原培训班化工设计复习题

6.在加压连续釜式反应器中，用混酸硝化苯制备硝基苯。已知混酸组成为：HNO3 5%、H2SO4 65%、H2O 30%；苯与混酸中HNO3的摩尔比为1：1.1；反应压力为0.46MPa，反应温度为130℃；反应后的硝化液进入连续分离器，分离出的酸性硝基苯和废酸的温度约为120℃；酸性硝基苯经冷却、碱洗、水洗等处理工序后送精制工段。试以单位能耗为评判标准，比较下列方案，并从中选择一种确定适宜的工艺流程，并说明理由。 方案I， 间接水冷-常压浓缩方案

硝酸、硫酸循环废酸120℃酸性硝基苯中连间续罐分稀碱、水配酸离釜器冷却水废中酸冷凝器和苯罐器冷却水冷却水水蒸汽硝浓缩接化罐收去水处理釜130℃罐 粗硝基苯去精制工段泵循环酸罐回收苯 方案II， 原料预热-闪蒸浓缩方案

硝酸、硫酸换热器循环废酸120℃酸性硝基苯中连间续罐稀碱、水配分原料苯酸离釜器接真空中冷却水废和热苯酸罐器冷凝器冷却水冷却水水蒸汽130℃硝闪化蒸接收去水处理釜罐罐 粗硝基苯去精制工段泵循环酸罐回收苯

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第三章 化工计算

1、试述限制反应物、过量反应物、过量百分数和收率的定义。 2. 简述物料衡算的方法和步骤。 3. 简述能量衡算的方法和步骤。 三、计算题

1. 硝化混酸配制过程的物料衡算。已知混酸组成为H2SO4 65%(质量百分比，下同)、HNO3 5%、H2O 30%，配制混酸用的原料为92.5%的工业硫酸、98%的硝酸及含H2SO4 67%的硝化废酸。试通过物料衡算确定配制1000kg混酸时各原料的用量。为简化计算，设原料中除水外的其它杂质可忽略不计。

2．以苯为溶剂，用共沸精馏法分离乙醇-水混合物，制取纯乙醇。假定料液混合物含水60%，乙醇40%，在精馏塔馏出液中含苯75%，水24%，其余为醇（组成均为质量分数），塔底产品为无水乙醇。若要求乙醇产量为1000kg/h，试计算精馏中所需的苯量。

3. 一蒸发器连续操作，处理量为25吨／时溶液，原液含10％NaCl，10％NaOH及80％（w%)H2O。经蒸发后，溶液中水分蒸出，并有NaCl结晶析出，离开蒸发器的溶液浓度为： 2％NaCl，50％NaOH及48％（w%)H2O。计算：（1）每小时蒸出的水量；（2）每小时析出的NaCl量；（3）每小时离开蒸发器的浓溶液的量。 4.

含H2和CO混合气和空气燃烧，燃烧后废气分析结果如下：N279.8％（mol%),O2 18.0%，

CO2 2.4%(为干基）计算：（1）H2和CO混合燃料的组成；（2）混合燃料和空气的比率。 第四章 设备的工艺设计及化工设备图

1.简述化工设备选型和工艺设计考虑的原则。（P82） 2.简述化工设备的视图表达特点 。（P95~99） 3. 简述化工设备的基本结构特点。（P94）

练习题

一、选择题 1、可行性研究是工程项目投资决策的基础，其研究报告提出的投资估算的偏差范围应小于： （1）?5；（2）?10；（3）?15 ；（4）?20。

2、在工艺流程图中，某仪表的位号为TIC-203，其中字母C表示( )。 （1）电导率；（2）报警；（3）控制或调节；（4）指示。

3、用苯氯化制备一氯苯时，为减少副产二氯苯的生成量，应控制氯的消耗量。已知每100mol苯与40mol氯反应，反应产物中含40mol氯苯、1mol二氯苯以及59mol未反应的苯。反应产物经分离后可回收55mol的苯，损失4mol苯，则苯的总转化率为：

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（1）41.0% ；（2）55% ；（3）59% ；（4）91.1%. 4、在工艺流程设计中，通常的二阶段设计是指：

（1）可行性研究和工艺流程设计； （2）中试设计和施工图设计；（3）初步设计和施工图设计；

（4）初步设计和初步扩大设计。

5、在绘制工艺流程框图时，单元反应常用的表示形式为：

（1）圆框；（2）方框；（3）棱形框；（4）圆框或方框或棱形框均可。 6、右图是某管道的压力控制点示意图(图中符号 “?”表示压力变送器)，图中的压力指示仪表安装形式为：

