《化工设计》期末考试卷（A）1.化工厂按生产方式可分为持续操作和间歇操作，普通大、中型化工厂多是前者。2.新技术开发过程中有几个重要的环节，即概念设计、中试设计和基础设计等，这类设计重要由研究单位的工程开发部门负责进行。3.流程设计普通由浅入深，根据先后程序大致上可分为流程框图、流程示意图、流程草图和工艺流程图等四种。4.化工设备从设计角度可分为两类：原则设备和非原则设备。5.管壳式换热器管子的直径：碳钢与合金钢为ᴪ19*2和ᴪ25*2.5；不锈钢为ᴪ19*2和ᴪ25*2。管子普通按正三角形或正方形的形式排列。6.初步设计的最后成果重要涉及：阐明书、图纸、概算书和附表等。7.真空度是衡量真空泵性能的重要技术参数之一，能够用绝对压力或者真空度表达。8.取样流程有直接取样流程和压差式取样流程。压差式取样流程又有压差式循环流程和压差式非循环流程。9.化工管路设计涉及管路计算和管路分布设计两大部分。10.管道的地下敷设能够分为直接挖地铺设和管沟建设两种。11.在化工设计过程中，化工工艺专业人员给设备设计人员提供的设计设备条件单应涉及设备简图、技术性指标、管口表。二、简述题〖累计10分〗1.在工程设计中化工工艺专业的重要设计内容有哪些？〖7分〗物料衡算和能量衡算物料流程图工艺管道及仪表流程图工艺设备设计设备布置图管道布置图材料统计3.化工设计中重要的非工艺专业设计有哪些？〖3分〗土建设计设备设计电气设计自控设计给水排水设计采暖通风设计三、计算题〖累计20分〗1.一种废酸，构成为23％(质量分数)HNO3，57％H2SO4和20％H2O，加入93％的浓H2SO4及90％的浓HNO3，规定混合成27％HNO3及60％H2SO4的混合酸，计算要合成100kg混合酸所需废酸及加入浓酸的数量。〖6分〗解：设x——废酸量，kg；y——浓H2SO4量，kg；z——浓HNO3量；kg总物料衡算式x+y+z=100(1)H2SO4的衡算式0.57x+0.93y=100×0.6=60(2)HNO3的衡算式0.23x+0.90z=100×0.27=27(3)解(1)，(2)，(3)方程，得x=41.8kg废酸y=39kg浓H2SO4z=19.2kg浓HNO3即由41.8kg废酸、39kg浓H2SO4和19.2kg浓HNO3能够混合成100kg混合酸。根据水平衡，能够核对以上成果：加入的水量=41.8×0.2+39×0.07+19.2×0.10=13kg混合后的酸，含13％H2O2.已知合成气构成为0.4%CH4，52.8%H2，38.3%CO，5.5%CO2，0.1%O2和2.9%N2。若用10%过量空气燃烧，设燃烧气中不含CO，试计算燃烧气的构成。(以上均为体积分数，空气中只计算氮气和氧气，分别为79%和21%)〖14分〗解：基准：1000mol/h合成气C：4（CH4）＋383（CO）＋55（CO2）＝442molH：4×4（CH4）＋528×2（H2）＝1072molO：383（CO）＋55×2（CO2）＋1×2（O2）＝495mol理论需用氧气量：O2＝442（C）＋1072/4（H）—495/2（O）＝462.5mol理论空气量实际空气量462.5/0.21＝2202.4mol2202.4×1.1＝2422.6molN2:2422.6*0.79=1914mol,O2:2422.6*0.71=508.8mol对各物质进行衡算N2：29（原有）＋1914（空气）＝1943mol（氮气）C：4（CH4）＋383（CO）＋55（CO）＝442mol（CO2）H2：4×2（CH4）＋528（H2）＝536mol（H2O）O2：383×0.5（CO）＋55（CO2）＋1（O2）＋508.8＝442（CO2）＋0.5×536（H2O）＋F（O2）F（O2）＝46.3mol燃料气构成：CO2：H2O：O2：N2＝0.149：0.1806：0.0156：0.6548四、流程题〖累计20分〗1.采用蒸汽冷凝供热的加热器(相称于一侧有相变的管壳式换热器)加热物料，对被加热物料的温度控制普通采用两种办法：一为调节蒸汽压力，二为变化传热面积。请画出其原理图。〖10分〗2.请用粗实线单线和中粗线双线两种画法画出管道90°向上弯和90°向下弯的表达法。〖10分〗五、问答题〖计20分〗根据化学工业部的规定初步设计阐明书应包含哪些内容？1总论2技术经济：基础经济数据、经济分析、附表3总图运输：厂址选择、总平面布置、竖向布置、工厂运输、工厂防护设施、排渣场、绿化4化工工艺：原材料及产品的重要规格、装置危险性物料表、生产流程叙述、原材料、动力消耗定额及消耗量、成本估算、车间定员、管道材料等（附表：设备一览表、综合材料表；图纸：带控制点的工艺流程图、物料流程图、设备布置图）5空压站、氧氮站、冷冻站6外部工艺...
