化工工艺设计基础作业
化工设计任务书
北京化工大学化学工程学院设计说明书“化工设计”课程作业题目：应用PROⅡ软件设计苯酐的生产工艺过程学生：班级：学号：2010 年月日苯酐工艺设计说明书一、工艺流程说明：1、设计任务1.1设计任务试设计40000t/年邻苯；甲酸酐（苯酐)的装置，年工作时数为每年8000h，产品流量5000kg/h，产品纯度（质量分数）大于99.9％，产品回收率为92％1.2产品规格及用途苯酐，白色有光泽针状晶体或鳞片状固体。
相对密度1.527，沸点284.5℃，熔点131℃，自燃点570℃，闪点（闭环)151.6℃，在沸点以下易升华。
难溶于水，微溶于热水、乙醚和二氧化碳，溶于乙醇、苯、氯仿和吡啶。
有毒，空气中最高允许浓度2×10-6；易燃，遇明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险，其蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.7％～10.4％。
苯酐目前广泛应用于化工、医药、电子、农业、涂料、精细化工等工业部门。
我国的苯酐主要用来生产邻苯二甲酸酯类增塑剂，耗用的苯酐约占苯酐总消费量的60％，染料和油漆占25％，不饱和树脂及其他产品占15％左右。
1.3原材料的规格及来源邻二甲苯（96％)，主要生产企业为一些国内大型石化企业。
催化剂为V2O5-TiO2系列负载型催化剂。
2.生产方法及工艺流程2.1生产方法选择苯酐生产的工艺路线有以萘为原料的流化床技术和以萘或邻二甲苯为原料的固定床氧化技术。
邻二甲苯因其高产率、廉价和高选择性成为现代生产苯酐的首选原料，邻二甲苯固定床工艺有低能耗（LEVH)法和低空气比率（LAR）法两种方式，其流程和设备基本类似，本设计以LAR法作为设计和计算基础。
2.2工艺流程简述苯酐生产工艺系统包括氧化反应部分、冷凝水洗部分、苯酐精制部分。
2．2．1 氧化反应部分邻二甲苯通过换热器预热，经净化换热器加热后在汽化器内混合均匀并完全雾化，进入反应器反应。
反应器内埋填换热列管，用熔盐循环移去反应热，热的熔盐产生高压蒸汽。
注册化工工程师-化工设计基础_真题-无答案
注册化工工程师-化工设计基础(总分148,考试时间90分钟)单项选择题1. 一个新产品或新工艺从开始研制到投入生产，需要进行______。
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2. 下述说法正确的是______。
A．中试设计用于所有单元过程 B．中试设计是某些开发项目不能采用数学模型法放大时而进行的 C．中试装置的流程和设备结构在形式上一定要与工业装置完全相同3. 工程设计包括的内容是______。
A．初步设计和施工图设计(有的书将施工图设计称为详细设计) B．中试设计、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4. 在初步设计程序中有生产方式的选择。
现有一个年产600吨的原料药合成车间，正确的生产方式是______。
A．连续生产 B．间歇生产 C．既可连续生产，也可间歇生产5. 在初步设计中物料计算的成果是______。
A．原料消耗定额、三废排放量和三废组成B．原料消耗定额、三废排放表和物料平衡表C．三废排放量和三废组成D．原料消耗定额6. 可行性研究是基本建设前期工作的重要内容，其主要任务是______。
A．对项目的必要性和可行性作分析预测B．对项目技术的先进性、经济的合理性作论证和比较C．应该包括A、B两项D．对项目的必要性和先进性进行论证7. 在初步设计中工艺流程设计根据各个阶段不同要求，应绘制______。
