化工过程开发与设计复习题
化工过程开发和设计
化工过程开发与设计复习题第一章化工过程开发概述一. 填空题1•化工开发过程是指从实验室研究成果过渡到实现工业化的科学技术活动。
2•直接搜集材料的基础形式：观察法.测量法.实验法和模拟法等。
3•化工过程开发的基本方法：实验研究方法和数学模型方法。
4•化工过程开发包括：过程研究及工程研究。
二. 名词解释：1•冷模实验：•采用物理性质与实际工业生产物料相近的惰性物质进行试验，不发生化学反应，单纯考察过程的物理规律。
2•热模实验：用实际生产物料并按实际操作条件进行的试验，在试验设备内化学反应和物理过程同时发生，属综合性试验考察，主要是工艺条件的优化。
3•工程研究：依赖研究人员和工程人员的知识•经验.和思维，去再创造的过程，是根据对自然规律的认识去创新的新概念的工作。
三•简答题1. 化工过程开发的主要步骤有哪些？1. ①实验室研究②收集资料③概念设计④技术经济评价⑤模型试验⑥中试⑦基础①原材料的品级及供应渠道②产品质量及市场销售③能源供应及消耗④建设投资和生产成本⑤“三废”治理和环境保护这些都是在实验室研究中很少考虑的一些问题。
因此，将实验室研究成果直接用于大规模工业生产是不合适的。
四•论述题1•过程研究和工程研究分别指什么，以及两者间的关系。
过程研究和工程研究在化工过程中是两个不同性质的研究工作，前者借助仪器或装置对过程运行的物理和化学规律进行探讨，为过程提供放大的信息和依据，或者则依赖研究和设计者的知识•经验和思维为化工过程开发提供决策，两者过程研究为工程研究提供分析判断的信息，而工程研究则是检验过程研究质量的重要环节。
第二章科学选题一. 填空题1•产品需求预测采用定性分析•定量分析和综合分析。
2•我国科学科学研究和科技开发项目的来源的来源主要有三条途径，即计划项目.企业委托项目和自选项目。
•3•技术经济资料主要来源于文献调研.市场调研和实验室工作。
4.863计划从世界高技术发展的趋势和中国的需要与实际出发，坚持’有限目标，突出重点'方针，选择了生物技术，航天技术，信息技术，激光技术，自动化技术，能源技术，新材料7个高新技术领域作为我国高技术研究发展的重点。
化工设计复习题3
化工设计：一、选择题（30分，2分/题）1. 下面不属于工程设计阶段设计的是（）A.初步设计B.扩大初步设计C. 中试设计D.施工图设计1.下面工程设计必须采用三段设计的项目是（C）A. 新建项目设计B.重复建设项目设计研制合成产品的车间设计D.已有装置的改造设计2. 不是生产方法和工艺流程选择的原则的是（A）A.系统系B.先进性C.可靠性D.结合国情2. 不是工艺流程重要部分之一的是（B）A原料预处理B.原料输送C.三废处理D.反应过程3. 工艺流程图中不能用粗线条绘制的有（B）A工艺物料管道、蒸汽管道C主产品管道、D设备位号线3工艺流程图中需要用中线条绘制的有（B）A工艺物料管道、热蒸汽管道C主产品管道、D设备位号线4 在工艺流程图中，设备表示方法说法正确的是（A）A工艺流程图中应标绘出全部和工艺生产有关的设备、机械和驱动机B化工设备在图上要按比例绘出C化工设备用粗线条绘出D 化工设备外形没有规定要求4在工艺流程图中，设备表示方法说法错误的是（D）A工艺流程图中应标绘出全部和工艺生产有关的设备、机械和驱动机B化工设备在图上可以不按比例绘出C化工设备用中线条绘出D化工设备外形没有规定要求5下面有关设备的标注正确的是（A）A 设备标注内容包括设备位号及名称B. 同一个车间同类设备有一个设备标注号C. 同一设备在施工设计和初步设计标注号可以不同D.在工艺流程图中，设备名称标注在设备上5 下面说法正确的是（A）A 离心泵的流量调节一般采用泵的出口阀门开度控制B 容积泵的流量调节一般采用泵的出口阀门开度控制C 管道仪表流程图上温度指示仪表的字母代号是TRD管道仪表流程图上冷却水得物料代号是HS6下列图可以不按比例绘制的是（C）A 设备装配图B车间布置图C 工艺流程图 D 设备配件图6当剖切平面通过标准件和实心零件的轴线时，必须作剖面线的是（D）A 螺纹紧固件B键 C 轴 D 设备实体7设备布置图的平面图一般为（）。
化工设计复习题
