化工设计习题库.docx
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化工设计习题库
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一、填空题（每空1分，共30分）
1.新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺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现场施工和安装。
3.化工计算包括工艺设计中的物料衡算、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，是确定技术路线和工艺流程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物料的名称来源及去向。
6.设备在工艺管道及仪表流程图上应标注位号和名称。
7.对于连续操作过程，选用单位时间作为基准是很自然的。
8.工艺设计的任务是根据工艺需要，计算并选择某种型号设备，以便订货。
9.根据工艺流程的特点，确定反应釜是连续操作还是间歇操作。
10.设备布置首先要满足工艺流程和工艺条件的要求。
11.化工厂使用最多的换热器是列管式换热器与再沸器。
12.真空管线应尽量短，尽量减少弯头和阀门以降低阻力，达到更高的真空度。
13.管架是用来支承、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，会对管道产生腐蚀并在管壁上结垢。
15.物质的燃烧必须具备三个条件。
16.化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质分类。
17.施工图设计的任务是根据扩大初步设计审批意见，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：
设计说明书和说明书的附图、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：
即管道号、管径和管道等级。
20.执行器的图形符号由执行机构和调节机构两部分组合而成。
21.加压操作的塔可分为气相出料和液相出料两种。
22.物料衡算的理论根据是质量守恒定律。
23.流量大而扬程不高时可选用单级离心泵。
24.对于釜式反应器，依靠搅拌器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平面和立面上的位置。
26.容器分中间贮存容器与原料及成品贮罐两类。
27.管架按位置可分为室外管架和室内管架两类。
28.换热器与邻近设备间可用管道直接架空连接。
29.工业上采暖系统按蒸汽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温度。
31.工艺管道及仪表流程图可以车间（装置）或工段（分区或工序）为主项进行绘制。
32.工艺管道及仪表流程图上一般应画出所有工艺物料和辅助物料的管道。
33.再沸器有两种形式，一种是对流循环式，另一种是沉浸式。
34.对于间歇操作过程，按投入一批物流的数量为基准，最为方便。
35.化工设备从总体上分为两类：
一类称标准（定型）设备；一类称非标准（非定型）设备。
36.填料塔操作气速比泛点气速小。
37.化工设备的材料除考虑强度和刚度外，还应当考虑耐腐蚀、耐高温等性质。
38.墙按位置可分为外墙和内墙。
39.车间厂房布置包括车间平面布置和立面布置。
40.塔和立式设备的人孔，应对着空场地或检修通道而布置在同一方向。
41.泵应尽量靠近供料设备以保证良好的吸入条件。
42.设备布置图是表示一个车间或工段的生产和辅助设备在厂房建筑内外布置的图样。
43.公用工程包括给排水、供电、供热、与冷冻以及采暖通风等专业。
44.化工热源可分为直接热源和间接热源。
45.燃烧热是可燃物质在氧气中完全燃烧时所释放的全部热量。
46.化工设计必须（遵循国家和行业的设计规范和相关的政策、法规）。
47.国家计委有关文件的要求，可行性研究报告是项目决策的依据，应按规定的深度做到一定的准确性，投资估算和初步设计概算的出入一般不大于（10％），否则视超出情况再议。
48.企业使用政府补助、转贷、贴息投资建设的项目，政府只审批（资金申请报告）。
49.凡从事对环境有影响的建设项目都必须执行（环境影响报告书的审批制度）。
同时，在可行性研究报告中，对（环境保护和劳动安全）要有专门论述。
