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1、化工计算复习题一、选择题（共10题，每题2分,共计20分）1 .管道引出支管时，气体管道应从（B）A.上方引出B.下方引出C.左方引出D.右方引出2 .蒸镭是化工厂应用极为广泛的（C）A.动力输送过程B.传热过程C.传质过程D.换热过程3 .概念设计的规模应是（B）A.小试时的最正确规模B.工业化时的最正确规模C.中试时的最正确规模D.大型试验时的最正确规模4.车间布置分初步设计和（D）A.平面设计两个阶段B.立面设计两个阶段C.土建设计两个阶段D.施工图设计两个阶段5.依据工程的重要性、技术的简洁性和技术的成熟程度及打算任务书的规定（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
2、分为三段设计、两段设计和一段设计C.根底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6 .车间布置设计的内容包括车间（A）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7 .生产方法确定以后，就可以设计绘制（D）A.设备布置图B.车间布置图C.化工设备图D.流程草图8 .流程草图中物料管线用（A）A.粗实线画出B.细实线画出C.细虚线画出D.粗虚线画出9 .在设备布置图中，视图的表达内容主要有建筑物及其构件和（BA.装置B.设备C.管线D.厂房10 .蒸储塔的把握方案很多，但根本形式通常有（）Al
3、种B.两种C.三种D.四种11 .依据工艺条件及泵的特性，首先打算泵的（A.尺寸B.流量C.扬程D.型式12 .车间布置设计和配管设计必需与（）oA.设备设计有亲热的关系B.根底设计有亲热的关系C.土建设计有亲热的关系D.工艺设计有亲热的关系13.管道布置图上的管件通常用（A）A.符号表示B.图形表示C.线段表示D.数字表示。14 .化工设备图主视图一般承受（C）A俯视的表达方法B.正视的表达方法C.全剖视的表达方法D.侧视的表达方法15 .管道引出支管时，气体管道应从（C）A.上方引出B.下方引出C.左方引出D.右方引出16 .设备布置图中的全部设备，均需标出（B）A.型号与位号B.名称与位
4、号C.功能与位号D.生产厂家与位号。.液体的闪点假设等于或低于环境温度的则称为（D）A.可燃液体B.易燃液体C.不燃液体D.易挥发液体18 .管道布置图又称为管道安装图或D）A.设备图B.流程图C.把握图D.配管图19 .化工技术开发过程中要进展概念设计、中试设计和（D）A.工程设计等三种设计B.工艺设计等三种设计C.设备设计等三种设计D.根底设计等三种设计20 .流程草图中动力管线用（A）A.中粗实线画出B.中细实线画出C.粗实线画出D.粗虚线画出二、填空题（共10题，每题2分，共计20分）1 .物质的临界常数有压力、体积，三个临界常数的符号分别为AT、ZP、AV2 .循环比是指循环的原料量
5、与一次反响转化的原料曷之比。3 .焰和内能一样，其是无法计算的4 .反响器的物料衡算的方法有、反响物物料衡算、生.成物料衡算。5 .热量衡算的主要步骤有建立以单位时间为基准的物料流程图或平衡表、在物料流程框图上标明温度、压力、相态等条件，并查出或计算出每个物料组分的始值，于图上注明、诜宗计竟某准温正、列鹿热景衡算式,然后用数学方法求解，未知值和当生产过程及物料组成较简洁时，列出热亚皿乙6 .转化率、收率和选择性三者的关系是一收率=转化率X选择。7 .联系组分是指随物料输入体系，但完全不参与反响，又随物料从体系输出的组分。8 .能量衡算的依据是.，9 .能量的形式有动能、位能、内能o能量的传递形
6、式有机械能、热能和光能。10 .物质相变过程有蒸发、熔化和升华，相应的相变热有蒸发热、熔化热、和JL华热。11 .物料衡算的理论依据是能量守直定律,其实质是在一个孤立物系中，不管物质发生任何变化，它的质量始终不变。12 .能量的形式有动能、位能、内能，能量的传递形式有机械能执能和止能C13 .物用相变过程有蒸发、熔化和升华,相应的相变热有蒸发热、熔化热和升华热。14 .依据操作方式的不同，化工过程分为三类，即为流淌动力过程、热过程和传质过程。15 .化工过程是指原料经化学处理和物理处理加工成化学产品或中间产品的生产过程。16 .依据不同过程的特点，选择计算基准时，应当留意以下四点，分别为应选择