周建成要去河北招生,所以星期五上午之前务必要把作业收上去批改.女生先交给凡丽娜,男生交给邓金全.08级化工设计复习题一、选择题1．下列哪种要求不是化工厂总体布局所关心的（ B ）。
A、生产要求B、节能要求C、发展要求D、安全要求2．化工设计上必须保证防爆车间有足够的泄压面积，一般要求泄压面积为：（ C ）。
A、0.01～0.04 m2/m3厂房容积 B、0.03～0.06 m2/m3厂房容积C、0.05～0.10 m2/m3厂房容积D、0.07～0.12 m2/m3厂房容积3．化工生产中甲类火灾危险的划分是生产和使用（ C ）。
A、闪点﹤15℃的易燃液体或爆炸下限﹤5％的可燃性气体的生产B、闪点﹤20℃的易燃液体或爆炸下限﹤8％的可燃性气体的生产C、闪点﹤28℃的易燃液体或爆炸下限﹤10％的可燃性气体的生产D、闪点﹤30℃的易燃液体或爆炸下限﹤12％的可燃性气体的生产4．化工生产中乙类火灾危险的划分是生产和使用（ C ）。
A、闪点≥15℃至45℃的易燃可燃液体或爆炸下限≥5％的可燃性气体的生产B、闪点≥20℃至45℃的易燃可燃液体或爆炸下限≥8％的可燃性气体的生产C、闪点≥28℃至60℃的易燃可燃液体或爆炸下限≥10％的可燃性气体的生产D、闪点≥30℃至60℃的易燃可燃液体或爆炸下限≥12％的可燃性气体的生产5．钢筋混凝土楼板的一级耐火极限为（ B ）小时。
A、 1.0B、1.5C、2.0D、4.06．钢筋混凝土楼板的二级耐火极限为（ A ）小时。
A、 1.0B、1.5C、2.0D、4.07.流程及设备的可操作性设计应根据什么标准来进行。
( D )A、研究者提供的工艺参数B、工程师的经验及判断能力C、操作者的经验D、尚无明确标准8、试说明一个新产品或新工艺从开始研制到投入生产，需要进行（ C ）。
A．概念设计、中试设计及基础设计B．初步设计和施工图设计C．概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计D. 初步设计、概念设计、扩大初步设计和施工图设计9、下述说法正确的是（B ）。
化工过程开发与设计作业答案解析(DOC)
化工过程开发与设计作业名字：韦良优班级：应化12班学号：2014092021011.化工过程开发步骤有哪些？具体是什么？答：1.实验室研究1）基础研究：指在实验室进行的筛选技术路线和工艺方案，测定有关物性数据及反应热、动力学参数，筛选分析方法和研制催化剂等。
2）小试：在基础研究的基础上，在实验室建立小型实验装置进行工艺模拟试验，主要任务是优化工艺条件。
2.收集资料：包括过程放大和设计装置所需的数据和判据，以及围绕工艺过程评价或项目评估所需要的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境等多种信息。
3.概念设计（预设计）：它是根据实验室研究成果和收集的技术经济资料，对被开发过程的工业化方案提出的初步设想。
目的在于检验实验室研究成果是否符合技术开发的要求，对以后开发步骤的研究或设计工作提供指导。
主要内容：◆工艺路线和工艺方法的说明◆工艺流程简图◆简单的物料衡算和能量衡算◆原材料及其消耗指标◆主要设备型式◆预计的“三废”◆排放量及毒害性◆投资成本估算◆中试研究的建议4.技术经济评价：它是对开发项目进行技术可靠性和经济合理性的考察，以便对技术方案和开发工作进行决策。
技术经济评价贯穿于开发过程的始终。
1）初步评价（立题评价）：是在选题或确定开发项目时决定取舍所进行的评价。
2）中间评价：是在开发过程中，对开发研究的各个阶段结果作出评价，通常侧重于技术方案的科学性和可靠性，以及在经济上的合理性。
3）最终评价（工业化评价或项目评估）：是在技术开发工作后期进行的评价。
目的是为项目的投资建设作出决策。
评价的依据是开发研究报告、市场研究报告等技术经济资料。
若评价结论肯定，即可投资进行建设。
5.模型试验：一般是对工业生产中的某些重要过程作放大的工业模拟试验。
所用设备一般比实验室规模大并且具有工业设备的仿真性质。
主要研究内容：考察各种工程因素对过程的作用及其规律，观察放大效应和分析、寻找产生放大效应的原因。
