最新化工设计期末考试试卷[A]答案.docxVIP

精品文档 2009～2010?学年第?一?学期期末考试试卷 《?化工设计?》（ A?卷 共 4?页） （考试时间：2010?年?1?月?19?日 考试地点：西阶?101） 题号 一 二 三 四 五 成绩 核分人签字 得分  二、（共?20?分）由一个液液非均相反应生产高纯度的产品?C，反应式为?A＋B?C（其反应速度 r???C?C?2?），同时伴随着副反应?A＋C?D（可逆反应，其正反应速度?r???C?2C?）。已知采购来的 A?B?A?C B原料?A?为液相原料，其中含有少量?D?及?E。原料?B?也为液相，为纯组份且价格较贵。A、D、B、C、 B E?五种组分的相对挥发度由小到大（D、B?之间相对挥发度相差更明显）。A?原料的价格较便宜，C?与 E?之间能形成难分离的共沸物。试进行这个过程的流程组织（连续操作流程，要求考虑反应器的形式）， 一、（共?20?分）简答题（共?5?个小题，每小题?4?分） 1、简述化工工艺设计的内容及步骤。 写出简要说明，并画出流程框架草图。 解： E  B???????????????????????B A、D、E?? 精根据设计任务书??进行流程组织?流程的物料及能量衡算 A、D、E?? 精 塔 工艺仪表管道流程图?车间平面、立面布置及配管图设计?工程概算及工程技术经济评价?工艺  A D 混合器  产品?C 设计说明书 2、简述化工产品成本由哪些部分构成。 化工产品销售成本主要由以下部分组成：主要原材料费用，辅助原材料费用，燃料及动力费用， 人工费，专利或技术费用，折旧及大修基金，副产品收入，车间经费，企业管理费，销售费用。  混合器 B、C 精 馏 塔 精 馏 塔 3、简述我国现行的化工基建程序。 项目建议书???项目建议书审批通过后，进行项目可行性研究???审查可行性研究，决策通过后，  A、D 分流器  A、D 下达设计任务书???设计阶段（包括基础设计、扩初设计、施工图设计）??施工建设期???工 程试投产运行?? 项目正式投产 4、说明流程组织时挑选化学反应途径应该考虑的一些主要因素。 应该考虑的主要因素有： 反应步骤的长短；副反应的数量； 反应的条件苛刻与否；反应原料的成本；反应的速度及转化率；反应产物是否容易分离；等等。 5、简述化工项目试生产的步骤。 清理工程现场?清洗设备及管道?设备单体以水代料试车?流程以水代料联动试车?投入真实物 料试生产  A、D 1、??为了保证?C?产品的纯度，减轻反应结束后后续分离的压力，应该在原料准备阶段先将易与?C 形成共沸物的?E?先从原料?A?中分离去除； 2、??从反应的角度出发，应该选择多釜串联的釜式反应器（非均相反应），而且为了减少副反应， 应该减少?A?原料的返混，所以?A?原料应该采用多釜滴加的方式； 3、??原料?B?较贵，应该将其与?C?分离后全部返回使用； 4、??要求生产高纯?C?产品，C?组份应该从精馏塔塔顶馏出； 5、??D?与?A?可以不分，通过分流器少量放空（A，D）混合物。 精品文档 精品文档 三、（共?20?分）下表列出了冷、热各两股流的起始温度和目标温度，并给出了其焓变及热容流率。 假设最小传热温差，?Tmin?要求为?20℃。根据热交换网络窄点（Pinch）原理，请用问题列表算法（The problem?table?algorithm）列出具体计算步骤： 1、计算出窄点。（10?分） 2、计算出外界最小输入冷量（QCmin）和外界最小输入热量（QHmin）。（10?分）  步骤?5：（给出最终结果得?4?分）从步骤?4?得到窄点温度、QCmin?及?QHmin 该热交换系统的窄点温度为?150℃（冷窄点温度?140℃，热窄点温度?160℃）； 外界最小输入冷量?QCmin?为?14.0MW； 外界最小输入热量?QHmin?为?11.5MW。 四、（共?15?分）有一个化工项目，项目总投资共?3800?万元人民币（全部靠银行贷款），共?1?年建设 期，第二年开始，连续?11?年预测其每年总销售收入?3700?万元人民币，每年其总销售成本为?2800?万 流股 1 类型 冷 Ti(℃) 20 To(℃) 180 ?H（MW） 32.0 CP（MW／℃） 0.2 。元人民币，设该项目全部税种免税（不计各种税收）?项目共?12?年寿命期，终了时无任何残值，按年 。 复利计算。其各年现金流量表预测如下（单位：万元人民币） 2 冷 140 230 27.0 0.3 年度（年） 1 2 3 。。。 12 3 热 200 80 30.0 0.25 总投资 3800 4 热 250 40 31.5 0.15 总销售收入 3700