50.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。
51.工艺人员向非工艺专业提供设计条件必须确保其（完整性和正确性）。
52.管道仪表流程图中的设备用（中实）线画出。
53.工厂的三废治理工程“三同时”，即（设计、施工和投产）。
54.选择生产方法和工艺流程是应着重考虑（先进性、可靠性和合理性）三原则。
55.平面图上设备平面定位尺寸应以（建（构）物的定位轴线或管架）或（管廊的柱中心线）或（已标注定位尺寸的设备中心线）为基准线标注定位尺寸。
56.管道布置是应尽量避免（“气袋”、“口袋”和“盲肠”）。
57.工艺流程草图又称为（方案流程图或流程示意图），一般在生产方法确定后绘制，主要为工艺计算服务，也是工艺方案的确定和工艺流程图设计的依据，但不列入设计文件。
58.技术上的先进性是由经济合理性来体现的，只有在设计的每一步都重视经济因素，力求经济上合理，到最后才能作出既经济节约又合理可行的概算来。
据专家测算，在设计阶段可以控制（70—85％）的工程投资，后面的施工、材料、劳务只能控制（15—35％）。
59.在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有（先进性、可靠性、合理性）。
60.化工设备总体分类：
（标准设备或定型设备和非标准设备或非定型设备）。
61.设备布置图主要包括反映设备水平布置情况的（平面图）和反映某处立面布置情况的（剖面图）。
62.工程投资经济评价有（静态评价方法）和（动态评价方法）。
63.当用泵抽吸时，应由泵的（汽蚀余量和吸入管道的压力降）确定设备的安装高度。
64.压缩机的最大部件超过（1.0吨）时，应设吊车，起重量大于10吨时，宜选用（电动桥式吊车）。
65.为了避免发生电化学腐蚀，不锈钢管道不宜与碳钢管直接接触，（要采用胶垫隔离等措施）。
66.管架是用来（支撑、固定和约束管道的），管道支架按其作用分为（固定支架、滑动支架、导向支架、弹簧支架）
67.按照电力设计规范，将电力负荷分成三级，按照用电要求从高到低分为一级、二级、三级。
其中一级负荷要求最高，即（用电设备要求连续运转，突然停电将造成着火、爆炸、或人员机械损坏，或造成巨大经济损失）。
68.化工设计是一个将系统（如一个工厂、一个车间或一套装置）全部用工程制图的方式，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化成工程语言的过程。
69.化工设计的特点是政策性强、技术性强、经济性强、综合性强。
70.化工设计的发展与石油化学工业等技术的发展有直接的关系。
71.完成初步设计的同时还应当做出总概算。
72.施工图设计的任务是根据初步设计审批意见，解决初步设计阶段待定的各种问题，并以其作为施工单位编制施工组织、施工设计、施工预算和进行施工的依据。
73.施工图设计详细内容包括图纸总目录、工艺图纸目录、带控制点工艺流程图、首页图、设备布置图、设备图、设备表、管路安装图、综合材料表、设备管口方位图、设备及管路的保温与防腐设计等。
74.现场施工中设计代表的任务是参加基建的现场施工和安装、调试工作，作技术指导，使装置达到设计所规定的各项指标要求。
75.车间工艺设计包括的内容有生产方法的选择、工艺流程的设计、工艺计算、车间布置设计、化工管路设计、提供设计条件及编制概算书和设计文件等。
76.设计人员接受任务后，首先要解决的问题是选择合适的生产方法。
77.工艺设计的中心环节是工艺计算。
78.工艺计算的主要内容包括物料衡算、热量衡算、设备计算与选型等，并在此基础上绘制物料流程图、主要设备总图和必要部件图，以及带控制点的工艺流程图。
79.车间布置设计的任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面和空间中的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构形式。
80.化工管路设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置，以满足生产工艺的要求。
81.提供设计条件的内容包括总图、土建、运输、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、给排水等非工艺专业的设计条件。
82.设计中经常进行分析比较的技术经济指标有产品成本、基建投资、劳动生产率、投资回收率、消耗定额、劳动力需要量和工资总额等。
83.设计文件内容包括设计说明书、附图（流程图、设备布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。
