1、標(biāo)準(zhǔn)文檔一.填空題六.計(jì)算題1,利用乙烯部分氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過(guò)量空氣條件下通過(guò)銀催化劑進(jìn)行如下反應(yīng)，進(jìn)料物質(zhì)流量為1000mol/h,進(jìn)料中含乙烯10%（mol）,乙烯轉(zhuǎn)化率為25%,計(jì)算反應(yīng)器出口物料量。反應(yīng)方程式如下：2c2H4+O2-2c2H4O2,氨氧化反應(yīng)器的能量衡算氨氧化反應(yīng)式為：4NH3（氣）+502（氣）一4NO（氣）+6H2O（氣）此反應(yīng)在25C、101.3kPa的反應(yīng)熱為AH0r=904.6KJ?，F(xiàn)有25c的100molNH3/h和300molO2/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)物在300c呈氣態(tài)離開(kāi)反應(yīng)器。如操作壓力為101.3kPa,計(jì)算反應(yīng)器應(yīng)輸

2、入或輸出的熱量。300c時(shí)NO、O2和H2O的Cp（NO）=30.80J/（mol。Cp（O2）=30.80J/（mol：C）Cp（H2O）=34.80J/（mol：C）3,乙苯脫氫制苯乙烯，通入純乙苯為250kg/h,乙苯與水蒸氣質(zhì)量比為1:1.3,乙苯轉(zhuǎn)化率為50%,其中在轉(zhuǎn)化掉的乙苯中有90%轉(zhuǎn)化成苯乙烯；10%轉(zhuǎn)化成苯；試計(jì)算反應(yīng)器出口物料質(zhì)量流量。轉(zhuǎn)化成苯乙烯的反應(yīng)：C8H10,8H8+H2轉(zhuǎn)化成苯的反應(yīng)：C8H10C6H6+C2H44 .甲烷在連續(xù)式反應(yīng)器中用空氣氧化生產(chǎn)甲醛，甲烷的轉(zhuǎn)化率為40%,氧氣完全反應(yīng)。CH4（氣）+O2-HCHO（氣）+H2O（氣）以100mol進(jìn)反應(yīng)器

3、的甲烷為基準(zhǔn)。假定反應(yīng)在足夠低的壓力下進(jìn)行，氣體實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔便可看作理想氣體。甲烷于25c進(jìn)反應(yīng)器.空氣于25c進(jìn)反應(yīng)器，如要保持出口產(chǎn)物為150C,需從反應(yīng)器取走多少熱量？CP(N2,150C)=29.24J/(mol：C)Cp(HCHO,150C)=9.12J/(mol：C)Cp(H2O,150C)=34.00J/(mol：C)Cp(CH4,150C)=39.2J/(mol。AH0f(CH4)=-74.85KJ/molAH0f(HCHO)=-115.9KJ/molAH0f(H2O)=-241.83KJ/mol5 .鄰二甲苯空氣氧化制苯酊，乙知鄰二甲苯的轉(zhuǎn)化率為70%,氧的用量為理論用量

4、的150%,每小時(shí)投入鄰二甲苯250kg,試計(jì)算出口物料流量。反應(yīng)式如下:C8H10+3O2-C8H4O3+3H2O6 .甲烷和氫氣混合用空氣完全燃燒來(lái)加熱鍋爐，煙道氣分析按體積組成為N272.28%;CO28.12%;O22.44%;H2O17.15%。問(wèn):燃料中甲烷和氫氣的比例?反應(yīng)式：H2+1/2O2H2OCH4+2O2-CO2+2H2O答案一.填空題1 .工藝2 .現(xiàn)場(chǎng)施工3 .物料衡算4 .工藝流程5 .物料6 .位號(hào)7 .單位時(shí)間8 .選擇實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔9 .連續(xù)10 .流程11 .列管式12 .閥門13 .支承14 .腐蝕15 .三16 .項(xiàng)目17 .擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)18 .設(shè)計(jì)說(shuō)

