化工设计知识题及答案解析
028化工设计基础A答案
《化工设计基础》……………………………………………………………………………………………..1．填空题1. 工艺现场施工2. 概念设计工程设计3. 扩大初步设计施工图设计4. 物料衡算化工设备计算5. 先进性可靠性6. 烟道气加热电加热7. 列管式换热器再沸器8. 直接传热式蓄热式9. 同时设计同时加工安装10. 单级离心泵复泵、多级离心泵二.名词解释题1.把各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来，即是工艺流程图。
2. 基础设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。
3.化工设备主要指在化工生产中常用的标准和非标准设备。
4. 用管道将各工段和各设备连接起来。
称管道布置。
三. 简答题1. 1) 原料预处理过程。
2) 反应过程。
3) 产物的后处理。
4) 三废的处理过程。
2. 1) 设备购置费。
2) 安装工程费。
3) 建筑工程费。
4) 其他费用。
3. 1）确定泵型。
2）确定选泵的流量和扬程。
3）确定泵的安装高度。
4）确定泵的台数和备用率。
5）校核泵的轴功率。
6）确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。
7）选用电动机。
8）填写选泵规格表。
答出一个得1分，最多得7分4. 1) 符合生产工艺流程的要求，并能满足生产需要。
2) 便于操作管理，并能保证安全生产。
3) 便于管道的安装和维护。
4) 要求整齐美观，并尽量节约材料和投资。
5. 1) 汇集工艺设计数据。
2) 选择容器材料。
复习题-09化工-化工设计-问答题和视图题及解答
、简述题1 ．什么是化工设计？答：化工设计是将一个化工系统全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格，并做必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。
2. 化工工艺流程设计的主要任务是什么？答：有两个方面：一是确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，达到由原料制得所需产品的目的；二是绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示生产过程。
3. 在管道仪表流程图上管道的线型有什么规定？答：主物料管道用 1mm 宽的粗实线条绘制，辅助物料管道用 0.5mm 宽的中实线条绘制，仪表管线用 0.25mm 宽的细实线条或细虚线条绘制。
4 ．在选择生产方法和工艺流程时，其步骤有哪些？答：（1）资料搜集与项目调研；（2 ）生产设备类型与制造厂商调研；（3）对调研结果进行全面分析对比。
5 ．工艺流程设计的步骤有哪些？答：有 7 个步骤：（1）确定整个流程的组成；（2）确定每个过程或工序的组成；（3 ）确定工艺操作条件；（4）确定控制方案；（ 5）原料与能量的合理利用；（6）制定“三废”处理方案；（7）制定安全生产措施。
6. 工艺流程图的种类有哪些？答：有 4种:工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。
7 ．反应器的设计要点有哪些？答：有 4 点：（1）保证物料转化率和反应时间；（2）满足反应的热传递要求；（3）设计适当的搅拌器或类似作用的机构；（4）注意材质选用和机械加工要求。
8 ．写出化工设备图的绘制方法及步骤。
答：5 点： 1.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图； 2.尺寸和焊缝代号标注； 3.编写零部件序号和管口符号；4. 填写明细栏和管口表；5.填写设计数据表、标题栏等。
9. 化工设备装配图要表达哪些内容？答：装配图是表示设备的全貌、组成和特性的图样，它表达设备各主要部分的结构特征、装配和连接关系、特征尺寸、外形尺寸、安装尺寸及对外连接尺寸、技术要求等。
10. 化工设备管口方位图包括哪些内容？答：包括：设备上的管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液管板、换热器折流板缺口位置；地脚螺栓、接地板、梯子及铭牌等方位。
化工设计习题1及答案
一、填空题
1、事故通风排风量应按工艺提供的设计资料通过计算确定。
当工艺不能提供有
关设计资料时，可按由正常通风系统和事故通风系统共同保证每小时换气次数不低于（）次计算。
2、通常可将一个工艺流程分为(
)四大部分。
3、有隔热层的管道，在管墩、管架处应设管托。
当隔热层厚度大于80mm时，
选用高（）的管托。
4、管道标注时，上方标注（双线管道在中心线上方）介质代号、管道编号、
公称通径、管道等级及隔热型式，下方标注（）。
5、在设备布置图中，所有设备、设备的金属支架、电机及其传动装置用（)
线画出，车间建筑物及其构件用( ) 线画出。
6、管廊柱中心与塔设备外壁的距离不应小于（）。
塔基础与管廊柱基
础间的净距离不应小于（）。
7、对于重大项目和使用较复杂技术的项目，为了保证设计质量，工程设计可以
按(
)三个阶段进行。
8、在化工工艺流程图中，辅助物料管用()线画出。
9、项目经济分析评价是以时间、金钱和利润三种指标为基准，通常采用（
）两类评价方法。
10、固定成本是指在一定生产规模限度内不随产品产量增减而变化的费用，其特
点是产品产量发生变化时，费用总额保持不变。
但单位产品的固定成本是可变的，并与产品产量呈（）变化。
二、简述题
1、化工设备的基本结构特点
2、需对管道或设备容器进行保温的主要场合
3、简述车间设备布置的内容
4、管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时处理方法
5．设计任务书的主要内容。
化工设计习题及答案电子版
二、单项与多项选择题1、〔 B 〕衡算式是化学反响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、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有〔 ABCD 〕。
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〔 ABCD 〕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、〔 C 〕不是化工设计的内容。
