石油大学 《化工设计概论》期末考试及答案
化工设计复习题及答案讲课教案
化工设计复习题及答案讲课教案第一章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。
期末复习题及答案——化工设计概论
中国石油大学（北京）远程教育学院化工设计概论期末复习题、给出下面概念和术语的定义1热；2、活塞流型反应器；3、管件；4、分离过程；5、温-焓图（T-H）；6、固定床反应器；7、聚式流态化；8、传质分离过程（平衡分离过程）；9、工艺流程示意图；10、连续过程；11、中间反应；12、速率控制分离过程；13、逆流反应器；14、分离因子；15、化工过程；16、间歇过程；17、工艺过程阶段;18、夹点；19、化学反应路线；20、流化床反应器；二、单项与多项选择题1、（）衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
A .总质量衡算式；B .组分质量衡算式；C •元素原子物质的量衡算式；D •元素原子质量衡算式2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有（）。
A .确定物料平衡方程式；B .确定物流约束式；C .确定设备约束式；D .确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有（）步骤。
A •划分温区；B •各热流温度按高到低顺序排列；C •求每个温区的总热交换量；D •画出每个温区的总物流线4、（）不是化工设计的内容。
A •反应过程选择与优化；B •分离过程选择与优化；C •厂区道路规划与设计；D •化工过程系统优化5、管道布置图包括下面（）图样。
A •管件图；B •管架图管道施工说明；C .蒸汽伴管系统布置图；D .管道平面布置图6、（）分离过程不是速率控制分离过程。
A •膜分离过程；B •反渗透分离过程；C •冷冻干燥分离过程；D •超滤分离过程7、间歇过程有（）特点。
A •生产灵活性高；B •易实现自动化；C •适合有固相的物流；D •适合生产季节性产品8、分离过程的选择应分析分离过程的（）方面。
A •可行性；B •经济性；C •可靠性；D.生产规模9、对能量过程的分析方法有（）。
A .能量衡算法；B .热流分析法；C.熵分析法；D .功衡算法10、夹点之上区域不可设置（）。
A •热阱；B •保温器；C・热源；D •物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行（）A •概念设计；B・装置设计；C •中试设计；D •反应设计12、换热网络设计的目的是得到（）。
石油大学《化工设计概论》期末考试及答案
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试
《化工设计概论》
关于课程考试违规作弊的说明
1、 提交文件中涉嫌抄袭内容（ 包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有 论文）， 带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处 的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为 “0。”
答：对
4化工过程中常见的连续过程是稳态过程。
答：对
5封闭体系是指与环境没有物质和能量交换的体系。
答：错
封闭体系是指体系与环境之间只有能量交换而没有物质交换
6气—液—固三相反应器中气体分子的扩散路径大于液相分子的扩散路径。 答：对
7能量是可以相互转化的。
答：对
8反应自由能评估法是一种热力学评估法。
答：对
答：
1.图形： 设备的简单形状、管线、管件、阀门、仪表控制点符号
2.标注： 注写名称、位号、编号、代号、尺寸、数据
3.图例： 代号、符号及其它标注的注明
4.标题栏： 注写图名、图号、设计阶段、设计单位等
（6）工艺流程图的种类和名称？
答：
1、工艺流程草图 工艺流程草图亦称方案流程图、流程示意图、流程简图，是用来表达整个工厂 或车间生产流程的图样。它是设计开始时供工艺方案讨论常用的流程图，亦是工艺 流程图设计的依据。
2管件 答：管件就是用于在管道系统中改变走向、高度，或改变管径，或引出支管等 所使用的管道部件。
