化工工程设计与分析复习题

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1、化工工程设计与分析 复习题1. 科研活动的三个主要阶段包括：搜集事实材料、思维加工和检验成果。2. 搜集事实材料的方法：观察法、测量法、实验法、模拟法。3. 化工过程研究与开发的内容、目的 p44.化工设计的主要内容包括 （D）A.初步设计、技术设计、施工图设计B.化工工艺设计、非工艺设计、总图运输设计C.概念设计、中试设计、基础设计D.工艺流程设计、车间布置设计、管道布置设计5. 在化工工艺设计中，其核心内容是：工艺流程设计和车间布置设计6. 化工厂工程设计的“四化”原则？ （1）工厂布置一体化（2）生产装置露天化（3）公用工程社会化（4）引进技术国产化7. 化工工艺设计的内容？ （1）原料

2、路线和技术路线的选择（2）工艺流程设计（3）物料衡算（4）能量衡算（5）工艺设备的设计和选型（6）车间布置设计（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8. 科学选题的基本原则：p16 （1）、（2）、（3）、（4）9. 我国科学研究和科技开发项目的来源：计划项目、企业委托项目、自选项目。10. 技术经济资料的主要来源：文献调研、市场调研和实验室工作。11. 对不同途径获得的资料进行鉴别和分析需要从三个方面进行：先进性、可靠性、适用性12.过程的物料衡算，在不知道循环量时应如何处理？答：在不知道循环量的情况下，可采用以下两种计算：（1）试差法：估计循环流量，并继续计算至循环

3、回流的那一点，将估计值与计算值进行比较，并重新假设一个估计值，一直计算到估计值与计算值之差在一定的误差范围内。（2）代数解法：在循环存在时，列出物料平衡方程式，并求解。一般方程式中以循环流量作为未知数，应用联立方程的方法进行求解。13. 物料衡算的基准有：时间基准、质量基准、体积基准、干湿基准。14. 能量过程的特点体现在（ 能量的转换 ）方面。15. 工艺流程设计是（A) A.确定生产过程的基本面貌 B.确定设备的结构图 C.确定设备的安装方位 D.确定管道的安装方位16.施工图设计阶段完成的工艺流程图称为 （C)A.物料流程图 B.方框流程图 C.带控制点工艺流程图 D.管道仪表流程图17

4、.管道仪表流程图中的设备轮廓为 （A)A.细实线 B.中实线 C.粗实线 D.点划线18. 管道仪表流程图中的主要物料管线为 （C)A.细实线 B.中实线 C.粗实线 D.点划线19. 管道仪表流程图中的辅助物料管线为 （B）A.细实线 B.中实线 C.粗实线 D.点划线20. 管道仪表流程图中的集中安装仪表图形符号为（A）A.中间带横线的圆圈B.圆圈C.方框D.菱形框21.简述我国现行的化工基建程序。项目建议书 项目建议书审批通过后，进行项目可行性研究 审查可行性研究，决策通过后，下达设计任务书 设计阶段（包括基础设计、扩初设计、施工图设计） 施工建设期 工程试投产运行 项目正式投产22.化

5、工过程整合的要求有（ABCD）。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23.化工工艺过程的整合与优化的基本思路是什么？化工工艺过程的整合与优化的基本思路按以下步骤进行：（1）、原料到产物的反应路线选择。（2）、根据完整的工艺过程是由工艺过程阶段组成的特点，确定段数。（3）、每段中进行反应过程的优化、分离过程的优化。（4）、每段之间如何联系。（5）、确定整个工艺过程的物料衡算和能量衡算。（6）、确定整个工艺过程的操作条件，包括修正各阶段的操作条件。（7）、热交换网络的设计。（8）、通过上述几步，合成出数个工艺过程，再由经济核算，环保条件下利润至上原则，确定最优工艺过程。2

6、4. 进行能量衡算的基本程序是什么？进行能量衡算的基本程序有4步，分别是、正确绘制系统示意图，标明已知条件和物料状态；、确定各组分的热力学数据，如比焓、比热容、相变热等；、选择计算基准，如与物料衡算一起进行，可选用物料衡算所取的基准作为能量衡算的基准，同时，还要选取热力学函数的基准态；、列出能量衡算方程式，进行求解。25. 化工设计中防火防爆设计要点包括：工艺设计的防火防爆、建筑设计的防火防爆 和辅助设备设计的防火防爆。26.管道引出支管时，液体管道应从( A ) A.上方引出 B.下方引出 C.左方引出 D.右方引出。27. 绿色化学：绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化

7、学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。28. 不同的化学反应类型具有不同的原子经济潜力，常用原子经济性反应有：重整反应、加成反应、取代反应。29.管道布置图包括下面（ ACD ）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30.设备布置图的标注包括下面（ ABCD ）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31.管道布置图的标注有哪些？管道布置图的标注有7项，它们是建筑标注（包括建筑定位轴线的编号及柱距尺寸，平台和构筑物的标高等）、设备标注、管道