A．工艺流程方框图、工艺流程草图和带控制点的工艺流程图B．工艺流程方框图、工艺流程草图、物料流程图和带控制点的工艺流程图 C．管道布置图D．仪表布置图8. 按照化工工艺流程图绘制方法，下列说法正确的是______。
A．设备轮廓线与辅助物料管线相同，都用中实线(0.6mm)表示B．设备轮廓线与主物料线相同，都用粗实线(0.9mm)表示C．设备轮廓线用细实线(0.3mm)表示D．主物料线用中实线(0.6mm)表示9. 在化工工艺流程图中，符号中的A、B、C表示______。
化工工艺流程设计基础知识
化工工艺流程设计基础知识化工工艺流程设计是指将化工原料经过一系列操作加工变换，最终得到所需的化工产品的过程。
它包括了化工原料的选用、物理、化学和生物反应的进行、操作条件的控制和产品的分离纯化等步骤。
下面将从化工工艺流程设计的基础知识、流程设计的步骤以及工艺流程设计的要点等方面进行介绍。
一、基础知识：1、物料平衡：不同物料在反应器中输入和输出的质量要保持平衡，即输入物料质量等于输出的物料质量。
2、能量平衡：对于化工反应器，要保持输入热量等于输出热量，确保反应器内部的温度和压力等条件稳定。
3、反应动力学：研究化学反应速率、反应机制，选择合适的催化剂、温度、压力等条件，提高反应速率和选择性。
4、传质和传热：反应器内部需要适当的传质和传热，将反应物质从液相或气相传递到反应表面，提高反应速率。
5、设备设计：根据反应物料的特性，选择适当的反应器和分离设备，确保反应过程高效、稳定和安全。
二、流程设计步骤：1、原料筛选：根据产品要求和市场需求，选择合适的原料，考虑原料的可获得性、成本和环境友好性等因素。
2、反应选择：根据反应动力学研究和反应物料的特性，选择适当的反应方式和反应条件，保证反应的高效和选择性。
3、传质传热：根据反应物料的特性，选择适当的传质和传热方式，提高反应速率和控制反应温度、压力等条件。
4、分离纯化：根据反应产物的特性，选择适当的分离纯化方法，将目标产物从混合物中提取出来，达到产品纯度和分离效率的要求。
5、设备设计：根据反应过程的要求，选择适当的反应器、分离设备和辅助设备，确保反应过程高效、稳定和安全。
三、工艺流程设计的要点：1、考虑原料和产品的可获得性和成本，选择合适的原料和反应方法，降低生产成本。
2、考虑环境因素，选择环境友好的反应和分离纯化方法，减少对环境的污染。
3、进行反应动力学研究，选择适当的反应条件和催化剂，提高反应速率和选择性。
4、确保反应物料的平衡和能量的平衡，保持反应过程的稳定性。
化工设计设计基础
化工设计设计基础1. 引言化工设计是化学工程领域的核心任务之一，它涉及到从实验室到工业生产的过程中的化学反应、物质传递和能量转化等方面的设计和优化。
本文将介绍化工设计的基础知识，包括设计的目标、设计流程和设计方法等。
2. 设计目标化工设计的主要目标是将实验室中的研究成果转化为可行的、高效的工业生产过程。
具体来说，设计目标可以包括以下几个方面：•生产成本：通过优化设计来降低生产成本是化工设计的一个重要目标。
这涉及到最小化原材料和能源的消耗，同时提高生产效率和产品质量。
•安全性：化工设计还需要考虑工艺过程中的安全性，防止事故的发生。
这包括设计合适的控制措施和应急预案，以及考虑到可能出现的风险因素。
•环境友好：在设计化工过程时，还需要考虑到对环境的影响，并寻找减少废弃物和排放物的方法。
•可持续发展：化工设计还应该考虑到可持续发展的要求，选择符合环保要求和资源可持续利用的工艺和材料。
化工设计的一般流程通常分为几个主要阶段，包括前期调研、方案设计、详细设计和实施等。
具体流程如下：3.1 前期调研前期调研阶段是对项目进行全面了解和分析的过程。
在这个阶段，设计人员需要收集相关的信息和数据，了解产品的要求和目标。
方案设计阶段是根据前期调研阶段的结果，制定一个初步的设计方案。
在这个阶段，设计人员需要确定适用的反应工艺、材料和设备等。