3分离因子 答：是表征混合物在特定分离过程中可以得到的分离程度的一种量度。
4项目建议书 答：由项目筹建单位或项目法人根据国民经济的发展、国家和地方中长期规 划、产业政策、生产力布局、国内外市场、所在地的内外部条件，就某一具体新 建、扩建项目提出的项目的建议文件，是对拟建项目提出的框架性的总体设想。它 要从宏观上论述项目设立的必要性和可能性，把项目投资的设想变为概略的投资建 议。
期末复习题及答案-化工设计概论
期末复习题及答案-化工设计概论___（北京）远程教育学院化工设计概论期末复题一、给出下面概念和术语的定义1.热：指物体内部的能量，是由于分子、原子、离子等微观粒子的运动而产生的。
2.活塞流型反应器：是一种常见的化学反应器，其反应物在活塞的作用下进行反应。
3.管件：是指在管道系统中连接、支撑和控制流体流动的元件。
4.分离过程：是指将混合物中的不同组分分离出来的过程。
5.温-焓图(T-H)：是一种描述物质热力学性质的图表，横轴表示温度，纵轴表示焓。
6.固定床反应器：是一种化学反应器，反应物在固定的催化剂床上进行反应。
7.聚式流态化：是指在流化床反应器中，通过加入聚合物来增加固体颗粒的聚集度，从而改善反应器的性能。
8.传质分离过程（平衡分离过程）：是指在混合物中，由于不同组分的分子间相互作用力不同，导致它们在一定条件下达到平衡时，可以分离出来的过程。
9.工艺流程示意图：是指将化工生产过程中的各个步骤以图形化的方式表示出来，以便更好地理解和掌握整个过程。
10.连续过程：是指化工生产过程中，原料和产品以连续的方式流动，不断地进行生产。
11.中间反应：是指在化学反应过程中，生成的中间产物进一步参与反应，最终生成最终产物的过程。
12.速率控制分离过程：是指在分离过程中，分离速率由物质传质速率控制的过程。
13.逆流反应器：是一种化学反应器，反应物和产物在反应器中以相反的方向流动。
14.分离因子：是指在分离过程中，不同组分之间的分离程度。
15.化工过程：是指将原料经过一系列化学反应和分离过程，最终得到产品的过程。
16.间歇过程：是指化工生产过程中，原料和产品不是连续的流动，而是分批进行生产。
17.工艺过程阶段：是指化工生产过程中，不同的步骤所处的不同阶段。
18.夹点：是指在物料平衡计算中，两个物料流的交点。
19.化学反应路线：是指在化学反应过程中，原料和产物之间的化学反应路径。
20.流化床反应器：是一种化学反应器，反应物在流化床中进行反应。
期末复习题及答案——化工设计概论(可编辑)
期末复习题及答案——化工设计概论（可编辑）期末复习题及答案——化工设计概论中国石油大学(北京)远程教育学院化工设计概论期末复习题一、给出下面概念和术语的定义活塞流型反应器管件分离过程温-焓图 T-H 固定床反应器聚式流态化传质分离过程平衡分离过程工艺流程示意图连续过程中间反应速率控制分离过程逆流反应器分离因子化工过程间歇过程工艺过程阶段夹点化学反应路线流化床反应器1、( )衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
A(总质量衡算式;B(组分质量衡算式;C(元素原子物质的量衡算式;D(元素原子质量衡算式2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有( )。
A(确定物料平衡方程式;B(确定物流约束式;C(确定设备约束式;D(确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有( )。
A(划分温区;B(各热流温度按高到低顺序排列;C(求每个温区的总热交换量;D(画出每个温区的总物流线4、( )不是化工设计的内容。
A(反应过程选择与优化;B(分离过程选择与优化;C(厂区道路规划与设计;D(化工过程系统优化5、管道布置图包括下面( )图样。
A(管件图;B(管架图管道施工说明;C(蒸汽伴管系统布置图;D(管道平面布置图6、( )分离过程不是速率控制分离过程。
A(膜分离过程;B(反渗透分离过程;C(冷冻干燥分离过程;D(超滤分离过程7、间歇过程有( )特点。
A(生产灵活性高;B(易实现自动化;C(适合有固相的物流;D(适合生产季节性产品8、分离过程的选择应分析分离过程的( )方面。
A(可行性;B(经济性;C(可靠性;D(生产规模9、对能量过程的分析方法有( )。
A(能量衡算法;B(热流分析法;C(熵分析法;D(功衡算法10、夹点之上区域不可设置( )。
