化工设计复习题二全解.doc

《化工设计》? 化工设计概论 1．化工设计的种类有哪些？ 根据项目性质新建项目设计重复建设项目设计已有装置的改造设计根据化工过程开发程序概念设计中试设计基础设计工程设计工程设计初步设计扩大初步设计施工图设计化工厂设计的工作程序 3．可行性研究报告内容1）总论。包括项目名称、可行性研究的主办单位和负责人，可行性研究编制的依据和原则，可行性研究的依据，项目提出的背景、投资必要性和经济意义，研究的范围和主要过程；研究的简要综合结论，存在的主要问题和建议。 2）市场预测。包括国内外市场情况预测和产品的价格分析。 3）产品方案及生产规模。对于老厂改、扩建和技术改造项目要结合企业现有内部和外部条件，对产品方案和生产规模要作方案比较，进行优选。 4）工艺技术方案。包括工艺技术方案的选择、工艺流程和消耗定额、自控技术方案、主要设备的选择和标准化等内容。 5）原料、原料、辅助材料及燃料的供应。 6）建厂条件和厂址方案。 7）公用工程和辅助设施方案。 8）节能。包括能耗指标及分析、节能措施综述、单项节能工程等内容。 9）环境保护与劳动安全。 10）工厂组织和劳动定员。 11）项目实施规划。包括建设周期的规划实施进度规划等内容。 12）投资估算和资金筹措。 13）财务、经济评价及社会效益评价。 14）结论。包括综合评价和研究报告的结论等内容。设计任务书的内容主要包括内容1）项目设计的目的和依据； 2）生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则； 3）矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件； 4）资源综合利用、环境保护、三废治理的要求； 5）厂址与占地面积和城市规划的关系； 6）防空、防震等的要求； 7）建设工期与进度计划； 8）投资控制数； 9）劳动定员及组织管理制度； 10）经济效益、资金来源、投资回收年限。? 工艺流程设计 1．化工工艺设计包括哪些内容？生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计，对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书 (a)用进料浓度控制 (b)用进料温度控制Ⅰ (c) 用进料温度控制Ⅱ (d)用冷料量控制 8．PIDCAD软件PIDCAD软件操作简单、方便易学，适合于工程技术、设计人员及校师生从事化工工程设计、流程图绘制时使用结合工艺设备管理软件，可实现工厂工艺、设备信息化管理。 釜残液中苯的摩尔分数 进料平均相对分子质量 进塔原料的摩尔流量 依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以 作全塔苯的质量衡算得 作全塔总质量衡算得 将已知数据代人上述质量衡算方程得 解得 所以， 组分 塔进料 塔顶馏出物 釜残液 kg/h %(wt) kmol/h %(mol) kg/h %(wt) kmol/h %(mol) kg/h %(wt) kmol/h %(mol) 苯 7600 38 97.43 41.96 7372.6 85.60 94.52 87.52 227.8 2.0 2.92 2.35 甲苯 12400 62 134.8 58.04 1240.2 14.40 13.48 12.48 11159.4 98.0 121.3 97.65 合计 20000 100 232.2 100 8612.8 100 108 100 11387.2 100 124.2 100 习题2 丙烷充分燃烧时要使空气过量25％，燃烧反应方程式为： 试计算得到100摩尔燃烧产物（又称烟道气）需要加入的空气的摩尔量。 解：以1mol入口丙烷为计算基准 根据反应方程式，1mol丙烷需要5mol的氧气与之反应，因氧气过量25%，故需要加入的空气量为 其中 烟道气中各组分的量： 0 mol 23.51 mol 因此，以1mol入口丙烷为基准的物料衡算结果如下 入口 出口 C3H8 1 C3H8 0 O2 6.25 O2 1.25 N2 23.51 N2 23.51 CO2 0 CO2 3 H2O 0 H2O 4 合计 30.78 合计 31.76 从计算结果可以看出，当空气加入量为29.76mol时，可产生烟道气31.76mol，所以，每产生100mol烟道气需加入的空气量为 习题3天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气的示意流程图 转化炉内进行烃类蒸汽转化反应，以甲烷为例，烃类蒸汽转化的反应方程式为 天然气经一段转化炉转化后继续进入二段转化炉反应，在一段转化炉出口添加空气以配合合成氨原料气中所需的氮气，同时，一段