3.3 详细设计在详细设计阶段，设计人员将对方案进行进一步完善和优化。
这个阶段的重点是确定工艺参数、选取最适合的设备和材料，以及设计相关的控制系统。
3.4 实施实施阶段是将设计方案付诸实施的过程。
在这个阶段，设计人员需要协调各个部门和人员，确保设计方案的顺利运行。
4. 设计方法化工设计涉及到复杂的化学反应和物质流动等过程，因此需要运用一系列的设计方法和工具来帮助设计人员完成任务。
4.1 模拟和模型模拟和模型是化工设计中常用的工具。
通过建立数学模型和模拟计算，设计人员可以预测和优化工艺参数、能量转化效率等。
(完整)化工设计基础试题
一、填空（共10题,每题2分，共20分）1、创新就是“建立一种新的生产函数”,即企业实行对生产要素的“新的组合”。
它包括五种情况:①引入一种新产品或提供一种产品的新质量;②采用一种新的生产方法；③开辟一个新的市场；④获得一种原料或半成品的新的供给来源;⑤实现一种新的产业组织方式或企业重组,如创造一种垄断地位或打破垄断地位。
2、作为企业的一项重要的经济活动,技术创新的主要特征可归结为以下几个方面：(1)创造性（2)累积性 (3)效益性（4)扩散性 (5）风险性。
3、技术创新的风险性主要体现在以下三个方面：一是技术风险，二是市场风险, 三是社会风险.4、按照技术创新对象的不同，我们可以将技术创新分为产品创新和过程创新。
5、联想思维法则具有4种类型：具象类比；抽象类比;拟人类比；幻想类比 .6、分解与组合思维法则主要有：主要功能与辅助功能的组合；同种功能的组合；无关功能的组合；不同功能关系的组合四种组合方式。
7、化工技术开发过程有许多工作要作，但其主要的任务有如下三个方面：①开发新产品、新工艺以及新的原料路线；②对现有的生产技术进行革新和改造；③消化引进国外先进技术。
其中除工艺技术外,还包括设备仪表及配备的助剂和催化剂等的国产化。
8、初步可行性研究要解决的问题有：1)投资机会是否有希望 ;2）是否需要进行下一步可行性研究 ;3)有哪些关键性问题需做辅助研究（比如市场调查、实验室试验、中间工厂试验等）。
9、市场预测主要包括的内容有：①预测生产的发展和变化趋势；②预测市场容量及其变化;③预测对外贸易的变化;④预测市场价格的变化；⑤预测消费者需求的变化；⑥预测市场占有率。
10、工艺路线的选择原则是“技术上先进，经济上有利”.11、按项目性质分类化工设计可分：①新建项目设计；②重复建设项目设计;③已有装置的改造设计三类。
12、设计任务书报批时，还应附上①可行性研究报告；②征地和外部协作条件意向书；③厂区总平面布置图；④资金来源及筹措情况这四个附件。
化工识图与CAD基础作业
化工识图与CAD基础作业一、引言化工识图和CAD基础是化工工程专业学习的重要组成部分，它们在化工工程设计和工艺流程优化中起到了至关重要的作用。
本文将介绍化工识图和CAD基础的基本概念、作用和应用场景，并通过具体案例分析，深入理解其在化工工程中的应用。
二、化工识图基础化工识图是化工工程中使用的一种图形语言，用于描述化工设备和工艺流程。
常见的化工识图包括流程图、设备图、管道图等。
下面着重介绍流程图和设备图的基础知识。
1. 流程图流程图是化工工程中最常用的识图方式之一，它用图形符号表示物质和能量在化工过程中的转化和传递过程。
流程图主要包括设备、管道、阀门、仪表等。
设备符号设备符号是流程图中的基本元素，用于表示化工过程中使用的各种设备。
常见的设备符号有反应器、蒸发器、混合器等。
通过设备符号的组合和连接，可以构建出完整的流程图。
管道符号管道符号用于表示物料在流程中的输送和传递过程。
常见的管道符号有直线、弯曲线、箭头等。
根据不同的需求，可以选择适合的管道符号进行表示。
控制符号控制符号用于表示控制系统中的各种仪表和元件。
常见的控制符号有传感器、阀门、调节阀等。