7、变量最多的流股作计登基准、对液体或固体体系，常选取单位质量作基准、（对连续流淌体系，用单位时间作计算机准有时较便利）和对于气体物料，如环境条件（如温度、压力）已定，则可选取体积作基洒17 .排放的依据是输入过程的惰性组重量和排放物料中惰性组重量的差为Q.，18 .对化学反响过程的热量衡算，即计算过程焰的变化，其正负有确定意义，为正表示_吸热，为名表示放热119 .热容分等容热容和等压热容。20 .随着化学反响的进展而产生或吸取的热量称为反响热,它反映了化学体系中能号的同住C三、名词解释（共5题，每题2分，共计10分）1.反响热：体系在等温、等压过程中发生物理或化学的变化时所放出或吸取的热量。2
8、 .单程转化率：表示反响物一次通过反响器,参与反响的某种原料量占通入反响器的反响物总量的百分数。3 .收率：指在化学反响或相关的化学工业生产中，投入单位数量原料获得的实际生产的产品产量与理论计算的产品产量的比值。4 .选择性：用某种分析方法测定某组分时，能够避开样品中其他共存组分干扰的力气。5 .限制反响物：化学反响物不按化学计量比投料时，以最小化学计量数存在的反响物叫做限制反响物6 .焰：单位质量的物质所含的全部热能。7 .消耗定额：指在生产企业现有的正常生产条件下，在企业内部平均设备状况和平均劳动8 .粘度：液体在流淌时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是
9、用来表征液体性质相关的阻力因子。9 .相变热：液体在流淌时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。10过量百分数：过量反响物超过限制反响物所需要的理论量的局部占所需理论量的百分数称作“过量百分数”。四、简答题（共4题，每题5分，共计20分）1 .工程概算费用的分类？1）设备购置费。2）安装工程费。3）建筑工程费。4）其他费用。2 .泵的选用与设计程序？1）确定泵型。2）确定选泵的流量和扬程。3）确定泵的安装高度。4）确定泵的台数和备用率。5）校核泵的轴功率。6）确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。7）选用电动机。8）填写选泵规格表。3 .
10、塔型选择根本原则？1）生产力气大，弹性好。2）满足工艺要求，分别效率高。3）运转牢靠性高，操作、修理便利。4）构造简洁，加工便利，造价较低。5）塔压降小。4 .化工车间（装置）工艺设计内容？1）设计预备工作。2）方案设计。3）化工计算。4）车间布置设计。5）化工管路设计。6）供给设计条件。7）编制概算书及编制设计文件5 .工艺流程四个重要过程？1）原料预处理过程。2）反响过程。3）产物的后处理。4）三废的处理过程。6 .车间布置初步设计的主要内容？1）生产、生产关心、生活行政设施的空间布置、2）打算车间场地与建筑物、构筑物的大小;3）设备的空间（水平和垂直方向）布置；4）通道系统、物料运输设计
11、；5）安装、操作、修理所需的的空间设计；6）其他。7 .简述化工设备的根本构造特点？1）根本形体以回转体为主。2）各局部构造尺寸大小相差悬殊。3）壳体上开孔和管口多。4）广泛承受标准化零部件。5）承受焊接构造多。6）对材料有特别要求。8 .设计贮罐的一般程序？1）集合工艺设计数据。2）选择容器材料。3）容器型式的选用。4）容积计算。5）确定贮罐根本尺寸。6）选择标准型号。7）开口和支座。8）绘制设备草图。五、计算题（共3题，每题10分,共计30分）1.在绝热反响器中发生乙醇脱氢生成乙醛的化学反响，反响式如下：C2H5OH（g）CH3CHO（g）+H2（g）标准反响热为：AH=68.95kJ,乙
12、醇蒸气于300C进入反响器，转化率为30%,在该操作温度范围内各物质的平均摩尔热容值为：C2H5OH（g）:Cpm=0.110kJ.mol-,K.CH3CHO（g）:Cpm=0.080kJ.mol-,K-H2（g）:pm=0.029kJ.mol-.K-求反响器出口产物的温度?解：由题意进行简单的物料衡算后将得到的结果示于流程示意图IOOnwI C3H5OHfg)300V反应器70ftto! GHQH(A 3Onwl CH1CH(Xg)30mol H2(g) T=?匕基准：物料基准IoOmOl乙醇进料温度基准第一种基准25C,C2H5OH(g),CH3CHO(g),H2(g)由第一种基准，能鼠衡
