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1、中国石油大学(北京)远程教育学院 化工设计概论 期末复习题一、给出下面概念和术语的定义1、热;2、活塞流型反应器;3、管件;4、分离过程;5、温-焓图(T-H);6、固定床反应器;7、聚式流态化;8、传质分离过程(平衡分离过程);9、工艺流程示意图;10、连续过程;11、中间反应;12、速率控制分离过程;13、逆流反应器;14、分离因子;15、化工过程;16、间歇过程;17、工艺过程阶段;18、夹点;19、化学反应路线;20、流化床反应器; 二、单项与多项选择题1、 ( )衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。A总质量衡算式; B组分质量衡算式;C元素原子物质的量衡算式;D元素原子质量衡算式
2、2、在进行过程的物料平衡计算时,对系统需要分析的内容有( ) 。A确定物料平衡方程式 ;B确定物流约束式;C确定设备约束式;D确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有 ( )步骤。A划分温区; B各热流温度按高到低顺序排列;C求每个温区的总热交换量;D画出每个温区的总物流线4、 ( )不是化工设计的内容。A反应过程选择与优化;B分离过程选择与优化;C厂区道路规划与设计;D化工过程系统优化5、管道布置图包括下面( )图样。A管件图; B管架图管道施工说明;C蒸汽伴管系统布置图;D管道平面布置图6、 ( )分离过程不是速率控制分离过程。A膜分离过程;B反渗透分离过程;C冷冻干燥分离过程;D超
3、滤分离过程7、间歇过程有( )特点。A生产灵活性高; B易实现自动化;C适合有固相的物流;D适合生产季节性产品8、分离过程的选择应分析分离过程的( )方面。A可行性;B经济性;C可靠性;D生产规模9、对能量过程的分析方法有( ) 。A能量衡算法;B热流分析法;C熵分析法;D功衡算法10、夹点之上区域不可设置( ) 。A热阱;B保温器;C热源;D物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行( )A概念设计;B装置设计;C中试设计;D反应设计12、换热网络设计的目的是得到( ) 。A最小的公用工程量;B最少的换热器台数;C换热效益最大化; D合理的公用工程量13、( )分离过程是扩散分离过程。A渗析
4、分离过程;B结晶分离过程;C超滤分离过程;D精馏分离过程14、能量过程的特点体现在( )方面。A能量的形式;B能量转换;C能量流率;D能量传递的设施15、 ( )不是非工艺设计的内容。A总图运输设计;B公用工程设计;C管路设计;D土建设计16、设备布置图的标注包括下面( )内容。A平面定位尺寸;B设备尺寸;C高度方位尺寸;D安装方位标17、化工过程的特征是过程中有( ) 。 A中间反应;B反应物预处理;C最终反应;D化学反应过程18、在物理过程中,存在( )物料衡算式。A总质量衡算式; B组分质量衡算式;C总物质的量衡算式;D元素原子质量衡算式19、温-焓图中物流线在横座标上的投影表示 ( )
5、 。A温度差;B热交换量;C质量;D流率20、夹点有( )特性。A物流汇合为总物流;B传热温差为零;C传热面积为无限大;D混合效果最大21、 ( )作功方式是机械功。A电功;B化学功;C膨胀功;D表面功22、降低精馏过程能耗的措施有( ) 。A预热进料;B减少塔板数;C减小回流比;D增设中间再沸器23、采用表格法计算夹点温度和最小公用工程量的步骤有( ) 。A计算每个温区内的热量值 ;B确定夹点温差;C划分温区;D计算热级联24、化工过程整合的要求有( ) 。A过程的安全性;B过程的可靠性;C过程的环保性;D过程的经济性25、工艺过程阶段中不包括( )过程。A反应过程;B分离过程;C产物回收过
6、程;D能量过程26、在进行过程的物料衡算时,必须设置基准,这些基准有( ) 。A能量基准;B时间基准;C质量基准;D体积基准27、气体标准状态的温度和压力是( ) 。AT=273.15 K;BT=275.15 K;CP=0.1013 MPa;DP=1.013 MPa 28、( )不是连续过程具有的性质。A整年不间断进料; B具有稳定的反应区间;C产物不间断的分离;D具有稳定的物流流率29、简单过程物料衡算是指( )过程。A混合单元;B循环过程;C精馏单元;D弛放过程 30、管道仪表流程图的图面由( )组成。A附注;B标注;C 设备图形;D仪表控制31、配管工程设计的内容有( )方面。A管径的设
7、计;B管架的设计;C阀件的选择;D管路的设计32、 ( )不是分离过程的要素。A分离装置;B分离剂;C一股多组分进料物流;D一股单组分进料物流33、按流态分类,流化床反应器可分为( ) 。A气液固三相流化床反应器 ;B散式流化床反应器;C鼓泡流化床反应器; D快速循环流化床反应器34、温-焓图中物流线左右平移时,不影响物流的 ( )性质。A流率;B温度差;C 质量 ;D热交换量35、计算产物选择性需要( )数据。A流率;B产物生成量;C原料消耗量;D产物与原料的关系比36、( )不是车间装置布置的发展趋势。A露天化;B大型化;C集中化;D定型化37、化学反应过程的主要内容有( )方面。A传热;
