化工设计期末复习整理

第二章
1. 需求预测：所谓需求预测就是根据历史和现状的材料，对拟议中的产品在未 来市场上的需求量及变化趋势作出具有较高可靠性水平的概率描述。P48 2. 工艺技术路线的选择原则：可靠性，先进性，合理性，经济性。P56 3. 贴现 （折现） ： 将资金在运动过程中某一时刻发生的金额折算成现在时刻的价 值，这种折算过程叫做贴现，或称折现。P60
第六章
1. 泵形式的确定：工艺上要求打液量精度高时宜选用计量泵，输送易燃易爆的 液体时选用蒸汽往复泵或水喷射泵、蒸汽喷射泵。P223 2. 泵型号的确定：在正常流量值的基础上乘以 1.1~1.2 的安全系数。P224 3. 扬程和流量的校核 P224 4. 传热设备可分为间壁式、混合式及蓄热式三种。P226 5. 管壳式换热器流体的路径： （1） 不清洁和易结垢的流体宜走管程，以便于清洗； （2） 流量小的流体和粘度大的液体宜走管程，因管程易做成多程结构，可 以得到较大的流速，提高给热系数； （3） 腐蚀性液体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀； （4） 压力高的流体宜走管程，这样可减小对壳程的机械强度要求； （5） 饱和蒸汽宜走壳程， 因为流速对饱和蒸汽的冷凝给热系数几乎无影响， 饱和蒸汽的冷凝表面又不需要清洗， 在壳程流动易于及时排出冷凝水； （6） 被冷却的流体宜走壳程， 这样可利用外壳向环境散热， 增强冷却效果； （7） 有毒性的介质走管程，因为管程泄漏的几率小。P227 6. 贮罐设计的一般程序： （1）汇集工艺设计数据； （2）选择贮罐的材料； （3） 确定贮罐的形式； （4）确定需要贮存的物料总体积； （5）确定贮罐的台数和 初定尺寸； （6）选择标准型号； （7）核对标准系列贮罐的管口和支座。 （至少 记五条。 ）P241 7. 塔型的选择原则：12 条，P242 8. 常用工业反应器的类型及其用途 管式反应器：多用于均相反应； 釜式反应器：可进行均相反应，多相反应，如气液、液液、液固相反应及气 液固反应； 塔式反应器：主要用于两种流体反应的过程； 固定床反应器：氨合成、甲醇合成、苯氧化及邻二甲苯氧化都是采用固定床 反应器； 流化床反应器：可用于气固、液固以及气液固催化或非催化反应。P259~260 9. 连续釜反应体积计算公式：Vr=Q0τ 式中：Vr—反应釜有效体积，m3； Q0—反应器入口液体物料的体积流量，m3/s（或 min，h） Τ—空时，即物料在釜内的平均停留时间，s 或 min，h。P263
第三章
1. P81 表 3.1 常用管件和阀件符号 2. P82 表 3.5 物料代号 3. P91 图 3.15 和图 3.17，读懂
第四章
1. 物料衡算基准的确定 （1） 已知进料组成时：若组成用质量分率表示则选 100g 或 100kg，若组成 用摩尔分率表示则选 100mol 或 100kmol。 （2） 已知出料组成时：若组成用质量分率表示则选 100g 或 100kg，若组成 用摩尔分率表示则选 100mol 或 100kmol。 （3） 以 1t 产品为基准。 （4） 以 1mol 反应物为基准。P114 2. 混合物的平均分子质量：M = n i=1 Mi xi 式中：xi—i 组分的摩尔分数； Mi—i 组分的相对分子质量； M--混合物的平均分子量。P118
一基准态的相对值，从焓表和焓图中查到的焓值，其实是与所在焓图或焓表 的基准态的焓差，而各种焓图和焓表所采用的基准态不一定是相同的，所以 在热横算时需要规定基准态。基准态可以任意规定，不同物料可使用不同的 基准，但对同一种物料，其进口和出口的基准态必须相同。P175 4. 热容 P175v 5. 积分溶解热：在 25℃下每 1mol 物质溶解于一定量溶剂形成组成为 x 的溶液 时的总热效应（即累计的热量）称为积分溶解热。P185 6. 化工生产常用的热载体： 加热：饱和蒸汽，加热温度不超过 180℃； 冷却：深井水，循环水。P210，P212
化工设计期末复习整理 第一章
1. 化工工艺设计的内容： （1）原料路线和技术路线的选择， （2）工艺流程设计， （3）物料计算， （4）能量计算， （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，即由工艺设计人员 提出非工艺设计项目的设计条件， （9） 编制设计文件， 包括编制设计说明书、 附图和附表。P8 2. 工艺施工图设计文件：管路布置图和仪表管道布置图。P15 3. 厂址的选择： （1）厂址应当靠近主要原材料供应地区或产品销售地区。 （2） 厂址应有较好的交通运输条件。 （3）必须有充足的水源保证供应。 （4）最好 靠近热电站以获得大量蒸汽和电力。 （5） 厂址最好选在已有居民的附近地区， 离城市不远或靠近已建成投产的其他企业，这样可以利用城市或原有企业的 各种设施。 （6）应在区民区的下风向和江河下游但又不受其他企业的烟气影 响的地方建厂。窝风的盆地不宜建厂。 （7）厂址面积与外形适应工厂总平面 布置，并有发展余地，一般要求平坦，稍能向外倾斜，有一定的坡度，以利 雨水排除。 （8）尽量不占或少占农田。 （9）化工厂排出的污水应尽量予以处 理后，达到国家规定的排放标准；如化工厂较小，污水排入江河时，江河水 的最小流量应能稀释至符合农业、水产、卫生的要求。 （10）有些化工厂有大 量的废渣产生，要有适当的洼地堆放或填埋。 （11）厂址应不受洪水淹没，地 下水位最好在 4m 以下或低于地下建筑物的深度。 （12）厂址尽量不选在 7 度 以上的地震区，9 度以上不能建厂。 （13）在下沉性Ⅱ级以上大孔性黄土上不 能建厂。 （14）地质情况要好，地耐力一般要求在 147kPa 以上，若小于 98kPa 则不能建厂。 （15）在具有喀斯特地貌的地区，土崩地段和地下有淤泥或流砂 处不宜建厂，已采矿坑上面亦不宜建厂。 （16）有用矿藏的上部地面一般不宜 建厂。P17~18 4. 液体的闪点：可燃液体表面的蒸汽遇明火发生闪燃现象的最低温度。P20 5. 爆炸极限：可燃气体或可燃液体蒸气在空气中能发生爆炸的最低浓度和最高 浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，其中爆炸下限在防火防爆上具有重要 意义。P20 6. 公用工程：包括给排水，采暖和通风，供热。P29~31 7. 用电负荷的分级标准：一级：a.中断供电将造成人身伤亡者；b.中断供电将在 政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原 料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱，需要 长时间才能恢复等。c.中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的 正常工作者，如重要铁路枢纽、重要铁路枢纽、重要宾馆，经常用于国际活 动的人员大量集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 8. 用电负荷的分级标准：二级：a.中断供电将在政治、经济上造成较大损失者， 如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱，需要较长时间才能 恢复， 重点企业大量减产等。 b.中断供电将影响重要用电单位的正常工作者， 如铁路枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成 大型影剧院、大型商场等人员大量集中的重要公共场所秩序混乱者。 9. 按化工设计标准电力负荷的分级中一般负荷：所有不属于保安负荷、重要负
3. 对比压力 pr= ，Tr=
pc
p
T Tc
，其中无下标为实际值，下标 c 为临界值。P120
4. 转化率：X=
某一反应物的转化量 该反应物的起始量
收率：Y=
生成目的产物所消耗的关键组分量 关键组分的起始量 生成目的产物所消耗的关键组分量 Y 已转化的关键组分量
选择性：S=
=源自文库
X
P130~131
第五章
10. 无论是连续釜还是间歇釜，都应考虑釜的装料系数，一般来说，对于处于沸 腾状态或会起泡的液体物料，应取 0.4~0.6，而对于不起泡或不处于沸腾状态 的液体，可取 0.7~0.85。P264 11. 非定型设备的设计程序和设计条件 P280
第七章
1. 厂房的层高应尽量符合建筑模数制的要求，取 0.3 的倍数。一般工厂厂房的 层高为 4~6m， 采用框架结构或混合结构的多层厂房， 层高多采用 5.1m 和 6m， 最低不得低于 4.5m。各层高度尽量相同，不宜过多变化。P286 2. 设备的安装、检修方面的要求 a.要考虑设备安装、检修和拆卸的可能性； b.要考虑设备如何运入和运出厂房； c.设备通过楼层或安装在二楼以上时，可在楼板上设安装孔，也可在厂房中 央设吊车梁和吊车供设起吊用。不得破坏建筑结构； d.为了便于设备进行经常性的维修，厂房内应保留进行维修的面积和空间， 包括设备维修时工人操作所需的位置和设备拆下的部件及材料存放的位置； e.在一组或一列设备中，安装或维修其中某一设备时，应不妨碍其余设备的 正常使用和操作，这样，设备的起吊运输高度应大于运输线路上最高设备的 高度。P287~288 第八章 1. 车间管路设计包含的内容： （1）管子、关键和阀门的选择； （2）管路布置设 计； （3）管路保温设计； （4）管道支架的配置； （5）管路的热补偿设计； （6） 编制管道安装材料表。P293 2. 硬聚氯乙烯管：对于任何含量的各种酸类、碱类和盐类都是稳定的，但对强 氧化剂、 芳香族碳氢化合物、 氯化物及碳氧化物是不稳定的， 可用来输送 60℃ 以下的介质，也可用于输送 0℃以下的液体。常温下轻型管材的工作压力不 超过 2.5×105Pa，重型管材（即管壁较厚）的工作压力不超过 6×105Pa，它 的有点事轻、抗蚀性能好，易加工，但耐热性差。