A．反响过程选择与优化；B．别离过程选择与优化；C．厂区道路规划与设计；D．化工过程系统优化5、管道安排图包含下面〔 ACD 〕图样。
A．管件图； B．管架图管道施工说明；C．蒸汽伴管系统安排图；D．管道平面安排图6、〔 C 〕别离过程不是速率操纵别离过程。
A．膜别离过程；B．反渗透别离过程；C．冷冻枯燥别离过程；D．超滤别离过程7、间歇过程有〔 ACD 〕特点。
A．生产灵敏性高； B．易完成自动化；C．合适有固相的物流；D．合适生产季节性产品8、别离过程的选择应分析别离过程的〔 ABCD 〕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〔 AC 〕。
A．能量衡算法；B．热流分析法；C．熵分析法；D．功衡算法10、夹点之上地域不可设置〔 A 〕。
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〔 AC 〕A．概念设计；B．装置设计；C．中试设计；D．反响设计12、换热网络设计的目的是得到〔 CD 〕。
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、〔 BD 〕别离过程是扩散别离过程。
A．渗析别离过程；B．结晶别离过程；C．超滤别离过程；D．精馏别离过程14、能量过程的特点表达在〔 AD 〕方面。
化工设计概论期末考试题库及答案
化工设计概论期末考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工设计中，以下哪项不是设计阶段的主要任务？A. 确定工艺流程B. 选择设备C. 编制操作手册D. 进行成本估算答案：C2. 化工设计中，以下哪个不是化工过程的基本单元操作？A. 蒸馏B. 过滤C. 反应D. 运输答案：D3. 在化工设计中，哪种类型的反应器通常用于连续生产？A. 批式反应器B. 连续搅拌槽反应器C. 流化床反应器D. 固定床反应器答案：B4. 化工设计中，以下哪个参数不是反应器设计时需要考虑的？A. 反应速率B. 反应温度C. 反应压力D. 反应体积答案：D5. 化工设计中，以下哪个不是化工设备的主要类型？A. 反应器B. 换热器C. 泵D. 计算机答案：D6. 在化工设计中，以下哪个不是安全设计的重要方面？A. 防爆设计B. 防腐蚀设计C. 防火设计D. 颜色设计答案：D7. 化工设计中，以下哪个不是化工流程模拟软件？A. Aspen PlusB. HYSYSC. MATLABD. ProII答案：C8. 在化工设计中，以下哪个不是化工产品的质量控制指标？A. 纯度B. 产量C. 稳定性D. 颜色答案：D9. 化工设计中，以下哪个不是环境影响评估的主要内容？A. 污染排放B. 能源消耗C. 经济效益D. 生态影响答案：C10. 在化工设计中，以下哪个不是设计阶段的输出？A. 设计图纸B. 设计报告C. 操作手册D. 市场分析答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化工设计的基本流程。
答案：化工设计的基本流程通常包括：需求分析、工艺流程设计、设备选择与设计、安全与环境评估、经济分析、设计优化、设计审查、施工图纸制作、施工监督与调试等。
2. 描述化工设计中进行成本估算的重要性。
答案：进行成本估算在化工设计中至关重要，因为它帮助决策者了解项目的总投资，评估项目的可行性，制定合理的预算，并为项目融资提供依据。
化工考试理论试题答案及解析
化工考试理论试题答案及解析一、选择题1. 化学反应的平衡常数Kc与温度T的关系，可以通过以下哪个方程式来描述？A. Kc = Ae^(-ΔH/RT)B. Kc = Ae^(ΔH/RT)C. Kc = Ae^(ΔS/RT)D. Kc = Ae^(-ΔG/RT)答案：B解析：平衡常数Kc与反应的吉布斯自由能变化ΔG有关，而ΔG = ΔH - TΔS。
在恒温条件下，平衡常数Kc与ΔH和T的关系可以通过范特霍夫方程式来描述，即Kc = Ae^(-ΔH/RT)。
因此，正确答案是B。
2. 在一个理想气体的系统中，气体分子的平均动能与下列哪个物理量成正比？A. 压强B. 体积C. 温度D. 分子质量答案：C解析：根据动能定理，理想气体分子的平均动能与温度成正比。
这是因为温度是气体分子平均动能的量度。
在理想气体的假设下，气体分子之间没有相互作用力，分子动能是其主要的能量形式。
因此，正确答案是C。
二、填空题1. 化工生产中，_______ 是指在没有化学反应发生的情况下，通过物理过程改变物质的组成或性质的过程。
答案：物理过程解析：在化工生产中，物理过程是指不涉及化学变化的一系列操作，如蒸馏、蒸发、结晶等，这些过程通常用于分离或纯化物质。
2. 根据阿伏加德罗定律，1摩尔任何气体在标准温度和压力下所占的体积都是________。
答案：22.4升解析：阿伏加德罗定律指出，在标准温度和压力（0°C，1大气压）下，1摩尔的任何气体所占的体积都是22.4升。
这是由于气体分子间距远大于分子本身大小，分子间距在标准条件下是恒定的。
三、简答题1. 简述化工过程中的“三传一反”是什么？答案：化工过程中的“三传一反”指的是传质、传热、传动和反应过程。
传质是指物质在不同相之间或同一相内部由于浓度差异引起的质量转移过程；传热是指热量在不同温度的物体间或同一物体的不同部分间传递的过程；传动通常指的是流体的机械运动，如流体的流动和输送；反应过程则是指在特定条件下，化学物质之间发生的化学反应。
化工设计知识题及解答第三章
第三章物料衡算与热量衡算习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求馏出液中能回收原料中97％的苯，釜残液中含苯不低于2％。
进料流量为20000kg ／h ，求馏出液和釜残液的流量和组成。
解：苯的相对分子质量为78，甲苯的相对分子质量为92。
以下标B 代表苯。
进料中苯的摩尔分数 38780.419638627892FB x ==+釜残液中苯的摩尔分数 2780.023*********WB x ==+进料平均相对分子质量 0.419678(10.4196)9286.13M =⨯+-⨯= 进塔原料的摩尔流量 2000232.2/86.13F kmol h == 依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以97.430.9794.51/DB Dx kmol h =⨯=作全塔苯的质量衡算得 FB DB WB Fx Dx Wx =+作全塔总质量衡算得 F W D =+ 将已知数据代人上述质量衡算方程得 232.20.419694.510.02351⨯=+ 232.2W D =+解得 124.2/,108/W kmol h D kmol h == 所以，94.5194.510.8752DB x ===习题2 采用蒸发方法将浓度为10%NaOH （质量浓度）及10%NaCl 的水溶液进行浓缩。