8、B反应;C 流速;D传质38、组分混合有( )特点。A自发过程;BG 减小的过程;C G 增加的过程;DS 减少的过程39、( )不是管件的连接方式。A法兰连接;B对焊连接;C 胶粘连接 ;D螺纹连接40、基本建设阶段有( )时期。A投资决策前时期;B验收时期;C投资时期;D开工时期三、判断题1、综合产品评估法反映了副产品的经济性和重要性。 (A对; B错)2、管道的设计要考虑热膨胀和热补偿所带来的影响。 (A对; B错)3、化工过程都是稳态过程。 (A 对; B错)4、新建设的化工装置在试生产前需要进行试车。 (A 对; B错)5、泵吸入管道的设计没有要求的,可以根据情况设计。 (A对; B
9、错)6、阀门的选用必须考虑流体的性质、压力、温度和阀门的材质。 (A对; B错)7、在设计管道管径时,对流体流速是有限制的,存在最大允许流速。 (A对; B错)8、描述能量“质” 属性的定律是热力学第二定律。 (A 对; B错)9、稳定流动体系是指与环境之间存在物质和能量交换的体系。 (A对; B错)10、能量就是能量,没有高低、优劣之分。 (A 对; B错)11、工厂布置图包括厂区布置图和设备布置图(车间布置图)。 (A对; B错)12、塔的设计时一定要设计人孔或手孔。 (A 对; B错)13、非金属管材用于腐蚀性介质,温度和压力较高的场合。 (A对; B错)14、化工过程整合与优化的目的是
10、使工艺更加完整。 (A 对; B错)15、工艺过程费用估算的目的是确定投资额度。 (A 对; B错)16、分离因子表征混合物在分离过程中可得到的分离程度的一种量度。 (A对; B错)17、对于小直径、高度大的塔应采用单排布置。 (A 对; B错)18、封闭体系是指与环境没有物质和能量交换的体系。 (A对; B错)19、仪表的控制符号有图形符号、字母代号和仪表位号。 (A对; B错)20、夹点处内部换热最大,经济效益最大。 (A 对; B错)21、自由度分析就是要确定过程或单元的未知量个数。 (A对; B错)22、化工设计是针对化工过程某个单元操作的设计。 (A 对; B错)23、在容器的设计时
11、,一定要设计上放空、溢流和排放设施。 (A对; B错)24、夹点之下不应设置任何公用工程加热器。 (A 对; B错)25、一个化工产品只有一种反应路线来生产。 (A 对; B错)26、化工过程就是化学反应的过程。 (A 对; B错)27、按照管道仪表流程图(PID)的设计程序,管道仪表流程图有 6 个以上版本。(A对; B错)28、化工设计的目标是使化工工艺过程中各个单元的设计达到最佳。 (A对; B错)29、化学平衡常数可用来评估反应热效应的大小。 (A 对; B错)30、选择性是指目的产物占已转化反应原料的分量。 (A 对; B错)31、流化床反应器最明显的特征就是气流是下进上出,固体质量
12、与浮力相近。 (A对; B错)32、分离过程是自发的过程。 (A 对; B错)33、温-焓图是以温度 T 为纵轴,以热焓 H 为横轴的曲线图 。 (A对; B错)四、简答题1、如何得到理想条件下气液系统中的分离因子?2、泵管道布置的一般要求是什么?3、什么是分离过程?有何特征?4、什么是化学反应过程?其主要内容是什么?5、车间设备布置的内容有哪些?6、在进行化工设计时,化工设计将受到哪几方面的限制?7、厂区布置的基本任务和要求是什么?8、化工设计分为几个阶段?分别是什么?9、化工工艺过程的整合与优化的基本思路是什么?10、配管工程设计的内容有几个方面?分别是什么?11、有几类管道布置?其一般要
13、求是什么?12、化工设计分为哪几类设计?13、为什么要对所设计的工艺过程进行费用估算?14、工艺过程费用估算方法有哪几种?15、夹点的定义和夹点的特征?16、如何进行换热网络的设计?17、原料路线选择应遵循什么原则?18、在进行工艺过程设计时,其设计的程序是什么?19、在工艺过程的筛选和评价中,过程整合的内容有哪些?20、在化工设计中,基本上需要进行几类计算?分别是什么?21、对存在化学反应的系统进行物料衡算时,有几种方法?分别是什么?22、为什么要设立基准。基准可否在自由度分析时作为已知条件?23、进行能量衡算的基本程序是什么?24、仪表控制点的标注由几部分组成?25、设备布置图的标注有哪些
14、?26、如何得到配管工程中管道的管径?27、有哪几种方法将工业管道进行分类?28、在什么情况下要对管道进行热补偿?热补偿的方法有哪些?29、管道布置图的标注有哪些?30、在燃料油容器上设计哪些部件?五、计算题1、以苯为溶剂,用共沸精馏法分离乙醇-水混合物,制取纯乙醇。假定料液混合物中含水 65,乙醇 35,在精馏塔馏出液中含苯 80,水 19,其余为醇(组成均为质量分数)。若要求乙醇生产量为 2000 kg/h,试计算精馏中所需的苯量。2、有两个热流股与两个冷流股进行换热,其进出口温度和热容如下表所示。如果最小的温差T min = 10,试确定该交换网络的夹点温度 T 和最小公用工程用量。物流
15、类型及编号热容流率(kW/K)初始温度() 目标温度()H1 6.0 525 300H2 4.0 485 375C1 4.0 300 475C2 5.0 275 5153、苯直接加 H2 转化为环己烷的流程示意图见下图:已知输入系统中的苯有 99 %反应生成环己烷,进入反应器物流的组成为 80%H2和 20 %C6H6 (摩尔分数,下同) ,产物物流中含有 3 %的 H2。 请对总单元、反应器单元、冷凝分离单元进行自由度分析。4、计算下表中 3 股冷流的冷复合曲线,并用热焓图表示。5、对下图的单元操作进行自由度分析:物流类型及编号 热容流率(kW/K) 供应温度() 目标温度()冷流 1 5.0 80 280冷流 2 3.0 50