化工工艺与设备答案.docxVIP

2009 — 2010 学年第 2 学期 《化工工艺与设备》试卷 专业班级 姓 名 学 号 开课系室考试日期 化学工程系2010.5.16 题号 题号 ——一 二 三 四 总分 得分 阅卷人 一、 填空、选择题（每空 1 分，共 30 分） 1、 原油加工方案根据目的产物不同，可分为以下三类：燃料型、燃料-润滑油型和化工 型。 2、 原油常减压加工流程中，初馏塔塔顶馏出液可作为催化重整的原料以生产芳烃和高标号汽油 3、 原油常压蒸馏塔底通入水蒸汽的作用是 降低油气分压，使塔底重油中的轻组分气 化 。提升管催化裂化装置中，提升管下部通入水蒸汽的作用是 化 。 将原料油雾 4、 原油常减压加工流程中，减压塔汽提段直径小于主体精馏段，其原因是缩短减压渣油在塔底停留时间，以免在高温下发生分解、缩合而结焦。 5、 催化裂化反应为_A _反应，催化剂再生反应为 B 反应。（A.吸热；B.放热） 6 催化裂化反应装置通常由三大部分组成：反应-再生系统、分馏系统和吸收稳定系统 7、 裂解原料的来源主要有两个方面， 一是天然气加工厂的轻烃， 二是炼油厂的加工产品。 8、 裂解气净化需除去的三类主要物质为：酸性气体 、 水和 炔烃。 9、 将裂解气进行高压法深冷分离，必须首先将裂解气压缩到 C 20; B.20 — 30; C.30 — 40） 个大气压。（A.10 - 10、 裂解气的深冷分离有三种分离流程：顺序分离流程、前脱乙烷流程、前脱丙烷流程。 11、 对纯加热炉，全炉热负荷的计算式为 （1-e）l -I ] ； C. Q=q el +（1-e）I -I ]） l i i v l A 。 （ A. Q=qel +（1-e）l -l ] ； B. Q=Gel + i i i v 12、 管式加热炉的气体火嘴，按燃料与空气的混合方式不同，可分为预混式，外 混式 和半预混 式。 13、 塔板上设置出口安定区的目的是 减少液体进入降液管时夹带的泡沫量 。 14、 填料的特性参数包括：比表面积、孔隙率、填料因子和堆积密度（单位堆积体积内的填料数目）。 15、 对于 F1 型重阀，当阀孔动能因数为 A 时泄漏量接近 10%故取此值作为控制泄漏量的操作负荷下限。（A.5 — 6; B.7 — 8; C.9 — 12） 16、 板式塔的常见的溢流型式有单溢流、 U 型溢流 、 双溢流 。二、 简答题（每题 5 分，共 25 分） 1、简述原油预处理过程中脱除盐和水的原因 答（1）原油中含水的危害：① 给原油的输送和储存增加负担。 ③影响蒸馏过程的正常操作。（2 分） （2）原油中含盐的危害：① 水解生成盐酸，腐蚀设备。② ② 增加加工过程能耗。 沉积在管壁形成盐垢，影 响换热器效率和增加原油流动压降。③ 影响重油的二次加工。（3 分） 鉴于以上原因，原油加工前需在预处理过程中进行脱盐脱水。 2、 管式加热炉辐射室传热速率方程为 Q R 二 5 67 [（ Tg ）4 （ Tt ）4 ] + 40 （T _Tt），说明方 程式中各符号的名称及意义。 RQ -辐射室总传热速率 （1 分） R 松 一 ' Fep F 100 100 g -烟气对管排的角系数；是指烟气辐射给管排的能量占烟气总能量的分率（ ep ep efA -冷平面面积，是指管排所占据的全部面积（A = nEL ）。（ 1 ep ep ef 1 分）。 F -总辐射交换因素，用于修正模型偏差而引入的修正系数。它与管壁及烟气的黑度和有效反射面积等有关。（1 分） g tT -烟气温度。T -管壁温度。（1 g t 3、简述管式加热炉辐射室传热计算的罗伯-伊万斯假定的主要内容。 答：（1）炉膛内烟气充分混合，各处烟气组成与温度均相同且温度等于出辐射室烟气平均温度，将 炽热的烟气看成一发热面。（2 分） 将排管看成是一吸热面，管壁温度为管内介质平均温度加上 50C 。（1 分） 对流给未敷设炉管炉墙的热量等于其散热损失，从辐射角度将炉墙看成一全反射面。 （2 分） 4、在烃类的热裂解过程种，一般应加入过热水蒸气作为稀释剂，简述其作用。 答：（1）可有效降低烃的分压，利于裂解反应进行，增加乙烯收率。 水蒸气热容较大，能对炉管温度起稳定作用，在一定程度上保护了炉管。 与产物容易分离，对裂解气质量无影响，水蒸气便宜易得。 可以抑制原料中的硫对合金钢的反应管的腐蚀作用。 水蒸气通过下列反应清除裂解管中的焦碳，实际上起了炉管清焦的作用。 水蒸汽对金属管表面起一定氧化作用，使金属表面的铁、钼成为氧化物薄膜、减少了铁和 钼对烃类气体分解生碳的催化作用 （每个 1 分，答对以上任意 5 个均得满分） 5、简述板式塔的不正常操作现象中漏液的原因及危害