5、明書(shū)19 .管道號(hào)20 .執(zhí)行21 .氣相22 .質(zhì)量守恒23 .離心泵24 .攪拌器25 .平面26 .中間27 .管道28 .直接29 .蒸汽30 .溫度31 .車間32 .工藝33 .對(duì)流34 .間歇35 .標(biāo)準(zhǔn)（定型）36 .小37 .強(qiáng)度實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔38 .外39 .平面40 .同一41 .吸入42 .生產(chǎn)43 .供熱44 .直接45 .完全二.選擇題2.B3.A4.C5.D6.C7.A8.B9.B10.D11.A12.A13.C14.B15.A16.B17.D18.C19.B20.A實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔21.D22.D23.B24.A25.D26.A27.D28.C29.B30.D

6、31.B三.名詞解釋題1 .概念設(shè)計(jì)是從工程角度出發(fā)進(jìn)行的一種假想設(shè)計(jì)。2 .把各個(gè)生產(chǎn)單元按照一定的目的要求，有機(jī)地組合在一起，形成一個(gè)完整的生產(chǎn)工藝過(guò)程，并用圖形描繪出來(lái)，即是工藝流程圖。3 .是對(duì)整個(gè)車間各工段、各設(shè)施在車間場(chǎng)地范圍內(nèi)，按照它們?cè)谏a(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的平面和立面布置。4 .建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤稱為地基。5 .總預(yù)備費(fèi)包括基本預(yù)備費(fèi)和漲價(jià)預(yù)備費(fèi)兩項(xiàng)。6 .基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是新技術(shù)開(kāi)發(fā)的最終成果，它是工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。7 .工藝流程設(shè)計(jì)通過(guò)工藝流程圖的形式，形象地反映了化工生產(chǎn)由原料進(jìn)入到產(chǎn)品輸出的過(guò)程。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)

7、備。9 .用管道將各工段和各設(shè)備連接起來(lái)。稱管道布置。10 .設(shè)備購(gòu)置費(fèi)包括設(shè)備原價(jià)及運(yùn)雜費(fèi)用。11 .概算書(shū)是在初步設(shè)計(jì)階段編制的車間投資的大概計(jì)算。12 .工藝流程草圖：是用來(lái)表達(dá)整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。13 .將各工段與各設(shè)備按生產(chǎn)流程在空間上進(jìn)行組合、布置稱車間布置。實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔14 .基礎(chǔ)是建筑物的下部結(jié)構(gòu)，埋在地面以下。15 .其他費(fèi)用是指工程費(fèi)用以外的建設(shè)項(xiàng)目必須支出的費(fèi)用。四.簡(jiǎn)答題1 .工藝流程四個(gè)重要過(guò)程。（4分）1）原料預(yù)處理過(guò)程。（1分）2）反應(yīng)過(guò)程。（1分）3）產(chǎn)物的后處理。（1分）4）三廢的處理過(guò)程。（1分）2 .車間布置初步設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。（6分）1 .

8、生產(chǎn)、生產(chǎn)輔助、生活行政設(shè)施的空間布置；2 .決定車間場(chǎng)地與建筑物、構(gòu)筑物的大小；3 .設(shè)備的空間（水平和垂直方向）布置；4 .通道系統(tǒng)、物料運(yùn)輸設(shè)計(jì)；5 .安裝、操作、維修所需的的空間設(shè)計(jì)；6 .其他。答出一個(gè)得1分，最多得6分3 .工程概算費(fèi)用的分類。（4分）1）設(shè)備購(gòu)置費(fèi)。（1分）2）安裝工程費(fèi)。（1分）3）建筑工程費(fèi)。（1分）4）其他費(fèi)用。（1分）4 .什么情況需要保溫？（5分）1）凡設(shè)備或管道表面區(qū)溫度超過(guò)50C,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(diǎn)溫度，要求保冷；5）季節(jié)變化大。答