13、算式为：AV=wand*/./25C反应的炖：=2069kJ计算各物质培值各物质均值的计算采用以下公式：W,-G,三Crr-25)C2H5OHtuc,H)MiA=0.1IOx(300-25)=3025Umol。,孙汩？产OnOX(T-25)IJmol1CH3CHO,”产008(Mr-25)IJInolH2-=0.029(-25)kJmd,根据式(5.38).小儿,-“手E儿，rl代入数据得：100x3025=2069+700.ll(r-25)+300.080(-25)300.029nwttA)61.I兑KCMOOllO.I加I100OaMl阳利木酒液中1IK?!-=I：，(51I+I(K)fI
14、bOI(1000-33)kg-662kg(2) lllHKCI饱和溶液各州分MIll冷却时理中的水TMS发子.溶液中内卜的水位力，IIX)：M2kgX(1-7%)-615.7kglh2OCKC1I24.0KC1/100ftIL0.UKCl6l5.7kgp-三l47.8kg(3)结船KClfitX应为：.=(338-147.8)kg=190.2kg3.丙烯氧化法生产丙烯醛的一段反响器，原料丙烯投料量为600kgh,出料中有丙烯醛640kgh,另有未反响的丙烯25kgh,试计算原料丙烯的转化率、选择性及丙烯醛的收率。解：反应器物料变化如图所示丙烯60()kgh段反应器内烯25ih内煽秘64OkMI
15、丙烯氧化生成丙烯假的化学反应方程式:CII2CII=CH2+O2CII2CIIOHI2O丙烯转化率丙烯的选择性640/$6S= -X100% = 83.48% (600-25)/42丙烯解的收率【粽 5d% = 8%甲烷和水蒸汽在反响器中反响，生成H、CO和COO物料衡算结果列于下表中。设进料22和出料均为SOO0Co求为保持反响器恒温所需的加热量。组分进料/(kmol.h-)出料/(kmol.h-)CH41.000.25%0（气）2.501.50CO00.5c0200.25H202.50共计3.505.00解：分析反应过程,反应过程为复杂反应,所以选择第二种旗准进行能量衡算。基准：计算时间基
16、准为Ih,温度基准25C各元素稳定单质、由已知物料流量表，俩出流程示意图嬴H40.25kmoFh,H)IjokmoIhCH4OJSkinoHr4HjOL501OnOHrlItRnnr9701ICOOJktMHrtX02SlnMa500C1TIK2.50kwh:5(MrCH=*-*,木中山于进出口，厦相同.m仲物即.的小输出-初输入,w.式可化成：M=EMO%J计分一，00匕Clip(1)=-74.85kJmoC,-48.76kJkmolK二(A履+2-(773-2制三-74X5xl0+23l6l=-5l689UkmIIQfrWQg尸242.2LInK)C,w,1=35.76kJkmolK,-W
17、j乙1773-298-242.2OI6986三2252l4kJ*knol本原中由于一用口加IM，UPId一物质的从物心例均入.则匕化血Nl”(%.，计分在SOoC的培值CH4:介(AA/：),M-74.85kJmol,-48.76kJkmol,KHej(AH；)fJCr,1.(773-298)-74850,f23161-51689UknoH:O：ftCik-35.76kJkmol,K,/11,o,三(),nC.tnl,(773-298)242.210,16986-225214kJkmo,5.将含20%(质量百分数)丙酮与80%空气的混合气输入吸取塔，塔顶用喷水吸取丙酮。吸取塔塔顶出口气体含丙酮
18、3%,空气97%,吸取塔底得到50千克含10%丙酮的水溶液，计算输入吸取塔气体的量？解：由题意画出物料流程示意图:如下所示空气80、10、内州水溶液收净.：50kg10%内刖水溶液设塔底输入的混介气为E塔顶的混介气为y(1)10%内的水溶液中，内酮；5Okg10%=5kg水：(5()5)kg=45kg泥介进料气体：Kl.内lh0.20xk空气I0.80xkgJiDjt7At内用衡算式J0.20x-0.03y+5(1)空气衡党Ju0.80x=0.97y(2)解(1)、(2)J弋得：X-28.52kg.y-23.52kg进料气中内阳：0.20x=0.2028.52kg=5.70kg所以输入吸收用气体的时为28.52kgS丙烯氧化法生产丙烯醛的一段反响器，原料丙烯投料量为600kgh,出料中有丙烯醛640kgh,另有未反响的丙烯25kgh,试计算原料丙烯的转化率、选择性及丙烯醛的收率。解：反应器物料变化如图所示60OkWh段反应器内埔2Skg,h内烯格64Okgh丙烯氧化生成丙笳醛的化学反应方程式:CH2CH=CH2O2CH2CHO+H2O丙烯转化率X=幽二项00%=95.83内烯的选择性640/56丙烯醛的收率y=丽诟X100%=80%
