《化工计算》复习题.docx
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《化工计算》复习题
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.蒸馏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.小试时的最佳规模B.工业化时的最佳规模
C.中试时的最佳规模D.大型试验时的最佳规模
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.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
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(B)
A.装置B.设备C.管线D.厂房
10.蒸馏塔的控制方案很多,但基本形式通常有()
A.一种B.两种C.三种D.四种
11.根据工艺条件及泵的特性,首先决定泵的(D)
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()。
A.设备设计有密切的关系B.基础设计有密切的关系
C.土建设计有密切的关系D.工艺设计有密切的关系
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采用(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.设备布置图中的所有设备,均需标出(B)
A.型号与位号B.名称与位号C.功能与位号D.生产厂家与位号。
17.液体的闪点如果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.控制图D.配管图
19.化工新技术开发过程中要进行概念设计、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.基础设计等三种设计
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.物质的临界常数有温度、压力、体积,三个临界常数的符号分别为△T、△P、△V。
2.循环比是指循环的原料量与一次反应转化的原料量之比。
3.焓和内能一样,其是无法计算的
4.反应器的物料衡算的方法有、反应物物料衡算、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
流程框图上标明已知温度、压力、相态等条件,并查出或计算出每个物料组分的焓值,于图上注明、选定计算基准温度、列出热量衡算式,然后用数学方法求解,未知值和当生产过程及物料组成较复杂时,列出热量衡算表。
6.转化率、收率和选择性三者的关系是收率=转化率×选择。
7.联系组分是指随物料输入体系,但完全不参加反应,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。
能量的传递形式有机械能、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、和升华热。
11.物料衡算的理论依据是能量守恒定律,其实质是在一个孤立物系中,不论物质发生任何变化,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、热能和光能。
13.物质相变过程有蒸发、熔化和升华,相应的相变热有蒸发热、熔化热和升华热。
14.按照操作方式的不同,化工过程分为三类,即为流动动力过程、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.根据不同过程的特点,选择计算基准时,应该注意以下四点,分别为应选择已知变量最多的流股作计算基准、对液体或固体体系,常选取单位质量作基准、(对连续流动体系,用单位时间作计算机准有时较方便)和对于气体物料,如环境条件(如温度、压力)已定,则可选取体积作基准。
17.排放的依据是输入过程的惰性组分量和排放物料中惰性组分量的差为0。
18.对化学反应过程的热量衡算,即计算过程焓的变化,其正负有一定意义,为正表示吸热,为负表示放热。
19.热容分等容热容和等压热容。
20.随着化学反应的进行而产生或吸收的热量称为反应热,它反映了化学体系中能量的变化。
三、名词解释(共5题,每题2分,共计10分)
1.反应热:
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收的热量。
2.单程转化率:
表示反应物一次通过反应器,参加反应的某种原料量占通入反应器的反应物
总量的百分数。
3.收率:
指在化学反应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,能够避免样品中其他共存组分干扰的能力。
5.限制反应物:
化学反应物不按化学计量比投料时,以最小化学计量数存在的反应物叫做
限制反应物
6.焓:
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:
液体在流动时,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。
9.相变热:
液体在流动时,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:
过量反应物超过限制反应物所需要的理论量的部分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.塔型选择基本原则?
1)生产能力大,弹性好。
2)满足工艺要求,分离效率高。
3)运转可靠性高,操作、维修方便。
4)结构简单,加工方便,造价较低。
5)塔压降小。
4.化工车间(装置)工艺设计内容?
1)设计准备工作。
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)提供设计条件。
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)反应过程。
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、生产辅助、生活行政设施的空间布置、2)决定车间场地与建筑物、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;
5)安装、操作、维修所需的的空间设计;6)其他。
7.简述化工设备的基本结构特点?
1)基本形体以回转体为主。
2)各部分结构尺寸大小相差悬殊。
3)壳体上开孔和管口多。
4)广泛采用标准化零部件。
5)采用焊接结构多。
6)对材料有特殊要求。
8.设计贮罐的一般程序?
1)汇集工艺设计数据。
2)选择容器材料。
3)容器型式的选用。
4)容积计算。
5)确定贮罐基本尺寸。
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.在绝热反应器中发生乙醇脱氢生成乙醛的化学反应,反应式如下∶
C2H5OH(g)→CH3CHO(g)+H2(g)
已知标准反应热为:
==68.95kJ,乙醇蒸气于300℃进入反应器,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):
=0.110kJ.mol-1.K-1
CH3CHO(g):
=0.080kJ.mol-1.K-1
H2(g):
=0.029kJ.mol-1.K-1
求反应器出口产物的温度?
2.1000千克KCl饱和水溶液盛于结晶槽中,温度为80℃。
将此溶液冷却到20℃,若在冷却过程中,进料溶液中的水有7%蒸发掉,求从溶液中结晶出的KCl量?
(由手册查得KCl在水中的溶解度数据为∶80℃∶51.1克KCI/100克H2O;20℃∶24.0克KCI/100克H2O。
)
3.已知丙烯氧化法生产丙烯醛的一段反应器,原料丙烯投料量为600kg/h,出料中有丙烯醛640kg/h,另有未反应的丙烯25kg/h,试计算原料丙烯的转化率、选择性及丙烯醛的收率。
4.甲烷和水蒸汽在反应器中反应,生成H2、CO和CO2。
物料衡算结果列于下表中。
设进料和出料均为500℃。
求为保持反应器恒温所需的加热量。
组分
进料/(kmol.h-l))
出料/(kmol.h-1)
CH4
1.00
0.25
H2O(气)
2.50
1.50
CO
0
0.5
CO2
0
0.25
H2
0
2.50
共计
3.50
5.00
5.将含20%(质量百分数)丙酮与80%空气的混合气输入吸收塔,塔顶用喷水吸收丙酮。
吸收塔塔顶出口气体含丙酮3%,空气97%,吸收塔底得到50千克含10%丙酮的水溶液,计算输入吸收塔气体的量?
6.已知丙烯氧化法生产丙烯醛的一段反应器,原料丙烯投料量为600kg/h,出料中有丙烯醛640kg/h,另有未反应的丙烯25kg/h,试计算原料丙烯的转化率、选择性及丙烯醛的收率。
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