9、出一個(gè)得1分，最多得5分實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔5 .泵的選用與設(shè)計(jì)程序。（6分）1）確定泵型。2）確定選泵的流量和揚(yáng)程。3）確定泵的安裝高度。4）確定泵的臺(tái)數(shù)和備用率。5）校核泵的軸功率。6）確定冷卻水或驅(qū)動(dòng)蒸汽的耗用量。7）選用電動(dòng)機(jī)。8）填寫選泵規(guī)格表。答出一個(gè)得1分，最多得6分。6 .塔型選擇基本原則。（5分）1）生產(chǎn)能力大，彈性好。2）滿足工藝要求，分離效率高。3）運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高，操作、維修方便。4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，造價(jià)較低。5）塔壓降小。答出一個(gè)得1分，最多得5分。7 .化工車間（裝置）工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容（6分）1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作2）方案設(shè)計(jì)3）化工計(jì)算4）車間布置設(shè)計(jì)5）化工管路設(shè)計(jì)6）提供設(shè)

10、計(jì)條件7）編制概算書(shū)及編制設(shè)計(jì)文件答出一個(gè)得1分，最多得6分。8 .簡(jiǎn)述化工車間管道布置設(shè)計(jì)的要求（4分）1）符合生產(chǎn)工藝流程的要求，并能滿足生產(chǎn)需要2）便于操作管理，并能保證安全生產(chǎn)。實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔3）便于管道的安裝和維護(hù)。4）要求整齊美觀，并盡量節(jié)約材料和投資答出一個(gè)得1分，最多得6分。9 .管道支架按其作用分類（4分）32 .固定支架（1分）33 .滑動(dòng)支架（1分）34 .導(dǎo)向支架（1分）35 .彈簧吊架（1分）36 .簡(jiǎn)述化工設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（6分）1）基本形體以回轉(zhuǎn)體為主。2）各部分結(jié)構(gòu)尺寸大小相差懸殊。3）殼體上開(kāi)孔和管口多。4）廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件。5）采用焊接結(jié)構(gòu)多。6）

11、對(duì)材料有特殊要求。7）防泄露安全結(jié)構(gòu)要求高。答出一個(gè)得1分，最多得6分。37 .設(shè)計(jì)貯罐的一般程序。（6分）1）匯集工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。2）選擇容器材料。3）容器型式的選用。4）容積計(jì)算。5）確定貯罐基本尺寸。6）選擇標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。7）開(kāi)口和支座。8）繪制設(shè)備草圖。答出一個(gè)得1分，最多得6分。12 .車間平面布置的內(nèi)容。（4分）1）生產(chǎn)設(shè)施。（1分）2）生產(chǎn)輔助設(shè)施。（1分）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔3）生活行政設(shè)施。（1分）4）其他特殊用室。（1分）13 .工藝上降低污垢系數(shù)方法。（4分）1）改進(jìn)水質(zhì)，（1分）2）消除死區(qū)，（1分）3）增加流速，（1分）4）防止局部過(guò)熱。（1分）14 .反應(yīng)釜設(shè)計(jì)程序。（6分）

12、1）確定反應(yīng)釜操作方式2）匯總設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)3）計(jì)算反應(yīng)釜體積4）確定反應(yīng)釜設(shè)計(jì)（選用）體積和臺(tái)數(shù)5）反應(yīng)釜直徑和筒體高度、封頭確定6）傳熱面積計(jì)算和校核7）攪拌器設(shè)計(jì)8）管口和開(kāi)孔設(shè)計(jì)答出一個(gè)得1分，最多得6分。15 .工程概算項(xiàng)目的劃分。（4分）1 .工程費(fèi)用（1分）2 .其他費(fèi)用（1分）3 .總預(yù)備費(fèi)（1分）4 .專項(xiàng)費(fèi)用（1分）16 .簡(jiǎn)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(jì)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）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔17 .簡(jiǎn)述化工設(shè)計(jì)

13、結(jié)合國(guó)情應(yīng)考慮的問(wèn)題（6分）1）中國(guó)人民的消費(fèi)水平及各種化工產(chǎn)品的消費(fèi)趨勢(shì)。（1分）2）中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備及電氣儀表的制造能力。（1分）3）中國(guó)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。（1分）4）中國(guó)環(huán)境保護(hù)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(dòng)就業(yè)與化工生產(chǎn)自動(dòng)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(diǎn)。（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）五.畫圖識(shí)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©3一£_!靠汽噴射裝