6.中试（中间试验工厂）：它是在小试或模型试验之后进行的半工业化规模的模拟试验。
《化工设计》（本科）期末试卷（A）
《化工设计》( 本科)期末试卷(A)(时间120分钟)一、填空题（每空1分，共20分）1、根据化工过程开发程序来分类，化工设计可分为概念设计、[1] 、[2] 、和[3] 工程设计四种设计类型。
2、化工计算包括工艺设计中的[4] 、[5] 以及[6] 三个内容。
3、三段设计包括[7] 、[8] 、施工图设计三个阶段.4、设备在工艺管道及仪表流程图上应标注[9] 和名称，工艺流程草图流程线的起始和终了处注明[10] 的名称来源及去向。
5、化工设备从总体上分为两类：一类称标准(定型)设备；一类称[11] 设备。
6、化工热源可分为直接热源和[12] 热源。
7、车间厂房布置包括车间平面布置和[13] 布置。
8、公用工程包括[14] 、供电、[15] 、与冷冻以及采暖通风等专业。
9、在选择生产方法和工艺流程时,应该着重考虑的三项原则是先进性、[16] 和合理性。
10、强制通风可分为三种情况，他们分别是：局部通风、[17] 、有毒气体的净化和高空排放。
11、我国设计概算项目的划分分为：[18] 、其他费用、总预备费、专项费用等四个部分。
12、工程投资经济评价分为[19] 、[20] 两类评价方法。
二、选择题（每题2分，共20分）1、中心化验室属于化工厂的__ __部分。
A.化工生产车间B.辅助生产装置C.服务性工程D.生活福利设施2、生产工艺路线选定后，即可进行( )A基础设计。
B中试设计。
C流程设计。
D设备设计。
3、车间布置设计的内容包括车间( )A厂房布置和车间设备布置；B管线布置和车间设备布置；C仪表布置和车间设备布置；D人员布置和车间设备布置。
4、根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度及计划任务书的规定，( )A中试设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。
B工程设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。
C基础设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。
D概念设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。
化工过程设计复习重点
一、不可简约的流程：采用洋葱逻辑结构，他首先选择反应器，然后通过增加分离与循环系统向外扩展，最后是换热网络公用工程。
缺点：（1）在每个设计阶段可能有不同的设计决定（2）即便完成并且评估了许多设计选择也不能保证最终找到最优设计；优点：主观能动性大，设计者能够控制基本设计决定，而且能够随设计进展与设计本身进行交流。
5、可简约流程：首先是一种超结构，而这种超结构包括所有可行的操作过程和可行的、相互影响的最优设计设备流程，其次是用设计方程和设计变量将设计问题转变成数学问题，再次运用优化算法求解。
缺点：是在决策过程中排除了设计工程师的作用。
优点：它能够同时考虑许多不同的设计方案。
另外，它能够将全部的设计编写成计算机程序，从而快速、高效低获得设计方案。
7、转变过程是通过反应、分离、混合、加热、冷却、压力改变和颗粒尺寸的变化等实现的。
8、模拟就是试图用该过程的数学模型预测它建成以后的行为。
9、化工过程合成的复杂性是双重的：（1）是否能确定所有的流程结构；（2）是否能够优化每一个流程并进行合理的比较，当优化流程结构时，有些多方法能用来完成每一个独立的任务，也有许多方法能把所有的任务相互连接起来。
10、在进行化工设计过程时，需要考虑两类基本问题？（1）是否能够确定所有的流程结构；（2）是否能够优化每一个流程并进行合理的比较。
11、过程设计的原则是从洋葱模型的中心即反应器开始的。
第二章1、理想的反应路径是利用最便宜的原料并生产少量的副产品。
2、影响新反应路径开发的最主要的原因是缺少合适的催化剂。
3、反应系统类型分类：单一反应；平行反应；串联反应；平行反应又串联反应；聚合反应。