84.选择生产方法就是选择工艺路线。
85.生产工艺流程图一般由物料流程、图例和设备一览表3个部分组成。
86.设备一览表只需列出序号、位号、设备名称和备注即可。
87.在生产工流程图中，设备轮廓线用细实线画出，物料管线用粗实线画出，动力管线用中实线画出。
88.物料流程图一般以车间为单位进行绘制。
89.工艺流程设计的第一步是确定生产线数目。
90.全工艺流程的核心是反应过程。
91.一般采用的绘制比例是1∶100，如设备过大或过小，则比例相应用1∶200或1∶50。
92.带控制点的工艺流程图包括图形、标注、图例和标题栏4个部分内容。
93.设备的标注由设备位号、设备名称及设备标注线组成。
94.设备位号由设备分类代号、主项代号、设备顺序号和有相同设备的数量尾号组成。
95.写出常用设备名称及其代号
序号
分类
代号
序号
分类
代号
序号
分类
代号
1
泵
P
5
工业炉
F
9
起重运输设备
L
2
反应器
R
6
容器（槽、罐）
V
10
计量设备
W
3
换热器
E
7
塔
T
11
其它机械
M
4
压缩机、风机
C
8
火炬、烟囱
S
12
其他设备
X
96.绘制管路时，应避免穿过设备或使管路交叉，确实不能避免时，应将横向管路线断开一段。
97.水平管路，在管线的上方标注管路标志方位；垂直管路，在管线的左侧标注管路标志方位。
98.写出常用仪表控制点参量及其代号
序号
参量
代号
1
温度
T
2
压力
P
3
液位
L
4
流量
F
5
质量
W
6
速度（频率）
S
7
湿度（水分）
K
99.仪表位号由字母代号和阿拉伯数字编号组成。
第一个字母表示被测量，后继字母表示仪表的功能。
100.仪表位号的标注法是上半圆中填写字母代号，下半圆中填写数字编号。
101.精馏塔的具体控制方案是通过塔顶、塔底及进料控制实现的。
102.塔顶控制方案的基本要求是：
将出塔蒸气的绝大部分冷凝下来，排除不凝性气体；调节回流量LR和馏出液量D，保持塔内压力稳定。
103.物料衡算的目的是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打下基础。
104.物料衡算的基础是质量守恒定律。
105.转化率是表示原料通过化学反应产生化学变化的程度。
计算式如下：
转化率=反应掉的原料量÷原料量×100%
106.要想生产能力大，过程既经济又合理，则单程收率越高越好。
107.连续过程的物料衡算方法有直接求算法、利用节点进行核算法和利用联系组分进行物料衡算法3种。
108.循环过程的目的是维持操作，控制产品质量，降低原料消耗，提高原料利用率等。
109.化工生产中常用的加热剂有水蒸气、烟道气、电能，有时也用联苯醚等有机热载体。
110.化工生产中常用的冷却剂有水、空气、冷冻盐水等。
111.动力消耗包括自来水（一次水）、循环水（二次水）、冷冻盐水、蒸气、电、石油气、重油、氮气、压缩空气等。
112.设备设计与选型是在物料衡算和热量衡算基础上进行的，其目的是决定工艺设备的类型、规格、主要尺寸和台数，为车间布置设计、施工图设计及非工艺设计项目提供足够的设计数据。
113.化工设备的主要技术经济指标有单位生产能力、消耗系数、设备价格、管理费用和产品总成本。
114.一般化工设备的使用年限是10～20年，高压设备的使用年限是20～25年。
115.流量按最大流量计或正常流量的1.1～1.2倍计。
扬程为所需的实际扬程，它依管网的安装和实际操作条件而定。
所选泵的扬程值应大于实际生产所需的扬程值。
116.因为结构简单，输液无脉动，流量调节简单，因此，除难以胜任的场合外，应尽可能选用离心泵。
117.选择换热器时，要根据热负荷、流量的大小，流体的流动特性和污浊程度，操作压力和温度，允许的压力损失等因素，结合各种换热器的特征与使用场所的客观条件来合理选择。
118.一个好的分离方案应具有合理利用能量、降低能耗，设备投资少，生产能力大，产品质量稳定及操作简便等特点。
119.精馏设备的型式很多，按塔内部主要部件不同，可以分为板式塔与填料塔两大类。
板式塔又有筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、浮动喷射塔多种型式；而填料塔也有多种填料。
120.在精馏设备选型时应满足生产能力大，分离效率高，体积小，可靠性高，满足工艺需要，结构简单，踏板压力降小等的要求。
121.对各种形式塔板的成本进行比较时，不仅考虑一层塔板的造价，还应当将塔板的效率和处理能力考虑在内，也就是从完成同一分离任务考虑，对塔的总投资来进行比较。