14、實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔8.畫出通過(guò)調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)來(lái)控制換熱器溫度的控制方案示意圖3.畫出離心泵出口旁路調(diào)節(jié)示意圖4.畫出用提儲(chǔ)段塔板溫度控制塔底產(chǎn)品流量來(lái)實(shí)現(xiàn)精儲(chǔ)塔的控制示意圖實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔5.畫出離心泵出口直接節(jié)流調(diào)節(jié)示意圖6.畫出用精儲(chǔ)段塔板溫度控制塔頂產(chǎn)品流量來(lái)實(shí)現(xiàn)精儲(chǔ)塔控制的示意圖六.計(jì)算題1 .利用乙烯部分氧化制取環(huán)氧乙烷，將乙烯在過(guò)量空氣條件下通過(guò)銀催化劑進(jìn)行如下反應(yīng)，進(jìn)料物質(zhì)流量為1000mol/h,進(jìn)料中含乙烯10%(mol),乙烯轉(zhuǎn)化率為25%,計(jì)算反應(yīng)器出口物料量。反應(yīng)方程式如下：2c2H4+O2-2c2H4O解：以每小時(shí)為計(jì)算pc進(jìn)料：乙烯=1000X1)%=100(mol/h

15、);(1分)空氣=1000X90%=嬌(mol/h);(1分)實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔其中：氮?dú)?900X0.79=711（mol/h）;（1分）氧氣=900X0.21=189（mol/h）;（1分）轉(zhuǎn)化掉乙烯=100X25%=25（mol/h）;（1分）則產(chǎn)物中：未反應(yīng)的乙烯：10025=75（mol/h）;（1分）生成環(huán)氧乙烷：25（mol/h）;（1分）消耗氧氣：25X0.5=12.5（mol/h）;（1分）剩余氧氣：18912.5=176.5（mol/h）;（1分）氮?dú)猓?11（mol/h）。（1分）2 .氨氧化反應(yīng)器的能量衡算氨氧化反應(yīng)式為：4NH3（氣）+502（氣）一4NO（氣）+6H2

16、O（氣）此反應(yīng)在25C、101.3kPa的反應(yīng)熱為AH0r=904.6KJ。現(xiàn)有25c的100molNH3/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)物在200c呈氣態(tài)離開(kāi)反應(yīng)器。如操作壓力為101.3kPa,計(jì)算反應(yīng)器應(yīng)輸入或輸出的熱量。300c時(shí)N2、O2、NO和H2O的CP（N2）=29.50J/（molC）CP（O2）=30.80J/（mol：C）C.P（NO）=30.80J/（molC）Cp（H2O）=34.80J/（mol。解：題給的進(jìn)料量由物料衡算得到反應(yīng)器出口各組分的摩爾流量。n（H2O）=6MX100=150mol/h（1分）n（NO）=4FM00=10

17、0mol/h（1分）n（O2）=800>0.215FX00=43mol/h（1分）n（N2）=800>0.79=632mol/h（1分）算始時(shí)的參考態(tài)：25C,101.3KPa,NH3（氣）,O2（氣）,NO（氣）,H2O（氣）。因此進(jìn)口的兩股物料的始均為零。計(jì)算出口物料的燃：實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔H(H2O)=n(H2O)CP(H2O)X200-25)=913.5KJ/h(1分)H(NO)=n(NO)Cp(NO)>(200-25)=539KJ/h(1分)H(O2)=n(O2)CP(O2)X(20025)=231.77KJ/h(1分)H(N2)=n(N2)cp(N2)X(20025