A(热阱;B(保温器;C(热源;D(物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行( )A(概念设计;B(装置设计;C(中试设计;D(反应设计12、换热网络设计的目的是( )。
期末复习题及答案——化工设计概论(可编辑)
期末复习题及答案——化工设计概论（可编辑）期末复习题及答案——化工设计概论中国石油大学(北京)远程教育学院化工设计概论期末复习题一、给出下面概念和术语的定义活塞流型反应器管件分离过程温-焓图 T-H 固定床反应器聚式流态化传质分离过程平衡分离过程工艺流程示意图连续过程中间反应速率控制分离过程逆流反应器分离因子化工过程间歇过程工艺过程阶段夹点化学反应路线流化床反应器1、( )衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
A(总质量衡算式;B(组分质量衡算式;C(元素原子物质的量衡算式;D(元素原子质量衡算式2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有( )。
A(确定物料平衡方程式;B(确定物流约束式;C(确定设备约束式;D(确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有( )。
A(划分温区;B(各热流温度按高到低顺序排列;C(求每个温区的总热交换量;D(画出每个温区的总物流线4、( )不是化工设计的内容。
A(反应过程选择与优化;B(分离过程选择与优化;C(厂区道路规划与设计;D(化工过程系统优化5、管道布置图包括下面( )图样。
A(管件图;B(管架图管道施工说明;C(蒸汽伴管系统布置图;D(管道平面布置图6、( )分离过程不是速率控制分离过程。
A(膜分离过程;B(反渗透分离过程;C(冷冻干燥分离过程;D(超滤分离过程7、间歇过程有( )特点。
A(生产灵活性高;B(易实现自动化;C(适合有固相的物流;D(适合生产季节性产品8、分离过程的选择应分析分离过程的( )方面。
A(可行性;B(经济性;C(可靠性;D(生产规模9、对能量过程的分析方法有( )。
A(能量衡算法;B(热流分析法;C(熵分析法;D(功衡算法10、夹点之上区域不可设置( )。
A(热阱;B(保温器;C(热源;D(物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行( )A(概念设计;B(装置设计;C(中试设计;D(反应设计12、换热网络设计的目的是( )。
中国石油大学材化专业化工原理期末考试试卷资料
该换热器使用6个月后，由于水侧管壁生垢，使传热能力下降，
60℃，求污垢热阻。（6分）
3、（15分）含甲醇0.4（摩尔分率，以下同）的甲醇水溶液，在常压
500kmol/h，饱和液体进料，操作回流
1.2，进料中甲醇的93%进入塔顶馏出液中，要求馏出液中甲醇摩
材料化学
学 号
姓 名
化学工程系
Ａ卷
30分，每空1分）
=zF=0.4
入相平衡方程：727.04.0314.04)1(1
ddxxy
分)
.0
.0727.0727.093.0min
ddDxyyxR
2分）
分)
精馏段操作线方程为：
.0545.0
.293.02.22.11111nnDnnxxxRxRRy
，干燥完成时物料含水量20%，则物料失去的水分为
。
由干燥速率曲线可将干燥过程分为三段，即物料预热阶段、
。
．根据吸附质与吸附剂间作用力类型的不同，可将吸附分为两类，即
。
20分，每题5分）
、如图所示，左侧水槽中液面高度H保持不变，若阀门开度减小，则
3
热量衡算，得：
kg
tCTTCWW
p/6.1123)1565(174.4)80150(35.31000)()(12221112 (2分)
管内冷却水流速为：smdWu/0.12.99202.0785.03600/6.112342212
分)
656.02.9920.102.0Re31ud
2-2截面，列两截面间的
H
pguzgpguz2222121122
(完整版)化工设计概论试题
一．填空题1.新建项目设计包括新产品设计和采用新或新技术的产品设计。
2.设计代表的任务是参加基本建设的和安装。
3.化工计算包括工艺设计中的、能量衡算以及设备选型和计算三个内容。
4.设备是完成生产过程的重要条件，是确定技术路线和时必然涉及到的因素。