蒸发时只有部分水分汽化成为水蒸气而逸出，部分NaCl 结晶成晶粒而留在母液中。
操作停止后，分析母液的成分为：50%NaOH ，2%NaCl 及48%H 2O 。
若每批处理1000kg 原料液，试求每批操作中：1）获得的母液量，2）蒸发出的水分量，3）结晶出的NaCl 量。
解：所选择的基准为：每批处理量，1000kg 原料液总物料衡算F1 = F2 + F3 + F4组分物料衡算NaOH 平衡 1000×0.1=0.5F4 NaCl 平衡 1000×0.1=0.02F4+F3H 2O 平衡 1000（1-0.1-0.1）=F2+0.48F4 解得： F2=704kg ，F3=96kg ，F4=200kg 习题3 丙烷充分燃烧时要使空气过量25％，燃烧反应方程式为： 38222534C H O CO H O +→+试计算得到100摩尔燃烧产物（又称烟道气）需要加入的空气的摩尔量。
化工设计习题及解答 第七 八章
《化工设计》第七、八章习题及解答第七章习题1. 公用工程一般包括哪些专业答：公用工程包括给排水、供电、供热与冷冻、采暖通风、土建及自动化控制等专业。
2. 简要说明给排水系统的划分和相应的设计条件答：工厂给水系统一般可划分为下列五个系统：生产给水(新鲜水)系统，生活饮用水系统，消防给水系统，循环冷却水系统，回用水系统。
工厂排水系统一般可划分为下列四个系统：生产污水系统，清净废水系统，生活排水系统，雨水系统。
给排水系统的设计要求：各种系统用水符合相应的国家标准和有关生产工艺的要求。
3. 供电方案设计的主要内容和基本要求答：供电方案应根据各种因素综合考虑确定厂址选择、调查地区电力网情况及其向本企业供电的条件、全厂负荷分级及负荷计算、是否设置自备电站及其具体方案、与当地电业部门磋商电源供电方案、确定全厂的供电主接线方案、总变电所及自备电站位置和企业供电配电的进出线走廊、绘制几个可供选择的供电方案单线图、对供电方案进行技术经济比较、编制设计文件。
供电方案的基本要求供电主结线力求简单可靠、运行安全、操作灵活和维修方便；经济合理、节约电能、力求减少投资（包括基建投资及贴费），降低运行费用（包括基本电费及电度电费），节约用地；满足近期（5~10年）发展规划的要求；合理选用技术先进，运行可靠的电工产品；满足企业建设进度要求。
一般宜提出二个供电方案，进行技术经济比较，择优推荐选择。
4. 供热及冷冻工程中热冷源的来源及可行的节能设计答：热源可分为直接热源和间接热源。
前者包括烟道气及电加热。
后者包括高温载热体及水蒸气。
冷源由冷冻系统提供低温冷却介质（称载冷体），也可直接将制冷剂（如液氨、液态乙烯）送入工艺设备，利用其蒸发吸热获取冷量。
节能设计应尽量采用高压蒸汽系统，因为高压蒸汽的能量利用率高。
其次是回收余热，包括回收蒸汽冷凝水余热，回收工艺物料流中余热，回收化工生产废料（通过焚烧）的热量。
在设计中要减少热量消耗和提高传热效率，采用节能高效设备等都是节能的重要手段。
化工设计习题及答案打印版
三．名词解释题1.概念设计：概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计。
2. 工艺流程图：把各个生产单元按照肯定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来，即是工艺流程图。
3.车间厂房安排：是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面安排。
4.地基：建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤称为地基。
5.总预备费：总预备费包含根本预备费和涨价预备费两项。
6..根底设计：根底设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。
7.工艺流程设计：工艺流程设计通过工艺流程图的形式，形象地反映了化工生产由原料进入到产品输出的过程。
8.化工设备：化工设备主要指在化工生产中常用的标准和非标准设备。
9. 管道安排：用管道将各工段和各设备连接起来。
称管道安排。
10.设备购置费：设备购置费包含设备原价及运杂费用。
11.概算书：概算书是在初步设计阶段编制的车间投资的大概计算。
12. 工艺流程草图：工艺流程草图是用来表达整个工厂或车间生产流程的图样。
13.车间安排：将各工段与各设备按生产流程在空间上进行组合、安排称车间安排。
14.根底：根底是建筑物的下部结构，埋在地面以下。
15.其他费用：其他费用是指工程费用以外的建设工程必须支出的费用。
1、热：有温度差存在时体系与体系〔或体系与环境〕之间所传递的能量。
2、活塞流型反响器：物料返混为零的反响器。
如管式反响器。
3、管件：管件就是用于在管道系统中改变走向、高度，或改变管径，或引出支管等所使用的管道部件。
4、别离过程：就是将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的操作。
5、温-焓图(T-H)：是以温度T为纵轴，以热焓H为横轴的曲线图，它表示了物流的热特性。
6、固定床反响器：是指所用固体催化剂，或固体反响物，固定于反响器中的一类反响器。
7、聚式流态化：在流化床反响器中，固体颗粒在不同程度上成团聚状态。
《化工设计》复习题
《化工设计试卷》（一）一、填空题（每空1分，共30分）1、化工设计必须（）。
2、国家计委有关文件的要求，可行性研究报告是项目决策的依据，应按规定的深度做到一定的准确性，投资估算和初步设计概算的出入一般不大于（）否则视超出情况再议。
3、企业使用政府补助、转贷、贴息投资建设的项目，政府只审批（）。
4、凡从事对环境有影响的建设项目都必须执行（）。
同时，在可行性研究报告中，对（）要有专门论述。
5、概念设计是以（）为基础，从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计。
6、工艺人员向非工艺专业提供设计条件必须确保其（）。
7、管道仪表流程图中的设备用（）线画出。
8、工厂的三废治理工程“三同时”，即（）。
9、选择生产方法和工艺流程是应着重考虑（）三原则。
10、平面图上设备平面定位尺寸应以（）或（）或（）为基准线标注定位尺寸。