P294 3. 公称压力：管路工作温度在 0~120℃范围内时，工作压力和公称压力是一致 的。P295 4. 公称直径既不是管道内径也不是外径。 5. 管路布置设计的一般原则： （1）布置管路时，应对车间所有的管路，包括生 产系统管路，辅助生产系统管路，电缆、照明管路，仪表管路，采暖通风管 路等作出全盘规划，各安其位； （2）应了解建筑物，构筑物、设备的结构和 材料，以便进行管路固定的设计； （3）为了便于安装、检修和管理，管路尽 量架空敷设； （4）管道不应挡门、挡窗；应避免通过电动机、配电盘、仪表 盘的上空；在有吊车的情况下，管道的布置应不妨碍吊车工作； （5）管路的 布置不应妨碍设备、管件、阀门、仪表的检修。塔和容器的管路不可从人孔 正前方通过，以免影响打开人孔； （6）管路应成列平行铺设，力求整齐，美 观； （7）在焊接或螺纹连接的管路上应适当配置一些法兰或活接头，以利安 装、拆卸和检修； （8）管子与管子间，管子和强间的距离，以能容纳活接头 或法兰以及能进行检修为度。P300 6. 管子交叉或重叠的画法 P304
荷、次要负荷的其他用电负荷，均为一般负荷。P36 10. 生产的火灾危险性分类： 甲：使用或产生下列物质的生产： （1）闪点小于 28℃的液体； （2）爆炸下限 小于 10%的气体； （3）常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃 或爆炸的物质； （4）常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体 并引起燃烧或爆炸的物质； （5）遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机 物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂； （6）受撞击、 摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质； （7）在密闭设备 内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产。 乙：使用或产生下列物质的生产： （1）闪点 28~60℃的液体； （2）爆炸下限 大于等于 10%的气体； （3）不属于甲类的氧化剂； （4）不属于甲类的化学易 燃危险固体； （5）助燃气体； （6）能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的 粉尘、纤维，闪点大于 60℃的液体雾滴。 丙：使用或产生下列物质的生产： （1）闪点大于 60℃液体； （2）可燃固体。 丁：具有下列情况的生产： （1）对非燃烧物质进行加工，并在高热或熔化状 态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产； （2）利用气体、液体、固体作 为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产； （3）常温下使用或加 工难燃烧物质的生产。 戊：常温下使用或加工非燃烧物质的生产。P41
T2 c dT T 1 p,m
或 Q=m
T2 c dT T1 p
式中：Q—热量，kJ/h； cp --比热容，kJ/(kg· K)； m—物质的质量流量，kg/h； cp,m—定压摩尔热容，kJ/(kmol· K)； n—物质的摩尔流量，kmol/h。 Q 也可以用 T1~T2 温度范围内的平均摩尔热容计算，计算式为： Q=ncp,m （T1-T2）或 Q=mcp （T1-T2） 式中：cp,m --温度 T1 和 T2 的平均定压摩尔热容，kJ/(kmol· K)； cp --cp,m --温度 T1 和 T2 的平均定压比热容，kJ/(kg· K)。P175 3. 热量衡算的基准的选择：关于数量上的基准，可先按 1kmol 或 1kg 物料为基 准计算热量，然后再换算为一小时为基准的热量。也可直接用设备的小时进 料量来计算热量。后者更为常用。在热量衡算中之所以要确定基准态，是因 为在热量衡算中广泛使用焓这个热力学函数，焓没有绝对值，只有相对于某
1. 热量平衡方程 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 Q1：物料带入热，如有多股物料进入，应是各股物料带入热量之和。 Q2：过程放出的热，包括反应放热、冷凝放热、溶解放热、混合放热、凝固 放热…… Q3：从加热介质获得的热。 Q4：物料带出热，如有多股物料带出，应是各股物料带出热量之和。 Q5：冷却介质带出的热。 Q6：过程吸收的热，包括反应吸热、汽化吸热、溶解吸热、解吸吸热、熔融 吸热…… 计算过程中，Q5 和 Q6 近似为零。P174~175 2. 热量的计算方法：等压条件下，在没有化学反应和聚集状态变化时，物质从 温度 T1 变化到 T2 时，过程放出或吸收的热按下式计算： Q=n