通过控制符号的连接和布置，可以实现对化工过程的控制和调节。
2. 设备图设备图是化工工程中描述设备结构和工作原理的一种图形方式。
通过设备图，可以清晰地了解设备的结构和功能，为工艺流程的设计和优化提供依据。
设备图主要包括设备的外观图、断面图、零部件图等。
通过各个部分的图示，可以直观地了解设备的组成和工作原理。
三、CAD基础CAD（计算机辅助设计）是一种通过计算机软件进行设计、分析和优化的技术。
在化工工程中，CAD被广泛应用于设备设计、工艺模拟和布局优化等方面。
1. CAD软件介绍常用的CAD软件包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
这些软件提供了丰富的绘图工具和功能模块，可以满足不同需求的化工工程设计。
2. CAD在化工工程中的应用CAD在化工工程中有诸多应用。
化工工艺设计_习题集(含答案)
58.物料流程图
59.物料衡算
60.车间布置设计
61.工艺计算
62.工艺路线的可靠性
63.工艺物料流程图
64.化工单元操作
65.单位工程概算
66.综合概算
67.技术线路的可行性
68.技术线路的先进性
69.经济的可行性研究
70.能量衡算法
71.内部收益率
三、计算题
72.某尿素厂的生产能力为6万t尿素/a,年操作日300d，尿素的氨耗为0．6t氨/t尿素，生产过程的氨损失按5％考虑，已知以1t氨为基准的某股气体的组成和量如下表所示。列出该股气体的组成和流量表.
55.可行性研究是以拟建项目进行()，对其是否应该建设及如何建设作出论证和评价，为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。
56.车间布置设计的内容可分为车间厂房布置和车间设备布置车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的（）。
二、名词解释题
（1）每m2过滤面积上获得1.5m3滤液所需的过滤时间。
（2）如将此过滤时间延长一倍,可再得滤液多少？
80.外径为50mm的不锈钢管，外包6mm厚的玻璃纤维保温层，其外再包20mm厚的石棉保温层，管外壁温为300C，保温层外壁温为35C，已知玻璃纤维和石棉的导热系数分别为0.07W/(mK)和0.3 W/(mK)，试求每米管长的热损失及玻璃纤维层和石棉层之间的界面温度。
52.流程设计的主要任务包括两个方面：一是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；二是绘制工艺流程图，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，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（）。
2016年秋 西南大学网教[0977]《化工工艺基础》新版作业及参考答案
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2016年秋西南大学网教[0977]《化工工艺基础》新版作业及参考答案1、任何化学反应过程都需要从（ A ）和反应速率两方面来综合考虑。
前者属于热力学研究范畴，后者则属于动力学研究范畴。
A. 化学平衡B. 反应温度C. 反应压力D. 反应途径2、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是（ D ）A. AlB. PdC. PtD. Ag3、从热力学上分析，合成氨反应属于（ B ）体积缩小的反应。
A. 可逆吸热B. 可逆放热C. 不可逆放热D. 不可逆吸热4、催化裂化常使用的催化剂是： A 。
A. 硅酸铝B. 硅酸镍C. 三氧化二铝D. 二氧化硅5、化学工业是指生产过程中以( A )为主要手段，将原料转化为化学产品的工业。