18、)=3262.7KJ/h(1分)反應(yīng)放熱AH0r=100(904.6)牛=22615KJ/h(1分)過(guò)程的AH=-22615+913.5+539+231.77+3262.7=-17668.03KJ/h(1分)3 .乙苯脫氫制苯乙烯，通入純乙苯為250kg/h,乙苯與水蒸氣質(zhì)量比為1:1.3,乙苯轉(zhuǎn)化率為50%,其中在轉(zhuǎn)化掉的乙苯中有90%轉(zhuǎn)化成苯乙烯；10%轉(zhuǎn)化成苯；反應(yīng)如下。試計(jì)算反應(yīng)器出口物料量。轉(zhuǎn)化成苯乙烯的反應(yīng)：C8H10-C8H8+H2轉(zhuǎn)化成苯的反應(yīng)：C8H10-C6H6+C2H4解：以每小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)每小時(shí)通入乙苯=250kg/h=2.358kmol/h;（1分）參加反應(yīng)的乙苯2.

19、358）50%=1.179kmol/h;剩余乙苯=2.358>50%=1.179kmol/h=125kg/h;（1分）配入水蒸氣=250X1.3=325kg/h;（1分）在反應(yīng)掉的1.179kmol乙苯中轉(zhuǎn)化成苯乙烯=1.179>90%=1.061kmol/h;（1分）轉(zhuǎn)化成苯=1.179X10%=0.1179kmol;（1分）則反應(yīng)生成：苯乙烯=1.061X04=110.34（kg/h）;（1分）氫氣=1.061）2=2.33（kg/h）;（1分）苯=0.1179>78=9.20（kg/h）;（1分）乙烯=0.1179/8=3.30（kg/h）;（1分）產(chǎn)物中水蒸氣=325

20、（kg/h）。（1分）4 .甲烷在連續(xù)式反應(yīng)器中用空氣氧化生產(chǎn)甲醛，甲烷的轉(zhuǎn)化率為40%,氧氣實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔完全反應(yīng)。CH4（氣）+O2-HCHO（氣）+H2O（氣）以100mol進(jìn)反應(yīng)器的甲烷為基準(zhǔn)。假定反應(yīng)在足夠低的壓力下進(jìn)行，氣體便可看作理想氣體。甲烷于25c進(jìn)反應(yīng)器.空氣于25c進(jìn)反應(yīng)器，如要保持出口產(chǎn)物為150C,需從反應(yīng)器取走多少熱量？Cp（N2,150C）=29.24J/（mol：C）Cp（HCHO,150C）=9.12J/（mol：C）Cp（H2O,150C）=34.00J/（mol：C）Cp（CH4,150C）=39.2J/（mol：C）AH0f（CH4）=74.85KJ/

21、molAH0f（HCHO）=-115.9KJ/molAH0f（H2O）=241.83KJ/mol解：物料基難：100mol進(jìn)料CH4入口：CH4：100molO2:100>40%=40molN2：40笠1X79=150.48mol（1分）出口：CH4：10040=60mol（1分）N2：150.48molHCHO:40mol（1分）H2O:40mol（1分）取25c時(shí)生成各個(gè)反應(yīng)物和產(chǎn)物的各種原子（即C、O2、H2）為基準(zhǔn)，非反應(yīng)物質(zhì)N2也取25c為基準(zhǔn)，將各個(gè)始值計(jì)算如下。C.H出（N2,150C）=nP（N2,150C）X（150-25）=550KJ（1分）H進(jìn)（CH4,25C）=n

22、Afif（CH4）=-74.85100=7485KJ（1分）H出（CH4,150C）=nA#f（CH4）+n"（CH4,150C）X（150-25）=（74.85+4.9）>60=4197KJ（1分）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔H出（H2O,150C）=nAiff（H2O）+nCP（H2Q,150C）><150-25）=（-241.83+4.25）X40=9503.2KJ（1分）H出（HCHO,150C）=nAH0f（HCHO）+nCP（HCHO,150C）><150-25）=（115.9+1.14M0=4590.4KJ（1分）AH=550-4197-9503.2-4590.4-（7485）=-10255.6KJ（1分）5 .鄰二甲苯空氣氧化制苯酊，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(shí)投入鄰二甲苯250kg,試計(jì)算出口物料流量。反應(yīng)式如下：C8H10+3