122.按结构分类，反应器有管式反应器、釜式反应器、固定床反应器、流化床反应器等，另外还有鼓泡式反应器、塔式反应器等。
123.搅拌器的形式有桨式、涡轮式、推进式、框式（或锚式）、螺杆式及螺带式等。
124.反应釜的换热主要有夹套、内冷、外冷、溶剂蒸发、回流冷却和直接加冷却剂等方式。
125.蒸发设备的选型主要考虑被蒸发溶液的性质，如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶或析出结晶等因素。
126.室内布置受气候影响小，操作条件好。
小规模的间隙操作、操作频繁的设备或低温地区的设备，以室内布置为宜。
127.图的绘制一般分下列3个阶段进行：
先绘制生产工艺流程草图；再绘制物料流程图；后绘制带控制点的工艺流程图。
128.塔的布置形式很多，常在室外集中布置，在满足工艺流程的前提下，可把高度相近的塔相邻布置。
129.塔通常安装在高位换热器和容器的建筑物或框架旁，利用容器或换热器的平台作为塔的人孔、仪表和阀门的操作与维修的通道。
130.换热器的布置原则是顺应管路和缩小管路长度，其位置取决于与他密切联系的设备布置。
131.釜式反应器一般用挂耳支承在建（构）筑物或操作台的梁上；对于体积大、质量大或振动大的设备，要用支脚直接支撑在地面或楼板上。
两台以上相同的反应器应尽可能排成一直线。
132.泵应尽量靠近供料设备，以保证良好的吸入条件。
它们常集中布置在室外、建筑物底层或泵房。
133.往复式压缩机结构复杂，拆装时间长，所以都布置在压缩机室内，并配有起重装置，其周围要留有足够大的空地。
134.按HG20519.7-92规定，设备布置图一般只绘平面图。
图样中包括一组视图、尺寸及标注、安装方位标、附注说明及标题栏等。
135.对于较复杂的装置或有多层建（构）筑物的装置，当平面图表示不清楚时，可以绘制剖视图或局部剖视图。
剖视符号用A—A、B—B、X—X大写英文字母表示。
136.管路是化工生产中不可缺少的组成部分，像人体中的血管一样，起着输送各种流体的作用。
137.公称通径既不是管子的内径也不是管子的外径，而是管子的名义直径，它与管子的实际内径相接近，但不一定相等。
公称通径用DN表示。
138.公称压力是管路、管件和阀门在一定温度范围内的最大允许工作压力。
用PN表示。
139.管路连接常用的方法有焊接、螺纹连接和法兰连接3种。
140.阀门的作用是控制流体在管内的流动。
其功能有启闭、调节、节流、自控和保证安全等。
141.不同流体按其性质、形态和操作要求不同，应选用不同的流速。
黏度较大的流体，管内的压力降较大，流速应较低。
142.计算管路压力降的目的是为了选择合适的泵、压缩机、鼓风机等输送设备和校核流速或管径。
最常用的方法是利用算图进行计算。
143.管路应避免通过电动机、仪表盘、配电盘上空；塔及容器的管路不可从人孔正前方通过。
144.管路安装时应尽量避免出现“气袋”∩、“口袋”∪和盲肠，当无法避免时，应在管线最高点设置放空阀，最低点设置放静阀。
阀门、仪表的安装应方便操作与维修，一般阀门安装高度以离操作面1.2m为宜，水平管路上的阀门、阀杆不宜垂直向下。
145.人孔应设在安全、方便的操作区，常将一个塔的几个人孔设在一条垂线上，并对着道路。
146.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。
147.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。
148.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。
149.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。
150.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。
151.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。
152.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。
153.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）。
154.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。
155.工艺路线的选择原则是“技术上先进，经济上有利”。
156.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。