5.工艺流程草图流程线的起始和终了处注明的名称来源及去向。
6.设备在工艺管道及仪表流程图上应标注和名称。
7.对于连续操作过程，选用作为基准是很自然的。
8.工艺设计的任务是根据工艺需要，计算并某种型号设备，以便订货。
9.根据工艺流程的特点，确定反应釜是操作还是间歇操作。
10.设备布置首先要满足工艺和工艺条件的要求。
11.化工厂使用最多的换热器是换热器与再沸器。
12.真空管线应尽量短，尽量减少弯头和以降低阻力，达到更高的真空度。
13.管架是用来、固定和约束管道的。
14.循环冷却水在周而复始的循环使用过程中，会对管道产生并在管壁上结垢。
15.物质的燃烧必须具备个条件。
16.化工设计可根据性质分类，也可按设计性质分类。
17.施工图设计的任务是根据审批意见，解决扩大初步设计阶段待定的各项问题。
18.扩大初步设计的设计文件应包括以下两部分内容：和说明书的附图、附表。
19.工艺管道及仪表流程图上，管道的标注内容应包括三个组成部分：即、管径和管道等级。
20.执行器的图形符号由机构和调节机构两部分组合而成。
21.加压操作的塔可分为出料和液相出料两种。
22.物料衡算的理论根据是定律。
23.流量大而扬程不高时可选用单级。
24.对于釜式反应器，依靠来实现物料流动和混合接触。
25.车间设备布置是确定各个设备在车间和立面上的位置。
26.容器分贮存容器与原料及成品贮罐两类。
27.管架按位置可分为管架和室内管架两类。
28.换热器与邻近设备间可用管道架空连接。
29.工业上采暖系统按压力分为低压和高压两种。
30.自燃点是指物质在没有外界引燃的条件下在空气中能自燃的。
31.工艺管道及仪表流程图可以（装置）或工段（分区或工序）为主项进行绘制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石油大学《化工设计概论》
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试
《化工设计概论》
关于课程考试违规作弊的说明
1 、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2 、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3 、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0 ”。
一、题型
分基础题（ 90 分）和计算题（ 10 分）
（ 1 ）基础题分为概念题、问答题和简答题。
概念题， 8 题，每题 5 分，共40 分；问答题， 10 题，每题 2 分，共 20 分；简答题， 6 题，每题 5 分，共 30 分
（ 2 ）计算题， 1 题， 10 分，共 10 分。
二、基础题（ 90 分）
1、概念题（给出下面概念和术语的定义，8题，每题5分，共40分）
① 间歇过程
答：是指一个装置，或几套装置，或所有装置，都设计成经常地开车和停车，来生产一个产品。
②管件
答：管件就是用于在管道系统中改变走向、高度，或改变管径，或引出支管等所使用的管道部件。
③ 分离因子
答：是表征混合物在特定分离过程中可以得到的分离程度的一种量度。
④ 项目建议书
答：由项目筹建单位或项目法人根据国民经济的发展、国家和地方中长期规划、产业政策、生产力布局、国内外市场、所在地的内外部条件，就某一具体新建、扩建项目提出的项目的建议文件，是对拟建项目提出的框架性的总体设想。
它要从宏观上论述项目设立的必要性和可能性，把项目投资的设想变为概略的投资建议。
⑤ 扩散分离过程
答：是指从混合物中将目标物质隔离出来的过程；与其他部分或整体、主体分开；一个分类学单位从同一级别的另一单位分出去。
⑥ 管道仪表流程图
答：是一种化工工艺图，也叫带控制点流程图，用来表达物料从原料到产品生产过程和控制方法的图样。
管道仪表流程图是管道布置图和设备布置图的设计依据，可供施工安装、生产操作的参考。
⑦ 全混流型反应器
答：又称理想混合流反应器或连续搅拌釜式反应器，进出物料的操作是连续的，可以单釜或多釜串联操作。
⑧ 绝热反应器
答：是指不与外界进行热父换的反应器。
可分为单段绝热式相多段绝热式反应器。
单段绝热式反应器为一高径比不大的圆筒体，内无换热构件，下部装有均匀堆置催化剂的栅板，预热到适当温度的反应气体从反应器上部通入，经气体预分布装置，均匀通过床层进行反应，反应后气体经下部引出。