8、标注（包括管道的定位尺寸及标高、物料的流动方向和管号）、管件标注（包括管件符号、管件的位置尺寸和要求）、阀门标注（包括阀门符号、安装标高、编号和公称直径）、仪表控制点的标注、管道支架的标注。32. 化工过程放大及放大效应：将一个全新的化学过程从实验室过渡到工业化生产，即由实验室研究成果到第一套工业装置之间的技术活动，称为化工过程放大。在未充分认识放大规律之前，因过程规模变大所引起的指标不能重复的现象称为放大效应。33. 化工过程放大的基本方法有：逐级经验放大和数学模型放大。34. 返混 和 不均匀流动 是在连续流动反应器中发生的两种流动现象。以上两类流动现象将改变反应器内的 浓度在空间内的自然

9、 分布，从而影响 反应的结果 。35.组分混合的特点有（ AB ） A自发过程；BG减小的过程；CG增加的过程；DS减少的过程36按结构特点来分，化学反应器的基本类型有：管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器37.对于化工过程开发与设计项目，需要进行技术经济评价的基本内容主要包括： 社会评价：政策、法律；社会效益、劳动组织和结构、对人类生理和心理所产生的影响。技术评价：技术可靠性、先进性和实用性技术经济评价：项目投资、产品的成本、利润、税收、返本期等。环境评价：环境质量评价和环境影响评价。38. 对于化工过程开发与设计项目进行评价的步骤：p115 四步39. 计算机设计

10、、模拟软件有：AutoCAD、ASPEN PLUS、PRO/、PIDCAD等。40. 知识产权定义：p18241. 专利包括三种类型：发明专利、实用新型专利、外观设计专利。授予专利权的三项基本条件：新颖性、创造性、实用性。42. 某企业拟建一套年产500t的化工产品，固定资产拟投资1000万元，流动资金拟贷款2400万元。已知该产品的销售价格为36万元/t；原材料和单耗，如下表；固定资产年折旧率为6%；企业管理费2.6万元/t；贷款年利率7.5%；动力燃料消耗费0.5万元/t；工人工资0.5万元/t；销售费用0.36万元/t；原材料价格都含有增值税。试计算单位产品生产总成本和年净利润。（已知增

11、值税率为17%，年所得税率为 33%）序号原材料名称单耗/(t/t)单价/(万元/t)1原材料141.402盐酸（30%）360.223液氨50.284活性炭0.81.25解：主辅原材料费： 企业管理费和财务费用： 固定资产折旧费： 61000/500=0.12万元/t 单位产品总成本=29.92+2.96+0.12+0.5+0.5+0.36=34.36万元/t 企业全年总销售收入500t36万元/t=18000万元 企业全年应该缴纳增值税额(18000-29.92500)17% = 516.8万元 年利税总额18000-34.36500-516.8 = 303.2万元年所得税总额303.23

12、3% = 100万元年净利润总额303.2-100 =203.2万元因此单位产品生产总成本是34.36万元/t；年净利润是203.2万元43. 某企业拟建一套年产800t的6-氨基青霉烷酸项目，固定资产拟投资9000万元，流动资金拟贷款1550万元。已知产品6-氨基青霉烷酸销售价格为30万元/t；原材料和单耗如下表；固定资产年折旧率为6%；企业管理费1.2万元/t；贷款年利率7.5%；动力燃料消耗费0.25万元/t；工人工资0.5万元/t；销售费用0.75万元/t；原材料价格都含有增值税。试计算单位产品生产总成本和年净利润。（已知增值税率为17%，所得税率为33%）序号原材料名称单耗/(t/t

13、)单价/(万元/t)1青霉素G钾工业盐1.714.32固定化酶0.003316.53盐酸（30%）1.250.224氢氧化钠（1mol/L）20.12解：主辅原材料费：1.714.3 + 0.003316.5 + 1.250.22 + 20.12 = 24.88万元/t 企业管理费和财务费用： 1.2 + 15500.075/800 = 1.35万元/t 固定资产折旧费： 90000.06/800 = 0.675万元/t 单位产品总成本=24.88+0.25+1.35+0.675+0.5+0.75=28.41万元/t 企业全年总销售收入800t30万元/t = 24000万元 企业全年应该缴纳

14、增值税额(24000-24.88800)17% = 696.3万元 年利税总额24000-(24.88+0.25)800-696.3 = 3199.7万元 年所得税总额3199.733% = 1055.9万元 年净利润总额3199.7-1055.9 = 2143.8万元 44. 利用乙烯部分氧化制取环氧乙烷，将乙烯在过量空气条件下通过银催化剂进行如下反应，进料物质流量为1000mol/h，进料中含乙烯10%（mol），乙烯转化率为25%，计算反应器出口物料量。反应方程式如下： 2C2H4 + O2 2C2H4O解：以每小时为计算基准。进料：乙烯=100010%=100（mol/h） 空气=100090%=900（mol/h） 其中：氮气=9000.79=711（mol/h） 氧气=9000.21=189（mol/h） 转化掉乙烯=10025%=25（mol/h）则产物中：未反应的乙烯：10025=75（mol/h）生成环氧乙烷：25（mol/h）消耗氧气：250.5=12.5（mol/h）剩余氧气：18912.5=176.5（mol/h