157.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。
158.工艺流程设计包含①生产方法和工艺流程的选择；②工艺流程设计；③工艺流程图绘制；④典型设备的自控流程四个内容。
159.工艺流程图一般有①全厂总工艺流程图或物料平衡图；②物料流程图；③工艺管道及仪表流程图三种。
160.自控设计条件内容有①管道仪表流程图、②设备布置图和③自控设计条件表三个方面。
161.确定产品方案时应考虑：
①产品名称和性质；②产品质量规格；③产品规模（吨／年）；④副产品数量（吨／年）；⑤产品包装方式等方面的内容。
162.进行物料衡算时，可以采用的计算基准有：
（1）时间基准
（2）批量基准（3）质量基准（4）物质的量基准（5）标准体积基准。
163.化工设备从总体上可分为：
标准设备或定型设备和非标准设备或非定型设备两类。
164.设备选型和工艺设计的原则是：
（1）合理性
（2）先进性（3）安全性（4）经济性。
165.在反应器设计时，除了通常说的“合理、先进、安全、经济”原则，在落实到具体问题时，考虑下列设计要点：
（1）保证物料转化率和反应时间；
（2）满足反应的热传递要求；（3）设计适当的搅拌器或类似作用的机构；（4）注意材质选用和机械加工要求；此外，选择材质与反应器的反应温度、加热方法有关联，与反应粒子的摩擦程度、摩擦消耗等因素也有关。
166.通过对化工设备图样的阅读、应达到以下的基本要求：
①了解设备的性能，作用和工作原理；②了解各零件之间的装配关系和各零部件的装拆顺序；③了解设备各零部件的主要形状、结构和作用、进而了解整个设备的结构；④了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。
167.车间设备布置应满足如下要求：
①满足生产工艺要求、②符合经济原则、③符合安全生产要求、④便于安装和检修、⑤建筑要求、⑥保证良好的操作条件。
168.公用工程包括：
给排水、供电、供热、冷冻以及采暖通风等专业内容。
169.强制通风可分为三种情况，他们分别是：
①局部通风；②全面通风；③有毒气体的净化和高空排放。
170.可燃烧物质的燃烧必须具备三个条件，即物质本身具有可燃烧性、环境中气体含有助燃物（比如：
氧气等）、明火（或火花）。
171.物质的可燃性，即燃烧危险性取决于其闪点、自燃点、爆炸（燃烧）极限及燃烧热四个因素。
172.工程概算项目的工程费用指直接构成固定资产项目的费用。
它是由主要生产项目、辅助生产项目、公用工程（供排水；供电及电讯；供汽；总图运输；厂区之内的外管）、服务性工程项目、生活福利工程项目及厂外工程项目等六个项目组成。
173.工程概算项目的总预备费包括基本预备费和涨价预备费两项。
前者系指在初步设计及其设计概算中未可预见的工程和费用；后者系指在工程建设过程中由于价格上涨、汇率变动和税费调整而引起的投资增加需预留的费用。
174.工程概算项目的设备购置费应包括设备原价及运杂费用。
175.工程概算项目的专项费用包括：
①投资方向调节税；②建设期贷款利息；③铺底流动资金。
176.污染大气的物质有一百多种，其中对人类环境威胁较大的有煤粉尘、二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、氨和各类烃等。
177.大气污染是指人类活动所排出的污染物质扩散到大气中，过量的二氧化硫排放到高空，遇水气就成为酸雾。
178.化工设计是一个将系统（如一个工厂、一个车间或一套装置）全部用的方式，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化成的过程。
179.根据化工过程开发程序分类，化工设计可分为四种设计类型，分别是概念设计、中试设计、基础设计、和工程设计。
180.选择生产方法和工艺流程是应着重考虑、和
三原则。
181.工厂的三废治理工程要‘三同时’，即、、。
182.工艺计算的主要内容包括、、
等
183.在生产工艺流程图中，设备轮廓线用画出，物料管线用
画出，动力管线用画出。
184.设备的标注由、及设备标注线组成。
1.根据化工过程开发程序分类，可以分为：
（概念设计）、中试设计、基础设计和（工程设计）
2.工程设计可以根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度以及计划任务书的规定，可分为三段设计、两段设计和一段设计。
对于重大项目和使用比较复杂技术的项目，为了保证设计质量，可以按（初步设计）、（扩大初步设计）及（施工图设计）三个阶段进行。
3.项目建议书的
升级会员 