4、反应器性能指标：转化率；选择性；反应器收率。
3、单一反应的目标：用最小的体积实现最大生产；单一不可逆的转化率应选择在95%左右，可逆转化率则为平衡转化率的95%左右。
系统宜采用理想间歇反应器或活塞流反应器。
单一可逆反应的浓度改变可以通过：（1）进料比；（2）惰性物的浓度；（3）在反应中间移走产物。
化工设计复习题一
化⼯设计复习题⼀《化⼯设计与制图》复习题⼀、填空题第⼀章化⼯⼚设计的内容与程序1、概念设计是以过程研究中间结果或最终结果为基础，从⼯程⾓度出发按照未来⽣产规模所进⾏的⼀种假想设计。
2、化⼯计算包括⼯艺设计中的物料衡算、能量衡算和设备选型和计算三⽅⾯内容。
3、设计代表⼯作的任务是参加基本建设的现场施⼯和安装。
4、根据化⼯过程开发程序进⾏分类，化⼯设计分为四种设计类型，即概念设计、中试设计、基础设计和⼯程设计。
5、在化⼯新技术开发过程中，可能存在三种类型的设计，即概念设计、中试设计和基础设计。
6、中试设计内容和程序基本上和⼯程设计相同，但由于规模⼩，若施⼯安装⼒量较强，可以不出管道、仪表、管架等安装图纸。
7、按国内传统设计体制，⼯程设计可分为三种类型，即初步设计、扩⼤初步设计和施⼯图设计。
第⼆章⼯艺流程设计8、在⼯艺流程草图中，流程线的起始和终了处注明物料的名称、来源及去向。
9、⼯艺流程草图⼜称为⽅案流程图或流程⽰意图，⼀般在⽣产⽅法（或⼯艺路线）确定后绘制，主要为⼯艺计算服务，也是⼯艺流程图设计的依据。
10、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：即管道号、管径和管道等级。
11、⼯⼚的三废治理⼯程的“三同时”是指三废治理⼯程必须与主体⼯程同时设计、同时施⼯、同时投⼊使⽤。
12、在选择⽣产⽅法和⼯艺流程时，应遵循的三原则是先进性、可靠性和合理性。
13、当⽣产⼯艺路线(⽣产⽅法)选定后，就可以进⾏流程设计。
14、⼯艺管道及仪表流程图⼀般采⽤A1 图幅横幅绘制，数量不限；流程简单时，可采⽤A2图幅；图纸不宜加长和加宽。
15、化⼯⼯艺图纸的图线宽度有粗、中、细三种类型，其宽度⽐例为4:2:1 。
16、绘制⼯艺流程图时，流程线⼀般画成⽔平线和垂直线，转弯⼀律画成直⾓。
第三章物料衡算与能量衡算17、对于物料衡算⽽⾔，按计算范围分为单个设备的物料衡算与全流程的物料衡算。
18、在进⾏化⼯设计计算时，⽣产时间现在⼀般按330 天或8000 ⼩时进⾏设计计算。
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与工程概算书（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与工程预算书（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）满足环境卫生与交通运输要求（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。
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问答题
1、化学实验室研究与化工生产的主要区别：1.原料来源不同2.操作方式不同3.产品质量不同4.杂质积累的影响不同5.设备材质不同6.设备腐蚀问题7.传递规律不同。
2、化工过程开发的基本步骤：实验室研究；收集技术经济资料；概念设计；技术经济评价；模型试验；中试；基础设计；工程设计；建立工业生产装置。
其中最重要的步骤是：中试。
3、选择开发课题的基本原则：（1）选题应针对市场需求；（2）选题应符合国家的产业政策（3）选题应有科学性和先进性（4）选题应考虑合理的原料路线（5）选题应考虑经济效应
4、市场调研的功能：发现市场需要的新产品；发掘现存产品的新用途；了解市场领域及范围大小；发现用户和竟争者的动向；预测产品销售的增长率；为建立产品的销售策略提供依据。
5、市场调研的步骤：（1）分析问题，明确目标；（2）正确选择市场变量（3）收集和整理调研资料；（4）选择市场预测方法，得出预测结果
