工艺设计思考题(41) 2

第一章绪论思考题（6）（合计41）
1、什么叫技术经济指标分析？
答：就是借助于一系列技术经济指标对不同的技术方案进行分析、比较、评价，寻求技术与经济之间的最佳关系，使设计方案技术上的先进性和经济上的合理性有机地统一，进而作出决策。

2、基本经济指标有哪些？
答：①投资；②成本；③销售收入、税收和利润；④投资回收期；⑤净现值和净现值率；
⑥内部收益率。

3、构成化工产品车间成本的主要组成有哪些？
答：(1)原材料费；(2)辅助材料费；(3)燃料及动力费；(4)生产工人工资及附加费；(5)基本折旧费和大修基金；(6)车间经费；(7)扣除副产品回收收入；(8)企业管理费；(9)销售费用。

4、化工工艺设计？
答：对化工产品的生产过程进行研究和规划，分析、比较、选择最合适的方法，确定与生产过程紧密相关的工艺操作条件和实现工艺所必需的各种设备、仪表、厂房等的实际工作，称为化工工艺设计。

5、化工设计特点？
答：①设计不同于科学研究；②政策性强；③必须有经济特点；④多学科多专业协作和配合；⑤实践经验是设计的基础和保证。

6、初步设计文件？
答：设计说明书；图纸—带控制点的工艺流程图，物料流程图（物料平衡图），布置图车间（装置）平面布置图和设备布置图；表格——设备一览表，材料表等。

第二章工艺流程设计思考题（5）
1、什么叫工艺流程？工艺流程图有哪几种？
答：由设备、连接的管路和相应的控制元件一起组成的、能使原料获得化工产品的系统。

称为化工工艺流程。

工艺流程图有工艺流程草图、物料平衡图、带控制点的工艺流程图、管道仪表工艺流程图、竣工图。

2、流程设计的任务有哪些？
答：（1）整个生产过程的配置和组合；（2）确定（各工序）应采用各单元操作的配置组合；
（3）确定操作条件；（4）确定控制方案；（5）确定三废治理方案；
（6）确定安全生产措施；（7）确定经济技术指标。

3、流程设计方法是什么？
答：（1）以反应过程为中心；（2）以方案比较作决定。

4、怎样作流程设计？
答：（1）搜集资料，调查研究；（2）确定生产线数目；（3）确定操作方式；
（4）确定主要生产过程；（5）确定辅助过程；（6）合理确定操作条件；
（7）考虑流程的弹性和进行设备设计（8）确定控制系统（9）逐步完善和简化所设计的流程；（10）对多种流程设计方案进行比较,选出最优方案。

5、简述工艺路线选择总的原则。

答：技术上先进，经济上合理，生产操作安全可靠，并要符合国情，保证未来装量实现优质、高产、低能耗和安全生产。

技术先进，经济合理：必须是物料单耗低，循环量少，能量低，资源利用率高效。

生产技
术水平高，过程短，操作简单。

可靠性：安全，务实，长期稳定，满负荷，方便操作。

生产成本包括：投资建设费，生产操作费。

第三章物料衡算思考题（5）
1、物料衡算基本关系式？
答：（1）总质量平衡式；（2）组分平衡式；（3）元素平衡式。

2、简单化学反应过程的物料衡算的方法？
答：简单化学反应（只有一种反应）。

①给出化学计量式和转化率等过程限制条件（如平衡常数等）②对反应器作物料平衡计算。

3、连续过程的物料衡算的方法？
答：①了解题意，分析过程；②收集与物料衡算有关的工艺数据和物料的物化性质常数
③绘出物料流程图，选择计算体系④选基准；⑤解题；⑥整理计算结果，绘出物料平衡表。

4、计算：产物组成为已知，入口甲烷和乙烷为1000Nm3，求入口甲烷、乙烷、水蒸气的量，求H2的量。

答：产物组成为已知，选100Kmol产物为基准。

则入口甲烷为MKmol，乙烷为EKmol，水蒸气为SKmol，
对反应器作元素平衡运算：
O原子平衡：
S=18.6+4.6ⅹ2=27.8kmol
C原子平衡：M+2E=2ⅹ4.6+2ⅹ2.5+18.6=32.8kmol
H原子平衡：4M+6E+2S=4ⅹ4.6+6ⅹ2.5+2ⅹ69.7=172.8kmol
解上述方程得：
S=27.8kmol/100 kmol 干气
M=18.8kmol/100 kmol 干气
E=7.0kmol/100 kmol干气
1000/22.4=44.64Kmol原料气
1000N m3原料气需水蒸气量：
44.64×S/（M+E）×18=865.86kg(蒸汽)
产H2 ：
44.64/（M+E）×69.7×2=241.19kg
5、计算
答：以100mol烟道气为基准；N2为联系组分。