11、管道布置是应尽量避免（）。
12、工艺流程草图又称为（），一般在生产方法确定后绘制，主要为工艺计算服务，也是工艺方案的确定和工艺流程图设计的依据，但不列入设计文件。
13、技术上的先进性是由经济合理性来体现的，只有在设计的每一步都重视经济因素，力求经济上合理，到最后才能作出既经济节约又合理可行的概算来。
据专家测算，在设计阶段可以控制（70—85％）的工程投资，后面的施工、材料、劳务只能控制（5 —35％1）。
14、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有( )。
15、化工设备总体分类：（）。
16、设备布置图主要包括反映设备水平布置情况的（）和反映某处立面布置情况的（）。
17、工程投资经济评价有（）和（）。
18、当用泵抽吸时，应由泵的（）确定设备的安装高度。
19、压缩机的最大部件超过（1.0吨）时，应设吊车，起重量大于10吨时，宜选用（）。
20、为了避免发生电化学腐蚀，不锈钢管道不宜与碳钢管直接接触，（）。
21、管架是用来（），管道支架按其作用分为（）22、按照电力设计规范，将电力负荷分成三级，按照用电要求从高到低分为一级、二级、三级。
化工设计复习题及答案
第一章1、简述化工设计的概念、作用与分类。
答：（1）概念：化工设计是对拟建化工项目在技术和经济上进行全面详尽的安排，是化工基本建设的具体化，是把先进的技术和最新科研成果引入生产的渠道。
（2）作用：化工设计是生产技术中的第一道工序，是化工厂建设中的重要组成部分，设计工作的质量直接关系到工厂的经济效益和社会效益，化工设计是进行技术革新和技术改造的先导，是先进科学技术与生产实践相结合的中间环节，是科研成果实现工业化的桥梁。
分类：根据项目性质可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中式设计、基础设计和工程设计。
2、化工设计划分为哪三个阶段？并分别叙述其主要内容。
答：初步设计，扩大初步设计和施工设计三个阶段。
初步设计：是根据计划任务书，探求在技术上可能，经济上合理的最符合要求的设计方案，还应编写初步设计说明书。
扩大初步设计：根据已批准的初步设计，解决初步设计中的主要技术问题，使之进一步具体化、明确化，还应编写扩大初步设计说明书与工程概算书（允许误差较大）。
施工设计：根据已批准的扩大初步设计进行的，是施工的依据，为施工服务，应有详细的施工图纸和必要的文字说明书以与工程预算书（误差较小）。
3、写出化工设计程序，并对其主要内容作简单阐述。
答：化工设计程序前期准备工作→项目建议书→可行性研究→决策（评估）→计划任务书→初步设计→扩大初步设计→施工设计4、工艺设计主要包括哪几个方面的内容？设计准备、方案设计、化工计算、车间布置、化工管路设计、提供设计条件、编制概算书的设计文件第二章1、化工厂址选择应考虑的主要因素是什么？（1）节约用地，考虑发展（注：地不能征多，但也应留有发展佘地）；（2）利用城镇设施，节约投资（电、蒸汽、燃料等靠近电厂或水水电站，靠近燃料供应点，水靠近江、河、湖等）；（3）满足环境卫生与交通运输要求（能妥善处理“三废”，优先使用水路、铁路运输，适当增加公路运输）；（4）不旱不涝，地质可靠；（5）少挖少填，有利于协作等，还要与城市规划协调。
化工设计试题及答案
《化工设计》（A卷共 4 页）
一、（共20分）简答题（共5个小题，每小题4分）
1、简述化工工艺设计的内容及步骤。
2、简述化工产品成本由哪些部分构成。
3、简述我国现行的化工基建程序。
4、说明流程组织时挑选化学反应途径应该考虑的一些主要因素。
5、简述化工项目试生产的步骤。
二、（共20分）由一个液液非均相反应生产高纯度的产品C，反应式为A＋B→C（其反应速度
2
B
A
C
C
r=），同时伴随着副反应A＋C↔D（可逆反应，其正反应速度）。
已知采购来的原料A为液相原料，其中含有少量D及E。
原料B也为液相，为纯组份且价格较贵。
A、D、B、C、E五种组分的相对挥发度由小到大（D、B之间相对挥发度相差更明显）。
A原料的价格较便宜，C与E之间能形成难分离的共沸物。
试进行这个过程的流程组织（连续操作流程，要求考虑反应器的形式），写出简要说明，并画出流程框架草图。
2
A C
r C C
=。
化工设计复习题答案
化工设计复习题答案一、选择题1. 化工设计中，下列哪个因素不是影响反应器设计的主要因素？A. 反应物浓度B. 反应温度C. 反应压力D. 反应物的物理状态答案：D2. 在化工设计中，如何确定一个反应器的最佳操作条件？A. 通过实验数据B. 通过理论计算C. 通过模拟软件D. 所有以上方法答案：D3. 化工设计中，下列哪个参数不是反应器设计中需要考虑的？A. 反应速率B. 催化剂活性C. 反应器体积D. 反应物的市场价格答案：D二、填空题1. 在化工设计中，反应器的类型可以根据反应物的______和反应条件来选择。
答案：物理状态2. 化工设计中，反应器的设计需要考虑反应的______和______，以确保反应的高效进行。
答案：动力学特性；热力学特性3. 在化工设计中，为了提高反应的选择性，可以采取的措施包括使用______、控制______和优化______。
答案：催化剂；反应条件；反应器设计三、简答题1. 描述化工设计中反应器设计的一般步骤。
答案：化工设计中反应器设计的一般步骤包括确定反应类型、选择合适的反应器类型、计算反应器尺寸、设计反应器内部结构、考虑反应器的热传递和压力降、进行反应器的动态模拟和优化。
2. 简述化工设计中如何考虑反应器的热传递问题。
答案：在化工设计中，考虑反应器的热传递问题通常涉及热量的产生和移除。
这包括选择合适的换热器类型、计算换热面积、确定传热系数以及设计适当的冷却或加热系统，以确保反应器在操作过程中能够维持所需的温度条件。
3. 说明化工设计中催化剂在反应器设计中的作用。
答案：催化剂在化工设计中的反应器设计中起着至关重要的作用。
它能够显著降低反应的活化能，从而提高反应速率，改善反应的选择性和转化率。
催化剂的选择和设计需要考虑其活性、选择性、稳定性和经济性，以确保反应器的高效运行。
(完整word版)化工设计复习题及答案
化工设计复习题一．填空题1.精馏塔系统合成的基本原则中包含，为了减少过程的输送量，尽早移出含量大的组分，以降低后处理能源消耗.2.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从物料计算和原料合计方面去进行考虑。
3.一个化工过程，可分解成六个子系统。
其中分离顺序的合成，用于研究分离顺序，从而确定最佳分离组合.4.可行性研究的主要内容包括市场销售情况的研究。