（1）就地安装的仪表；（2）嵌于管道中的仪表；（3）集中仪表盘面安装的仪表；（4）就地仪表盘面安装的仪表。

7、为了减少溶剂的挥发损失，低沸点溶剂的热过滤不宜采用： （1）真空抽滤，出口设置冷凝冷却器（2）加压过滤；

（3）真空抽滤，出口不设置冷凝冷却器；（4）无上述限制，上面 几种过滤工业上均可采用。

8、某厂共有4个车间，其中3车间共有5道工序。已知第3车间第2工序中有三台相同的编号为02的反应器并联，则在带控制点的工艺流程图中这三台反应器的设备位号常表示为： （1）D030202A、B、C；（2）E3202A、B、C （3）E030202A、B、C；（4）D3202A、B、C。

9、当两管子的DN相同，则有：

（1）两管子的外径必相同；（2）两管子的内径必相同；（3）两管子的外径和内径均必相同；（4）两管子的外径和内径均必不相同。

10、同一标准的管法兰具有相同的连接尺寸的条件是：

（1）公称直径相同；（2）公称压力相同；（3）公称直径和公称压力相同；（4）以上三项均不对。

11、在带控制点的工艺流程图中，右面图例表示的仪表为：

(1)就地安装仪表；（2）就地仪表盘面安装仪表；（3）就地仪表盘后安装仪表；（4）集中仪表盘后安装仪表。 12、项目建设单位与设计单位签定项目合同时，设计单位除用具体名称表示外，还常表示为：

（1）甲方；（2）乙方；（3）丙方；（4）甲方或乙方或丙方。 13、在工艺流程图中，某仪表的位号为TIC-203，其中字母I表示：

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PI203 （1）电流；（2）报警；（3）记录；（4）指示。

14、.以下各项中，作为设计前期工作的核心，其报告是国家主管部门对工程项目进行评估和决策的依据的是：

（1）项目建议书；(2) 初步设计；（3）可行性研究 ；（4）设计任务书 。 15、对于技术成熟的中、小型工程项目，为简化设计步骤，缩短设计时间，一般采用：

（1）一阶段设计；（2）两阶段设计；（3）三阶段设计；（4）四阶段设计。

16、某厂共有4个车间，其中2车间共有4道工序。已知第2车间第2工序中有两台相同的编号为02的换热器并联，则在带控制点的工艺流程图中这二台反应器的设备位号常表示为： （1）D020202A、B；（2） E20202A、B；（3）D2202-2 ；（4）E2202A、B。 17、管子的公称直径DN是指：

（1）管子的外径；（2）管子的内径；（3）小于管子外径的一个数值；（4）大于管于管子外径的一个数值。 18、30kmol/hCO在燃烧炉里燃烧，其的转化率为80%，则过程氧的理论量为：（1）12kmol/h；（2）15kmol/h；（3）30kmol/h；（4）24kmol/h。

20、对于可看为稳流过程的连续操作下列说法正确地是：（1）系统内各点参数与位置无关但与时间有关；（2）系统内各点参数与位置有关但与时间无关；（3）系统内有物料积累但无能量积累；（4）系统内有能量积累但无物料积累。

21、有一反应体系已知原料A在新鲜原料中的流率是50kmol/h，在进反应器的混合原料中的流率是200kmol/h，若A的总转化率为40%，则A 的单程转化率为：（1）80%；（2）40%：（3）20%；（4）10%。

22、有一反应A+1.5B+3C ? 6E+M ，若原料摩尔配比为：A：B：C=2：3；5，则限制反应物为：（1）A；（2）B；（3）C；（4）M。

23、有一反应A+2B+4C →6E+M ，若原料摩尔配比为：A：B：C=2：3；7，则限制反应物为：（1）A；（2）B；（3）C；（4）M。 24、10kmol/hCH4在燃烧炉里燃烧，CH4的转化率为80%，则过程氧的理论量为：（1）20kmol/h；（2）16kmol/h；（3）10kmol/h；（4）8kmol/h。

25、有一反应体系已知原料A在新鲜原料中的流率是50kmol/h，在进反应器的混合原料中的流率是100kmol/h，若A的单程转化率为40%，则A 的总转化率为：（1）20%；（2）80%：（3）60%；（4）40%。

26、有一反应 3A + B →C+4D，各物质的标准生成热如下表： 物质 ΔHf°kJ/mol A -30 B 25 C -50 D 10

则上反应的标准反应热是；（1）-55kJ/mol；（2）-35 kJ/mol；（3）55 kJ/mol；（4）35kJ/mol。 27、有一反应 3A + 2B →C+4D，各物质的标准生成热如下表： 物质 ΔHf°kJ/mol A -30 B 25 C -50 D 10 则上反应的标准反应热是；（1）-45kJ/mol；（2）35 kJ/mol；（3）30 kJ/mol；（4）-30 kJ/mol。

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