A. 化学方法B. 物理方法C. 单元操作D. 自动控制6、固相催化剂一般包括如下组分：活性组分、助催化剂、（ C ）、抑制剂等。
A. 副催化剂B. 主催化剂C. 载体D. 共催化剂7、常见的固体催化剂的制备方法包括沉淀法、浸渍法和混合法。
这三种方法的共同点是工艺上都包括：（ A ）、活性组分制备、热处理和成型等四个主要过程。
A. 原料预处理B. 活性组分选择C. 载体选择D. 载体制备8、催化剂之所以能加速化学反应，是因为它能与反应物生成不稳定的中间化合物，活化能得以（ C ）从而改变了反应的途径，使反应速率加大。
A. 升高B. 不变C. 降低D. 以上都有可能9、三大合成材料是指（ B ）、合成塑料、合成橡胶。
A. 合成树脂B. 合成纤维C. 合成高分子D. 合成氨10、根据天然气中（ C ）和其他烷烃含量不同，将天然气分为干气和湿气。
A. 丙烷B. 乙烷C. 甲烷D. 丁烷11、化工生产过程按其操作方式可分为连续过程、间歇过程与半间歇过程。
按操作状况可分为（ B ）和非稳态操作。
A. 连续操作B. 稳态操作C. 间歇操作D. 单元操作12、以下属于共聚物的是？ABCDA. 酚醛树脂B. 脲醛树脂C. 乙丙橡胶D. ABS树脂13、按照产品结构和性质，有机化学工业可以分为以下几个类别（ ABD ）。
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化工工艺设计基础
班级：化工工艺06-2班
姓名：汪莉
学号: 20063048
设计时间：2009.10.15
设计任务书
老板计划投资建设一个制造型企业，但是不知道是什么产品，现把这个任务交给你。
请你给老板选择一个产品，不考虑资金问题。
前言
中国四大发明之一。
人类文明史上的一项杰出的成就。
造纸业作为中国重要的基础原材料工业，在国民经济中占据着非常重要的地位。
中国造纸工业起步虽晚，但发展较快，进入行业增长快速通道。
预计2010-2015年，中国将成为世界第一纸消费大国；到2030年前后，纸消费量可达到2亿吨，甚至更多；30年内，中国将成为世界纸业强国。
项目概述
预计投资不超过五十万规模的中型造纸厂。
主要生产生活用纸，文化用纸，书写纸以及纸板等。
工艺设计简要
一、基本建设的程序内容
1.建设前期阶段
包括项目建议书，可行性研究报告，设计计划任务书，初步设计及总概算等内
容。
2.建设期阶段
批准的初步设计及总概算，施工安装及开工建设，主管部门验收，移交生产
3.生产阶段
移交生产，正式投放，企业经营管理，生产指挥调度，设计回放设计总结
工艺设计步骤
一、选择厂址
主要是符合城市规划，交通便利。
有适宜的排污条件和生产条件。
接近原材料，经
济合适等。
二、生产方法论述
通过可行性研究报告内容归纳总结。
投资：不超过五十万。
原材料：废纸的回收利用，植物纤维以及在生产过程中的污泥回收。
不同的纸张有不同的质量要求，比如可以用化学机械浆生产新闻纸，用草浆生产文化用纸。
在不影响质量的前提下可以添加一些低成本的浆料，降低成本。
有时为了改善纸张的默写特性可以合理地选择各种助剂，比如干强剂、染色剂，增白剂，显白剂等功能试剂。
市场需求：市场调查结果表明生产方向，生活用纸，文化用纸，书写纸以及纸板等。
交通运输：略
员工估算：略
环境保护：略
三、设计工艺流程及绘制工艺流程图
造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成：
A．制浆段：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用