5.在分析、评比流程的组织最佳方案时,可从工艺设备的设计和选型方面去进行考虑,并完成设备一览表。
6.化工过程的六个子系统中，能量的和质量的管理和集成，用于研究化工过程中自身能量搭配利用，从而达到最佳节能的效果.7.8.死态的温度定为298.15K。
9.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从非工艺设计项目的方面去进行考虑,并为他们提设计要求。
10.在分析、评比流程的组织最佳方案时,可从车间布置设计方面去进行考虑，并完成平面布置和立面布置图.11.一个化工过程,可分解成六个子系统。
其中操作时间表的安排，用于研究化工过程多单元操作组成，从而达到全系统的最佳操作。
12.在分析、评比流程的组织最佳方案时，可从化工管路的设计方面去进行考虑.13.在分离过程中，应尽量避免过程中含有固体的物流出现,以降低输送过程中的能量。
14.热交换网络合成中，其基本步骤的第一步是：列表分析给定化工工程中所有的热流股和冷流股.15.在分离过程中，应尽量避免使用质量分离剂，以避免增加分离物料量。
16.分离方法中，应尽量避免过程含有固体物流出现。
17.一个化工过程，可分解成六个子系统。
其中反应途径的合成，用于研究反应途径,从而确定最佳生产工艺路线。
18.化工过程的六个子系统中,分离技术的选择，用于研究各种分离技术能耗成本,从而确定最佳分离方案。
19.精馏塔系统合成的基本原则中包含，最难分离的组分在最后分离，以便降低操作成本。
20.热交换网络合成中要求画出热能阶图，求出窄点温度及所需最少的外源热和冷量。
化工设计基础期末考试题及答案
化工设计基础期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工设计中，下列哪一项不是基本的化工单元操作？A. 蒸馏B. 吸收C. 蒸发D. 聚合反应答案：D2. 化工设计中，物料衡算的基本原则是什么？A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 电荷守恒答案：A3. 在化工生产中，下列哪项不是常见的反应器类型？A. 连续搅拌槽反应器B. 固定床反应器C. 流化床反应器D. 离心泵答案：D4. 化工设计中，热交换器的主要作用是什么？A. 改变物料的相态B. 改变物料的化学组成C. 改变物料的温度D. 改变物料的密度答案：C5. 化工设计中，下列哪项不是影响传热速率的因素？A. 温差B. 传热面积C. 传热介质的流速D. 传热介质的密度答案：D6. 化工设计中，下列哪项不是影响流体流动的因素？A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体的流速D. 管道的材质答案：D7. 化工设计中，下列哪项不是影响分离效率的因素？A. 操作压力B. 操作温度C. 物料的相对分子质量D. 分离设备的类型答案：C8. 在化工设计中，下列哪项不是常见的分离方法？A. 蒸馏B. 过滤C. 离心D. 聚合答案：D9. 化工设计中，下列哪项不是常见的化工原料？A. 乙烯B. 丙烯C. 丁烯D. 丁二烯答案：D（注意：丁二烯是存在的，但题目要求选择不是常见的化工原料，因此选择D）10. 化工设计中，下列哪项不是常见的化工产品？A. 聚乙烯B. 聚丙烯C. 聚氯乙烯D. 聚碳酸酯答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化工设计中物料衡算的基本步骤。
答案：物料衡算的基本步骤包括：确定衡算的范围和边界，收集相关的物理化学数据，列出物料平衡方程，求解物料平衡方程，并对结果进行验证和分析。
2. 描述化工设计中热交换器的工作原理。
答案：热交换器的工作原理是通过两种不同温度的流体在热交换器内进行热量交换，从而达到改变流体温度的目的。
化工设计资质考试题及答案
化工设计资质考试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 化工设计中，下列哪项不是工艺设计的基本任务？A. 确定工艺流程B. 确定设备选型C. 确定建筑结构D. 确定操作条件答案：C2. 在化工设计中，以下哪项不是工艺流程图（PFD）的主要组成部分？A. 工艺设备B. 管道C. 仪表控制点D. 建筑平面图答案：D3. 化工设计中，以下哪项不是设备设计的基本要求？A. 安全性B. 经济性C. 环保性D. 艺术性答案：D4. 在化工设计中，以下哪项不是管道设计需要考虑的因素？A. 管道材料B. 管道直径C. 管道长度D. 管道颜色答案：D5. 化工设计中，以下哪项不是仪表设计的基本要求？A. 准确性B. 稳定性C. 经济性D. 美观性答案：D6. 在化工设计中，以下哪项不是电气设计需要考虑的因素？A. 供电可靠性B. 电气安全C. 电气经济性D. 电气美观性答案：D7. 化工设计中，以下哪项不是结构设计的基本要求？A. 结构安全性B. 结构经济性C. 结构美观性D. 结构适用性答案：C8. 在化工设计中，以下哪项不是给排水设计需要考虑的因素？A. 给水系统B. 排水系统C. 消防系统D. 通风系统答案：D9. 化工设计中，以下哪项不是暖通设计的基本要求？A. 舒适性B. 节能性C. 环保性D. 艺术性答案：D10. 在化工设计中，以下哪项不是环境保护设计需要考虑的因素？A. 废水处理B. 废气处理C. 废渣处理D. 噪声处理答案：D二、多选题（每题3分，共15分）11. 化工设计中，工艺设计需要考虑以下哪些因素？（）A. 原料和产品的性质B. 工艺流程的合理性C. 工艺设备的选型D. 工艺操作的安全性答案：ABCD12. 在化工设计中，设备设计需要满足以下哪些要求？（）A. 满足工艺要求B. 满足安全要求C. 满足环保要求D. 满足经济要求答案：ABCD13. 化工设计中，管道设计需要考虑以下哪些因素？（）A. 管道材料B. 管道直径C. 管道长度D. 管道压力答案：ABCD14. 在化工设计中，仪表设计需要满足以下哪些要求？（）A. 准确性B. 稳定性C. 经济性D. 可靠性答案：ABCD15. 化工设计中，电气设计需要考虑以下哪些因素？（）A. 供电可靠性B. 电气安全C. 电气经济性D. 电气维护性答案：ABCD三、判断题（每题2分，共20分）16. 化工设计中，工艺流程图（PFD）是工艺设计的核心。
化工安全设计试题及答案
