。(14)中國環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定和化工生產(chǎn)中三廢排放情況。(1分)5)勞動就業(yè)與化工生產(chǎn)自動化水平的關(guān)系。(1分)6)資金籌措和外匯貯備情況。(1分)18.露天或半露天布置的優(yōu)點。(4分)1)建筑投資少、用地省。(1分)2)利于安裝和檢修。(1分)3)有利于通風(fēng)。(1分)4)防火防爆。(1分)畫圖識圖題1.畫出真空泵流量調(diào)節(jié)中的真空管吸入支路調(diào)節(jié)示意圖。圖。計算題1.利用乙烯部分氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過量空氣條件下通過銀催化molh0%(mol)，乙24224。空氣=1000×90%=900(mol/h)；(1分)轉(zhuǎn)化掉乙烯=100×25%=25(mol/h)；(1分)氮氣：711(mol/h)。(1分)2.氨氧化反應(yīng)器的能量衡算4NH(氣)＋5O(氣)→4NO(氣)＋6HO(氣)322r100molNH/h和800mol空氣/h連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)器，氨在反應(yīng)器內(nèi)全部反應(yīng)，產(chǎn)物3在200℃呈氣態(tài)離開反應(yīng)器。如操作壓力為101．3kPa，計算反應(yīng)器應(yīng)輸入或輸222P2CP CP2CPCP P2Pn(HO)＝6÷4×100＝150mol/h(1分)2n(NO)＝4÷4×100＝100mol/h(1分)n(O)＝800×－5÷4×100＝43mol/h(1分)2n(N)＝800×＝632mol/h(1分)2算焓時的參考態(tài)：25℃，，NH3(氣)，O(氣)，NO(氣)，HO22(氣)。因此進(jìn)口的兩股物料的焓均為零。計算出口物料的焓：H(HO)＝n(HO)CP(HO)×(200-25)=h(1分)222H(NO)＝n(NO)CP(NO)×(200-25)=539KJ/h(1分)H(O)=n(O)CP(O)×(200－25)=h(1分)222H(N)=n(N)CP(N)×(200－25)=h(1分)222反應(yīng)放熱ΔH0=100×(－)÷4=－22615KJ/h(1分)r8108828106624 2,, 2, (CH150℃)＝(mol·℃)4,苯乙烯=×104=(kg/h);(1分)氫氣=×2=(kg/h);(1分)苯=×78=(kg/h);(1分)乙烯=×28=(kg/h);(1分)CH(氣)＋O→HCHO(氣)＋HO(氣)422CCPCCPCCPCCPfff 4 (HCHO)=－mol 2442N：40÷21×79=(1分)2422取25℃時生成各個反應(yīng)物和產(chǎn)物的各種原子(即C、O、H)為基準(zhǔn)，非反222H(N150℃)=nCP(N150℃)×(150－25)=550KJ(1分)出2,2,H(CH25℃)=nΔH0(CH)=－×100=－7485KJ(1分)進(jìn)4,f4H(CH150℃)=nΔH0出4,fH(HO150℃)=nΔH0出2,f－(1分) 4 2+nCP+nCP (CH150℃)×(150-25)=(－+)×60=4, (HO150℃)×(150-25)=(－+)×40=2,H(HCHO150℃)=nΔH0出,f(HCHO)+nC(HCHO)+nCP,×40=－(1分)ΔH=550－4197－－－(－7485)=－(1分)5.鄰二甲苯空氣氧化制苯酐，乙知鄰二甲苯的轉(zhuǎn)化率為70%，氧的用量為理論用量的150%，每小時投入鄰二甲苯250kg，試計算出口物料