6、逐级经验放大法和数学模型方法的差别：数学模型法的试验装置、操作方式、测试精度比逐级经验放大法严格，实验目的、设计规模、级数等不同。
逐级经验放大法的基本特征：1、着眼于外部联系，不研究内部规律2着眼于综合考察，不试图进行过程分解3、试验步骤由人为规定，并非科学合理的研究程序4、放大是根据试验结果外推，不一定可靠。
数学模型法的基本特征：1、分解过程考察过程的内在规律2、简化过程建立等效模型3、在理论指导下建立数学模型法4、科学试验的目的是为了建立和检验数学模型
7部分解析法的特点：1.过程分解与综合分析相结合2.开发放大的依据主要来源于试验3、技术方案的形成都是经过了反复论证。
其不足：
相似放大法的特点：1试验研究属于综合考虑，但反应了变量之间的实质联系2.简化了试验工作，提高了试验效率3.用相似理论指导模拟，放大依据可靠4.运用相似放大法能避免放大的不可靠性。
其不足：经验放大依赖实验结果，有一定的局限性，只适用于物理过程放大，而不适用于化学过程放大。
8、冷模试验是用物理性质与实际的生产物料相近的惰性物料进行的模型试验。
其理论基础是相似三定理：1、相似第一定理即相似正定理，彼此相似的现象一定具有数值相同的相似特征数2、相似第二定理即相似逆定理，具有相同特征的现象，当单值条件彼此相似，并且由单值条件的物理量所组成的相似特征数在数值上相等时必定相似。
3相似第三定理：定性相似，特征数的个数等于物理方程中变量数减去基本因次数。
9中试的任务：1、检验和完善过程的数学模型，校正概念设计技术措施的可行性。
2、检验和确定系统长期运转的可靠性和安全性，确定生产控制方法3、为基础设计提供更全面和准确的数据。
4、考察杂质等微量组分对过程的影响，验证原料预处理方案5、考察关键设备型式及设备材质的适用性6、验证反应产物的分离提纯及后处理方案的可行性7、提供足够的产品和副产品供应用试验和供用户使用8、确定“三废”的治理及综合利用方案9、确定实际的消耗定额及技术经济指标10、提供新过程开发和操作经验，考察控制调节系统的可行性。
中试中应注意的问题：1.中试装置的规模2.中试的完整性3运行周期4.中试装置的测试深度。
10、正交试验设计的特点：1.均匀分散性2.整齐可比性
正交试验设计的步骤：1.确定考察因素2.确定每个因素的变化水平3.选用合适的正交表4.表头设计5.将各因素的水平数对号入座
11、选择反应器的原则：1.从物料的相态选择反应器2.以反应的转化率和选择性考虑（可逆放热反应，中间冷却式的多段管式反应器）3.从相际传质和化学反应的相对速率考虑反应器4.从传热的要求和温度效应选择
工艺条件的选择原则：1.在所有工艺条件中温度、浓度最重要2.以反应结果最优为目标3.应进行热力学计算，以掌握反应进行的极限4.必须考虑材质等的约束；5.在系统观点指导下选择工艺条件。
12.确定分离顺序的主要试探规则：1.所有分离方法中最优先采用能量分离剂的分离方法2.精馏分离过程尽量避免真空和制冷操作3.首先安排除去腐蚀性和有毒有害组分 4.根据组分间气液相平衡常数的大小排列顺序，轻组分按分离因子的大小顺序逐个依次分离5.最困难的分离和分离要求高的组分放在最后处理6.进料中含量最多的组分应优先分离7.若组分间的性质差异和组分的组成变化范围不大，则该选择塔顶与塔底产品尽量等摩尔分离8.产品集合中元素最少的分离序列到最为有利。
名词解释
1、化学工艺：凡是运用化学方法改变物质组成、结构，合成新物质的生产过程和技术。
2、化学工程：研究化学工业生产过程中的共同规律，解决规模放大、设计和生产操作的科学。
包括传递过程、化工热力学、化学反应工程、分离工程、单元操作和过程系统工程等。
3、应用研究：为了实施特定产品或工艺过程而开展的研究，运用基础的研究成果和相关的知识为创新产品、新技术、新方法、新材料的技术基础而进行的研究，以生产新产品或完成工程任务为目标而进行的技术研究。
4、放大效应：指化工设备或工业装置放大后表现了相同条件下在大小两套装置内进行同一过程的工艺结果而差别。
5、市场容量：在一定时期和在某一市场范围内，社会对某种同类产品的最大可能需要量。
6、产品需求预测：根据市场调查得到相关资料，对设想的产品在未来市场上的需求量和变化趋势做出具有较高可靠性水平的概念描述。