化工安全设计试题及答案一、选择题1. 在化工安全设计中，安全评价的目的是：A. 确保设备和工艺的安全性B. 提高生产效率C. 减少成本开支D. 提供技术支持答案：A. 确保设备和工艺的安全性2. 在进行化工安全设计时，应注意的基本原则是：A. 预防为主，控制为辅B. 事故发生后再采取措施C. 以经济效益为出发点D. 不考虑设备和工艺的安全性答案：A. 预防为主，控制为辅3. 在进行化工设备设计时，下列哪一项是必须考虑的关键因素：A. 设备的外观美观B. 设备的生产能力C. 设备的可操作性D. 设备的安全性能答案：D. 设备的安全性能二、填空题1. 在化工安全设计过程中，对于可能发生的事故进行评估，并采取相应的控制措施是________的一部分。
答案：风险分析2. 限制区域范围内的人员应进行适当的_______，并穿戴个人防护装备。
答案：培训三、解答题1. 简述化工设备和工艺的安全设计原则。
答案：化工设备和工艺的安全设计原则包括以下几个方面：1）预防为主，控制为辅原则：通过在设计阶段考虑可能出现的事故隐患，并采取相应的预防措施，降低事故发生的概率和影响。
2）设计可操作性原则：化工设备和工艺的设计应考虑操作人员的实际操作情况，确保操作简便、易于控制，并提供必要的防护设施和人员培训。
3）系统综合性原则：化工设备和工艺的设计应综合考虑各个环节的安全性要求，确保整个系统的安全性。
4）符合国家法律法规和规范标准原则：化工设备和工艺的设计应符合国家相关法律法规和规范标准要求，确保设计满足法规要求并具有可操作性。
2. 请描述化工设备设计中常见的安全措施。
答案：化工设备设计中常见的安全措施包括以下几个方面：1）设备的安全阀和排放装置：为了防止设备内部压力超过设定值，安全阀会在压力超过设定范围时打开，释放压力。
排放装置则用来排放可能积累的有害气体或液体。
2）设备的漏洞和泄漏防护：通过对设备进行密封，确保不会发生泄漏，避免有害物质的外泄。
化工设计习题及答案(陈声宗)讲解
第一章化工厂设计的内容与程序（陈声宗习题与思考题2010.9）1、化工设计的种类有哪些？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？答：一、设计准备工作（1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。
二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。
三、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章 工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合理性；资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？ 答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
化工设计习题答案
化工设计习题答案化工设计习题答案化工设计是化学工程领域中至关重要的一部分，它涉及到了工业生产中的各个环节。
通过设计化工过程，可以使原材料转化为有用的产品，并确保生产过程的高效和安全。
在化工设计的学习过程中，习题是不可或缺的一部分。
下面将给出一些常见化工设计习题的答案，希望对学习者有所帮助。
1. 习题：某化工厂需要生产100吨乙醇，已知反应方程式为C2H4 + H2O →C2H5OH，反应转化率为80%，求需要多少吨乙烯和水？答案：根据反应方程式，可以得到乙烯和水的摩尔比为1:1。
由于反应转化率为80%，即80%的乙烯转化为乙醇，所以需要的乙烯摩尔数为100吨乙醇的摩尔数/80% = 125摩尔。
由于乙烯和水的摩尔比为1:1，所以需要的水的摩尔数也为125摩尔。
根据乙烯和水的摩尔质量，可以得到需要的乙烯和水的质量。
2. 习题：某化工过程中，需要将液体A从一个容器转移到另一个容器，已知液体A的密度为0.8 g/cm³，容器A的体积为1000 mL，容器B的体积为500 mL，求将液体A转移到容器B后，容器B中的液体A的质量是多少？答案：首先，需要计算容器A中液体A的质量。
根据密度公式，质量 = 密度× 体积，可以得到容器A中液体A的质量为0.8 g/cm³ × 1000 mL = 800 g。
然后，将液体A转移到容器B后，容器B中的液体A的质量仍然为800 g。
3. 习题：某化工反应需要在30℃下进行，已知反应速率常数k为0.01 min⁻¹，求反应的半衰期是多少？答案：半衰期是指反应物浓度减少到初始浓度的一半所需的时间。
对于一级反应，半衰期可以通过公式t₁/₂ = ln2/k计算，其中t₁/₂为半衰期，k为反应速率常数。
代入已知数据，可以得到半衰期t₁/₂ = ln2/0.01 min⁻¹ ≈ 69.3 min。
4. 习题：某化工过程中，需要将液体A从25℃加热到80℃，已知液体A的热容为4.18 J/g℃，液体A的质量为500 g，求加热液体A需要多少热量？答案：加热液体A需要的热量可以通过公式Q = mcΔT计算，其中Q为热量，m为质量，c为热容，ΔT为温度变化。
化工设计复习题
化工设计复习题化工设计复习题化工设计是化学工程专业的核心课程之一，它涵盖了化学工程的基本理论和技术应用。
在学习化工设计时，复习题是非常重要的辅助工具，可以帮助我们巩固知识，提高解决问题的能力。
下面，我将列举一些典型的化工设计复习题，并分析解答方法。
1. 一个反应器的容积为1000L，反应物A和B按照化学计量比1:2进料，反应生成产物C和D，生成物C和D的摩尔比为3:1。
已知反应物A的进料速率为1mol/min，求反应物B的进料速率和反应速率常数。
解答：首先，根据化学计量比，反应生成1mol的C需要2mol的B，生成1mol的D需要1mol的B。
因此，反应生成的C和D的摩尔比为2:1。
已知反应生成的C和D的摩尔比为3:1，可以得知生成的C和D的总摩尔数为4mol。
由此可知，生成的C和D的摩尔数分别为(4/5)*3=2.4mol和(4/5)*1=0.8mol。
进一步计算，反应物A的进料速率为1mol/min，根据化学计量比，反应物B的进料速率为2mol/min。
反应速率常数可通过反应速率公式计算，反应速率常数=k*[A]*[B]，其中[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度。
已知反应物A的进料速率为1mol/min，反应器容积为1000L，因此反应物A的浓度为1/1000mol/L。
反应物B的进料速率为2mol/min，反应器容积为1000L，因此反应物B的浓度为2/1000mol/L。
代入反应速率公式，可以求得反应速率常数。
2. 一台蒸馏塔用于分离甲醇和乙醇的混合物。