B．抄纸段：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶（部分）→干燥→压光→卷取成纸C．涂布段：涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光
D．加工段：复卷→裁切平板（或卷筒）→分选包装→入库结束
1.制浆方法的选用
2.根据产品的质量特点，说明打浆的质量要求，打浆方式和打浆的技术路线，包括打浆设备类型的确定。
根据产品的特点和质量要求，确定辅料和助剂的应用。
3.选择抄纸方式及抄纸钱筛选、净化方式。
同时要考虑白水循环及处理系统和通风换气系统，包括相应设备类型的确定。
4.废水、废渣的处理。
四、工艺衡算
（一）物料衡算
物料衡算的原则：质量守恒定律，即凡引进某一设备和系统的物料必等于操作后所得产物的质量和损失的物料量之和。
其中包括蒸煮、洗涤、漂白造纸等生产过程的浆水平衡计算，碱回收生产过程中的无聊平衡计算，酸法制浆制药生产过程的硫平衡计算等。
物料平衡计算的方法和步骤
一般是按照一吨(如一吨风机干浆或者一顿成品纸)为计算基础，或者每小时的产量为计算基础进行推算。
计算按照生产流程的逆方向进行逐步推算。
在选择顾数据时要稳妥可靠且要保证一定的先进性。
1.浆水平衡计算
一般以一顿成品纸为计算基础，自完成工段起，以逆流程的顺序进行计算，最后得到单位产品所消耗用的纤维浆料、各种填料盒水等物料量。
2.碱回收生产过程中的物料平衡计算
3.燃烧工段物料平衡计算
主要是钠元素和硫元素的平衡。
根据蒸煮条件、各工段碱损失、排出黑液固形物的质量硫和钠的成分，然后在燃烧过程中的平衡，求出补充忙销量、空气用量以及烟气量。
（二）.热量平衡计算
热量平衡计算的原则是能力阿哥守恒，亦即引入某一系统的热量比的关于产品所带出的热量和损失的热量值和。
热量平衡计算时，首先分析系统的这种平衡系统，使进出系统的各项热量收支都无遗漏地列出来，是热量衡算的一个关键问题。
1.蒸煮过程的热平衡计算
2.漂白过程的热量平衡计算
3.造纸车间的热力平衡计算
包括干燥部烘缸用汽和通风换气用汽，在现代纸机上，为了加快纸业干燥速度，提高纸页干燥速度，提高纸页全副水分的均衡性，采用了干网和袋通风，因此还应包括袋通风加热空气。
4.碱回收生产过程的热平衡计算
A．燃烧工段热量平衡计算
B．苛化工段热量平衡计算
C．石灰回收工段热量平衡计算
五、设备平衡及设备一览表
1.造纸机：主要是由流送、网部、压榨部、干燥部、压光部和卷取部等六个部分组成。
主要分为：长网造纸机、圆网造纸机和夹网造纸机。
2.纸料流送设备——流浆箱。
主要由布浆器、堰池和堰板组成。
3.造纸稀释净化系统（还要出气）。
4.抄纸机
5.设备一览表，如下
六、非定型设备的设计
1.起贮存作用的池、糟体积的计算
2.起混合调量作用的池、槽体积的确定
七、绘制车间布置图
八、泵和风机的设计与选择
（一）选泵的主要依据是流量和扬程以及所输送物体的性质。
1.扬程的计算
柏努利方程计算:
2.流量的确定
取自生产实际或者物料衡算数据
3.选型
根据所确定的流量、扬程及物料性质，查有关泵产品目录选取类型与型号。
（二）风机
风机按其排气压力的高低可以分为：通风机，鼓风机和真空泵。
按照风压和风量选择风机。
1.全风压的计算
2.真空泵的计算与选择
按照生产所需要的单位时间内抽气量和真空度来选择。
抽气量计算：
3.空气加热器的选择计算
空气加热器主要用于直接加热室外冷空气或室内循环空气。
加热器加热空气所需热量：
九、确定车间的劳动组织和工作制度
十、提供设计资料和工艺设计说明书
参考文献：
《制浆造纸工艺设计手册》，周景辉主编，2004.8.
《化工工艺设计手册》第三版上，下，化学工业出版社，2003.8
《制浆技术回答》，1993年
《制浆造纸工艺学》（上册）隆言泉主编，1980年
《制浆造纸工艺基本理论与应用》，大连理工大学出版社，1990年。