烟道气中N2量即为进入空气带入的N2量。

烟道气中N2为72.22mol由此求出空气量：
72.22×(21+79)/79=91.42mol
O2：91.42×0.21=19.20mol
用两种方法作计算：①元素平衡法。

O原子平衡：19.2ⅹ2=17.16+8.13ⅹ2+2.49ⅹ2=38.4mol
C原子平衡：M=8.13 mol
H原子平衡：4M +2E=17.16ⅹ2=34.32mol，E=0.9mol
原料气中H2/CH4=0.90/8.13=1/9
原料气/空气=（8.13+0.90）/91.42≈1/10
②组分平衡法。

第四章能量衡算思考题（2）
1、热量衡算的目的？能量衡算式？
答：主要是求解设备的热负荷，加热剂或冷却剂用量。

能量衡算式：ΔH +ΔEK+ΔEP=Q-WS
2、热量衡算步骤？
答：（1）给出热平衡示意图，注明条件；（2）给出所需热力学数据；以适当方式给出，清晰明了，方便计算；
（3）计算
①选参考态，②给出计算式，对式中符号给予说明，③计算；
（4）计算结果汇总，编制合适的表格。

第五章设备的工艺设计及选型思考题（4）
１、设备设计方法与步骤?
答：(1)明确设计任务与条件；
（2）调查待设计设备国内外现状及发展趋势、有关新技术及专利状况，设计计算方法等；（3）收集有关物料的物性数据、腐蚀性质等；
（4）确定方案；（5）工艺计算；（6）结构设计；（7）制造技术要求与规范。

２、釜式反应器设计的内容?
答：①确定釜的操作方式（间歇与连续）；
②汇总设计基础数据：包括物料流量，反应时间，操作压力，操作温度，投料比，转化率，收率，物料的物性数据等；
③计算釜的体积；④确定台数和连接方式（串联与并联）；⑤确定釜的直径与筒体高度（长径比取1～3)；⑥确定釜的传热装置的型式与换热面积；⑦选择釜的搅拌器（如浆式、框式、锚式等）。

３、标准换热器的选用步骤?
答：（1）分析设计任务；（2）制定设计方案；（3）设计计算；（4）选用系列换热器，并验算换热器的压力降。

4、选择设备的基本要求。

答：
①满足工艺要求。

主要包括质量、产量、有合理的温度等参数的检测与控制系统，操作方便可靠。

②设备结构上的要求：合理的强度，足够的刚度，良好的耐腐蚀性，可靠的密封性。

③技术经济指标：生产强度，消耗系数，设备价格，管理费用。

第五章管道仪表流程设计思考题（5）
1、 PID？
答：表达各设备之间的连接关系，连接方式方法，检测、控制、调节方法手段等管道仪表流程图。

2、 PID的作用？
答：PI图是设备布置、管道布置、现场施工的依据，也是日后生产操作、维修的参考资料。

3、 PID和带控制点工艺流程图的区别？
答：带控制点工艺流程图和PI图表达的内容是相同的，都是着重表达各设备之间的连接关
图6-2冷却器典型PI图
（3）管道及仪表流程图和车间设备平剖面布置图；
（4）土建专业的梁板布置图和节点详图；（5）仪表及自控流程图；（6）了解其他资料，如管道等级、设备设计简图等。

2、常用的阀门有哪些（4种）?
答：闸阀、截止阀、节流阀、旋阀、球阀、隔膜阀、针形阀、止逆阀。

3、为什么要对管路进行补偿，补偿方法有哪些?
答：为解决管路的热胀泠缩问题，通常要对管段进行补偿。

⑴管路位移补偿；⑵补偿器补偿。

4、管道布置有哪些原则?
答：（1）考虑物料因素，注意安全的原则；
（2）便于施工、操作、检修的原则；（3）兼顾其他原则。

第九章化工制图规范规定思考题（3）
1、流程图中的图线如何规定？
主物料线：0.7～1.0b (b=1.0mm) 粗实线；辅助物料线：0.5b中实线；公用工程管线：0.35b 细实线；设备轮廓内部构件等：0.35 b细实线；点划线：0.35b，线段长15～20，间距2～
（5）用填充工具画R10圆的斜线。

3、利用工具栏的工具修改存在问题的图。

答：。