已知进料混合物的摩尔分数为0.4的甲醇和0.6的乙醇，要求分离后甲醇的纯度为0.95，乙醇的纯度为0.9。
请计算蒸馏塔的理论板数。
解答：蒸馏塔的理论板数可以通过McCabe-Thiele图解法来计算。
首先，根据进料混合物的摩尔分数，可以计算出甲醇和乙醇的摩尔流量。
假设进料总摩尔流量为100mol/min，则甲醇的摩尔流量为0.4*100=40mol/min，乙醇的摩尔流量为0.6*100=60mol/min。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章化工设计程序和内容本章习题及答案:1、化工设计的种类有哪些？国外通用的设计程序分为哪几个阶段？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计（扩大初步设计）和施工图设计。
国外通用的设计程序分为工艺设计(Process Design)、基础工程设计(Basic Engineering Design)和详细工程设计(Detailed Engineering Design)三个阶段。
2．请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、画出化工新技术开发的工作框图。
4、化工设计人员应具备哪些基本素质，才能完成设计任务？答：1) 具有丰富的工程经验和扎实的化工基础理论知识；2) 充分了解工艺过程，掌握现代化的设计工具和化工单元及最新发展动态；3) 熟知本专业与其他相关专业的关系。
5、厂址选择的主要影响因素有哪些？为什么？答：影响因素：a）原料，b）能源，c）水资源，d）运输条件，e）环境影响a）厂址宜选在原材料、能源较丰富或供应方便的地区。
b）厂址宜选在水资源丰富、水质较好的地区;c）厂址应具有较便利的运输条件;d）选厂应注意节约用地、少占耕地;e）选厂应注意对当地的环境保护;f）选厂应考虑周围的协作关系;g）地势要高、不淹不涝;h）其他一些注意事项;（避免在地震断层和基本烈度9度以上的地震区，易遭受洪水、泥石流、滑坡的危害的山区，又开采价值的矿藏地区，国家规定的历史文物、生物保护和风景旅游点）。
6、为什么要进行可行性研究？可行性研究报告包括哪些内容？答：a）作为建设项目投资决策和编制设计任务书的依据；b）作为向银行申请贷款的依据；c）作为与建设项目有关的各部门商谈合同的依据；d）作为建设项目开展初步设计的基础；e）作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的依据；f）作为环保部门审查建设项目对环境评价的依据。
主要包括：总论；需求预测;产品的生产方案及生产规模；工艺技术方案；原材料、燃料及水电汽的来源与供应；建厂条件和厂址选择布局方案；公用工程和辅助设施方案；节能;环境保护及安全卫生；工厂组织、劳动定员和人员培训；项目实施规划；投资估算和资金筹措；经济效益评价及社会效益评价；结论，包括综合评价和研究报告的结论等内容。
7、可行性研究报告和设计任务书有什么区别？答：内容上：可行性研究报告只提供依据设计任务书是结论;性质上：可行性研究报告给上级提供决策的文件设计任务书给设计人员的指令;时间上：可行性研究报告在先设计任务书在后8、设计任务书主要包括哪些内容？(1) 项目设计的目的和依据。
(2) 生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。
(3) 矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件。
(4) 资源综合利用和环境保护、“三废”治理的要求。
(5) 建设地区或地点，占地面积的估算。
(6) 防空、防震等的要求。
(7) 建设工期与进度计划。
(8) 投资控制数。
(9) 劳动定员控制数。
(10) 经济效益、资金来源、投资回收年限。
9、简述车间工艺设计的主要内容。
车间工艺设计的主要内容：设计准备工作，方案设计，化工计算（物料衡算、能量衡算、设备选型与计算），车间布置设计，配管工程设计，向非工艺专业设计人员提供设计条件，编制概算书及编制设计文件。
第二章工艺流程设计本章习题及答案：1、化工工艺设计包括哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、工艺流程设计的步骤有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
3、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑哪些原则？简述确定生产方法和工艺流程的步骤。
答：先进性、可靠性、合理性。
资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
4、工艺流程设计的任务有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，控制方案的确定，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
5、工艺流程图的种类有哪些？管道仪表流程图有哪些版式？答：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，工艺管道及仪表流程图。
基础工程设计阶段有：A版PI图(初版)、B版PI图(内审版)、C版PI图(用户版)及D 版PI图(确认版)；详细工程设计阶段有：E版PI图(详1版)、F版PI图(详2版)、G版PI图(施工版)。
6、根据HG/T 20519.2-2009标准，填写下表中工艺流程图的设备类别代号。
设备类别代号表（HG/T 20519.2-2009）火炬、烟囱S塔T容器（槽、罐）V计量设备W其他设备X7、根据下列管道仪表流程图中的图例，填写（管道、阀门、设备、等）名称。
名称图例名称图例放空管（帽）阻火器同心异径管喷射器文氏管视镜、视钟离心泵旋转泵、齿轮泵浮顶罐湿式气柜板式塔喷洒塔列管式反应器流化床反应器U型管式换热器离心式压缩机8、下图是某管道的标注，请说明第1~6单元各表示什么意思？第1单元（PG）为物料代号，代表工艺气体；第2单元（13）为工程工序编号；第3单元（10）为管道顺序号；第4单元（300）为管道规格，代表公称直径300mm；第5单元（A1A）为管道等级，第一个A表示管道的公称压力等级代号，1表示管道材料等级顺序号，第二个A表示管道材质类别，代号为“铸铁”；第6单元（H）为绝热或隔声代号。
9、固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。