2 、问答题（判断下面题的叙述是否正确，如错误，写出正确的叙述。
10 题，每题 2 分，共 20 分）
① 在容器的设计时，一定要设计上放空、溢流和排放设施。
答：对
② 夹点之上不应设置任何公用工程加热器。
答：错
夹点之上不应设置任何公用工程冷却器
③ 按照管道仪表流程图（PID）的设计程序，管道仪表流程图有6个以上版本。
答：对
④ 化工过程中常见的连续过程是稳态过程。
答：对
⑤ 封闭体系是指与环境没有物质和能量交换的体系。
答：错
封闭体系是指体系与环境之间只有能量交换而没有物质交换
⑥ 气—液—固三相反应器中气体分子的扩散路径大于液相分子的扩散路径。
答：对
⑦ 能量是可以相互转化的。
答：对
⑧ 反应自由能评估法是一种热力学评估法。
答：对
⑨ 速率控制分离过程是指物质在不互溶两相中趋于平衡的分离过程。
答：错
利用溶液中不同组分在某种推动力的作用下，经过某种介质时的传质速率差异而实现分离的过程。
⑩ 夹点作用是将整个换热网络划分为两个部分。
答：对
3 、简答题（ 6 题，每题 5 分，共 30 分）
（1）在工艺过程的筛选和评价中，过程整合的内容有哪些？
答：
在工艺过程的筛选和评价中，过程整合的内容有单元操作的选择，这些单元操作之间的相互连接，确定温度、压力和流率等操作条件，确定能量利用率和能量最
小公用工程量，构建热交换网络，绘制过程的工艺流程图、工艺设备流程图、过程的电气控制流程图，计算固定投资和经济效益。
（2）为什么要设立基准。
基准可否在自由度分析时作为已知条件？
答：设立计算基准，是因为可使计算简化，同时缩小计算误差，所以在物料、能量衡算过程中，应恰当地选择计算基准。
基准在自由度分析时可作为已知条件。
（3）什么是化学反应过程？其主要内容是什么？
答：化学反应过程是指一种化合物或多种化合物通过化学反应，化学变化转变为另一种或几种化合物的过程。
其主要内容是反应器内的反应、传质和传热。
（4）在什么情况下要对管道进行热补偿？热补偿的方法有哪些？
答：在那些需要减少设备和管道向周围环境散发或吸收热量而造成能量损失的地方、需要改善劳动保护条件和生产条件的地方、以及需要提高设备的防火等级的地方。
热补偿的方法常常有两种，一种是自然补偿，另一种是采用波形补偿器来进行补偿。
（5）管道仪表流程图的设计有哪些内容？
答：
1. 图形：设备的简单形状、管线、管件、阀门、仪表控制点符号
2.标注：注写名称、位号、编号、代号、尺寸、数据
3.图例：代号、符号及其它标注的注明
4.标题栏：注写图名、图号、设计阶段、设计单位等
（6）工艺流程图的种类和名称？
答：
1、工艺流程草图
工艺流程草图亦称方案流程图、流程示意图、流程简图，是用来表达整个工厂或车间生产流程的图样。
它是设计开始时供工艺方案讨论常用的流程图，亦是工艺流程图设计的依据。
2、工艺物料流程图
工艺物料流程图是在物料衡算和热量衡算完成后绘制的，以图形和表格相结合的形式来反映物料衡算和能量衡算的结果，是初步设计阶段的设计成品。
其中，设备外形不必精确。
3、带控制点的工艺流程图
带控制点的工艺流程图应画出所有工艺设备、工艺物料管线、辅助物料管线、主要阀门以及工艺参数（温度、压力、流量、液位、物料组成、浓度等）的测量点，并表示出自动控制的方案。
4、工艺管道及仪表流程图
工艺管道及仪表流程图又称施工流程图。
与之配套的尚有辅助管道及仪表流程图、公用系统管道及仪表流程图。
它是由工艺人员和自控人员合作进行绘制的，在初步设计和施工图设计中都要提供这种图样。
三、计算题（ 10 分）（ 1 题， 10 分，共 10 分。
）
计算下表 3 股热流的热复合曲线，并用热焓图表示。
物流类型及编号
热容流率
（ kW/K ）
供应温度
（℃）
目标温度
（℃）
热流 1 5.0 180 40 热流 2 4.0 260 50 热流 3 1.0 200 30
解：已知：
物流 C1 C2 C3
物流温度（ 0 C ） 80 280 50 200 60 160
所以，物流温度顺序 50 60 80 160 200 280
进行热量的复合：
温度范围Δ T （ 0 C ）
50 ～ 60 10 3.0 30.0
60 ～ 80 20 3.0+2.0 100.0
80 ～ 160 80 5.0+3.0+2.0 800.0
160 ～ 200 40 5.0+3.0 320.0
200 ～ 280 80 5.0 400.0
将上述计算值，画于温焓图中，如下图所示：。