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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