10、PIDCAD软件具有哪些特点？PIDCAD软件操作简单、方便易学，适合于工程技术、设计人员及高校师生从事化工工程设计、流程图绘制时使用；结合工艺设备管理软件，可实现工厂工艺、设备信息化管理。
第三章工艺计算本章习题及答案：习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求馏出液中能回收原料中97％的苯，釜残液中含苯不低于2％。
进料流量为20000kg／h，求馏出液和釜残液的流量和组成。
解：苯的相对分子质量为78，甲苯的相对分子质量为92。
以下标B代表苯。
进料中苯的摩尔分数38780.419638627892FBx==+釜残液中苯的摩尔分数2780.023512987892WBx==+进料平均相对分子质量0.419678(10.4196)9286.13M=⨯+-⨯=进塔原料的摩尔流量2000232.2/86.13F kmol h==依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以97.430.9794.51/DBDx kmol h=⨯=作全塔苯的质量衡算得 FB DB WB Fx Dx Wx =+ 作全塔总质量衡算得 F W D =+ 将已知数据代人上述质量衡算方程得 232.20.419694.510.02351⨯=+ 232.2W D =+解得 124.2/,108/W kmol h D kmol h == 所以，94.5194.510.8752108DB x D === 组分塔进料 塔顶馏出物 釜残液 kg/h%(wt) kmol/h %(mo l) kg/h%(wt) kmol/h %(mo l) kg/h%(wt) kmol/h %(mo l) 苯760038 97.43 41.96 7372.685.60 94.5287.52227.8 2.02.922.35甲苯 124062 134.8 58.04 1240.2 14.40 13.4812.4811159.4 98.0121.397.65合计 2000100232.21008612.8 10010810011387.2100124.2100习题2 丙烷充分燃烧时要使空气过量25％，燃烧反应方程式为： 38222534C H O CO H O +→+试计算得到100摩尔燃烧产物（又称烟道气）需要加入的空气的摩尔量。
解：以1mol 入口丙烷为计算基准根据反应方程式，1mol 丙烷需要5mol 的氧气与之反应，因氧气过量25%，故需要加入的空气量为1.25529.760.21mol ⨯= 其中 226.25,23.51O mol N mol 烟道气中各组分的量：38C H 0 mol 2N 23.51 mol 2CO 313mol ⨯= 2O 6.255 1.25mol -= 2H O 414mol ⨯=因此，以1mol 入口丙烷为基准的物料衡算结果如下从计算结果可以看出，当空气加入量为29.76mol 时，可产生烟道气31.76mol ，所以，每产生100mol 烟道气需加入的空气量为10029.7693.731.76mol ⨯=习题3天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气的示意流程图转化炉内进行烃类蒸汽转化反应，以甲烷为例，烃类蒸汽转化的反应方程式为CH 4+H 2O →CO+3H 2天然气经一段转化炉转化后继续进入二段转化炉反应，在一段转化炉出口添加空气以配合合成氨原料气中所需的氮气，同时，一段转化气中的一部分氢气遇2O 燃烧供给系统热量。
二_段转化后再经一氧化碳变换工序使混合气中的CO 大部分转化为2CO 和2H ，CO 转化为2CO 和2H 的方程式为CO+H 2O →CO 2+3H 2，变换后的气体进入脱除2CO 工序脱除2CO ，再经甲烷化工序除去残存的微量CO 和2CO 后作为合成氨合格原料气。
已知某厂天然气的组成为：组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 C 4H 10(正) C 4H 10(异) C 5H 12(正) C 5H 12(异) N 2 CO 2 合计 %(mol)83.2010.005.160.690.500.060.050.330.01100要求合成氨原料气的组成为：组分 H 2 N 2 Ar CH 4 合计 %(mol)73.9724.640.311.08100计算天然气的用量和空气的用量。
解：以100 kmol 合成氨原料气为计算基准。
设天然气用量为x kmol ，添加空气量为y kmol 。
（1）作系统N 2平衡因为在天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气过程中，N 2没有参加反应，它的数量在反应器的进口、出口物料中没有变化，作系统N 2平衡得0.0033x + 0.79y =24.64 (A) (2)作系统氢平衡甲烷转化制H 2的计量关系推导如下：甲烷蒸汽转化反应过程 422CH +H OCO+3H CO 变换反应过程 222CO+H OCO +3H 总过程 4222CH +2H OCO +4H_用同样的方法可推导出烃类蒸汽转化制2H 的计量关系通式为n 2n+2222C H +2nH O =nCO +(3n+1)H因此，100kmol 天然气可提供的理论H 2为组分烃量/kmol可提供的理论烃量/kmol CH 4 83.20 4 ⨯83.20=332.80 C 2H 6 10.00 7 ⨯10.00=70 C 3H 8 5.16 10 ⨯5.16=51.60 C 4H 10(正) 0.69 13 ⨯0.69=8.97 C 4H 10(异) 0.50 13 ⨯0.50=6.50 C 5H 12(正) 0.06 16 ⨯0.06=0.96 C 5H 12(异) 0.05 16 ⨯0.05=0.80 N 2 0.33 0 CO 2 0.01 0 合计100471.63因此，x kmol 天然气进料可提供的理论H 2为x 471.63kmol 100氢气燃烧的反应过程 2222H +O =2H O 燃烧消耗的H 2为y ⨯20.21kmol 作系统H 2平衡得20.2173.974 1.08x y -⨯=+⨯471.63100(B)式中（41.08⨯）是合成氨原料气的CH 4折合为H 2物质的量(mol)(A) 式合(B)式联解得到x =18.92kmol y =31.11kmol因此，制造100kmol 的合成氨原料气需加入天然气18.92kmol ，一段转化炉出口需添加31.11kmol 的空气。