化工设计习题及答案

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 压缩机、风机 C

换热器 E 工业炉 F 起重运输设备 L 其他机械 M 泵 P 反应器 R 火炬、烟囱 S 塔

T 容器（槽、罐） V 计量设备 W 其他设备

X

7

放空管（帽） 阻火器 同心异径管 文氏管

喷射器 视镜、视钟

离心泵 旋转泵、齿轮泵

板

式

湿式气柜

喷洒塔

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。

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