化工设计期末考试试卷A答案

2、计算出外界最小输入冷量（QCmin）和外界最小输入热量（QHmin）。（10 分）
流股 类型
Ti(℃)
To(℃)
?H（MW）
1
冷
20
180
2
冷
140
230
3
热
200
80
4
热
250
40
解：
步骤 1：根据?Tmin，划分温度区间（列出此步得 4 分）
流股 类型
Ti(℃)
To(℃)
TS＊(℃)
1
冷
20
三、（共 20 分）下表列出了冷、热各两股流的起始温度和目标温度，并给出了其焓变及热容流率。假设
最小传热温差，?Tmin 要求为 20℃。根据热交换网络窄点（Pinch）原理，请用问题列表算法（The problem table algorithm）列出具体计算步骤： 1、计算出窄点。（10 分）
应。图中组成为摩尔分率。设计出的流程示意图如下所示。要求：
1、试作该过程的自由度分析（15 分）。
2、求解吸收塔吸收液流出流股（8 号流股）的组成（10 分）。
流股变量 单元变 MB 方
已知流股 已知单元 已知附加
原自由 计算基 最终自
6
C2H4 O2 N2
分流器 7
1 C2H4
混合器
3 C2H4
2
管道流程图?车间平面、立面布置及配管图设计?工程概算及工程技术经济评价?工艺设计说明书
2、简述化工产品成本由哪些部分构成。
二、（共 2
r
C
AC
2 B
A 为液相原料 的相对挥发 分离的共沸 并画出流程 解：
1、为了保 沸A、物D的
2、从反应 减少 A
3、原料 B 4、要求生 5、D 与 A
化工产品销售成本主要由以下部分组成：主要原材料费用，辅助原材料费用，燃料及动力费用，人工
费，专利或技术费用，折旧及大修基金，副产品收入，车间经费，企业管理费，销售费用。
3、简述我国现行的化工基建程序。
项目建议书 ? 项目建议书审批通过后，进行项目可行性研究 ? 审查可行性研究，决策通过后，下达
设计任务书 ? 设计阶段（包括基础设计、扩初设计、施工图设计）? 施工建设期 ? 工程试投产运行 ?
烯的完全氧化反应），反应式为：
2C2H4百度文库＋O2
2CH3CHO
（主反应）
C2H4 ＋3O2
2CO2 ＋2H2O （副反应）
设计已知：
1、乙烯在反应器内单程转化率为 20％；
2、反应器内乙烯生成乙醛的单程选择性率为 80％；
3、离开吸收塔的气流股有 20％通过分流器放空；
4、分流器只牵涉到三种组份，提取塔也只牵涉到三种组份，除反应器外，其它单元设备内无化学反
O2 N2
5 吸 收 塔
4 反应器
11
C2H4O CO2 H2O
8 C2H4O
提 取 塔
解：
1、自由度
量为 100m
2、F3＝10
先求解反器
3 号流
因其在
9
因其在
的 C2H4＝2
则：4
H2O
4
4
4
4
再解吸收塔
CH3CHO 衡
CO2 衡算
因 8 号流
结果，8 号
10
H2O
项目正式投产
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。 应该考虑的主要因素有： 反应步骤的长短；副反应的数量； 反应的条件苛刻与否；反应原料的成本；反应的速度及转化率；反应产物是否容易分离；等等。
5、简述化工项目试生产的步骤。
清理工程现场?清洗设备及管道?设备单体以水代料试车?流程以水代料联动试车?投入真实物料试生产
30
1
步骤 3：构造假想最节能热阶流图（列出此步得 4 分）
240℃ →→190℃→4→150℃→－16→70℃→2→30℃
0
－－
步骤 4：构造可行的最节能热阶流图（列出此步得 4 分）
240℃ →→190℃→4→150℃→－16→70℃→2→30℃
0
16
14
五、（共 25 分）乙醛可通过乙烯在银催化剂作用下部分氧化制取，但通常伴随着一个副反应（乙
-16
70
40
2
步骤 5：（
该热交换
外界最小输 外界最小输
四、（共 1
第二年开始 设该项目全 各年现金流
年度（年 总投资
总销售收 总销售成 1、令年折现 2、试计算该 解： 1、以项目开 项目建成后 NPV＝900/＋ 解得：该 （列出计 2、因为该项 为 x；则： NPV（x）＝ 900/（1＋x 试差解得： （列出计算
2009～2010 学年第 一 学期期末考试试卷
《 化工设计 》（ A 卷 共 4 页） （考试时间：2010 年 1 月 19 日 考试地点：西阶 101）
题号 一
二
三
四
五
成绩
核分人签字
得分
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。
根据设计任务书?进行流程组织?流程的物料及能量衡算?设备设计及选型?带控制点的工艺仪表
180
30
2
冷
140
230
150
3
热
200
80
190
4
热
250
40
240
步骤 2：计算各区间热容流率差及焓变（列出此步得 4 分）
温度间隔
240 190
流股分配 3
⊿T
4 50
40
∑CPC－ ∑CPH 0．15
0．1
CP（MW／℃）
TT＊(℃) 190 240 70 30 ⊿H （MW）
4
150
2
80