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及工程概算书（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及工程预算书（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）满足环境卫生及交通运输要求（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。

2、在化工厂总平面布置设计时，对于生产车间、辅助生产车间、行政办公楼、住宅及道路等有何具体要求。

生产车间的位置应按工艺过程的顺序进行布置，生产线路尽可能做到直线而无返回流动，但并不要求所有车间在一条直线上，应考虑辅助车间的配置距离及管理上的方便。一般功能、工艺相似的车间、工段尽可能布置在一起（便于集中管理），车间之间的管道尽可能沿道路的铺设。生产有害气体或粉尘车间要放置在下风或平行风侧。

关于辅助车间的布置

（1）锅炉房尽可能布置在用蒸汽较多的地方，其附近不得有易燃、易爆的车间或仓库，应放置在下风位置；

（2）配电间应配置在用电大户附近，并置于上风位置

（3）机修车间应放在与各生产车间联系方便而安全的位置上；

（4）中心试验室和仪表修理间应置于清洁卫生、噪音少、灰尘少的上冈位置；

（5）仓库设在与生产车间联系方便，并靠近运输干线的位置上。

行政管理部门及住宅区的位置应建：在工厂外，最好位于工厂的上风位置。

3、对已选定的二、三个厂址方案中如何进行分析比较，优选出一个合理的方案。

对已选定的二、三个厂址方案进行技术经济比较，应根据工厂主要要求，抓住几个主要因素，对其优缺点进行分析比较。

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1、在进行化工工艺设计时，主要从哪几个方面来论证一条工艺路线的可行性。

应符合技术上先进、经济上合理的要求。一种产品往往有几种不同的生产方法生产，要对其逐个研究分析，进行多方面的比较，要做定性分析，也要做定量分析，找到一个相对优良的方法。

2、化工工艺流程图设计分哪三步进行？这三种图在工艺流程设计中起到什么作用？

生产工艺流程草图；只是定性地标出由原料转变为产品的路线，以及采用的各种化工过程及设备，流程草图一般由物料流程、图例、设备一览表三部组成。

物料流程图；是在完成了物料衡算和能量衡算基础上来绘制的，是用图形和表格相结合来反映设计计算某些结果的图样，是设计带控制点的工艺流程图的依据。

带控制点的工艺流程图：是在物料流程图的基础上绘制的，设备计算结束、控制方案确定以后，即可着手绘制。

化工工艺流程设计的任务是什么？

（1）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。（2）绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示生产过程中，当原料经过各个单元操作过程制得产品时，物料和能量发生的变化及其流向，（3）以及采用了哪些化工过程和设备，再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。

4、简述绘制化工工艺流程图的步骤，图中的主要设备、主要物料管线和辅助物料管线等线条如何表达？

先绘流程草图，再根据草图进行物料、能量衡算，然后绘制物料流程图，在设备设计计算后，绘制带控制点的工艺流程图。①设备示意图：可按设备的大致形状画出（或用方块图表示），设备位置的相对高低不要求准确，但要标出设备的名称和位号。

②物流管线及流向箭头：包括全部物料管线和部分辅助管线，如：水、汽、压缩空气、真空等。

③必要的文字注释：设备名称、物料名称、来自何处、去向何方。图例（只标管线图例）阀门、仪表可不标出。

第四章

1、物料衡算的作用是什么？在进行物料衡算时应遵守什么原则？

在实际生产中，物料衡算可以揭示物料的浪费和生产过程的反常现象，从而帮助找出改进措施，提高成品率及减少附产品、杂质和“三废”排放量；还可以检验生产过程的完善程度，对化工工艺设计也有着重要指导作用，通过计算，可以定出原料及辅助材料的消耗量，制订单耗指标，还可以标出中间产品、副产品、成品的产量和“三废”排放量等，是能量衡算、设备工艺计算的基础。

根据质量守恒定理：

ΣG入＝ΣG出＋ΣG损