化工工艺与化工设计概论
课程设计
题目年产四万吨合成氨变换工段工艺初步设计系别化学与制药工程学院
专业化学工程与工艺
姓名曹泽众
学号100101401
指导教师刘洪杰孙立明赵瑞红
目录
1.前言 (2)
2.工艺原理 (2)
3.工艺条件 (2)
4.设计规模及设计方案的确定 (3)
5.工艺流程简述 (4)
6.主要设备的选择说明 (4)
7.对本设计的综述 (4)
第一章变换工段物料及热量衡算 (6)
第一节变换炉物料及热量衡算 (6)
第二节主要设备的物料与热量衡算 (15)
第二章设备的计算 (17)
主要设备一览表................................................‥ (25)
前 言
氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。粗原料气中常含有大量的C ，由于CO 可使氨合成触媒中毒，必须进行净化处理，所以，变换工段的任务就是，使co 转化为易于清除的CO 2和氨合成所需要的H 2。因此，CO 变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。最后，少量的CO 用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。
变换工段是指CO 与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。 工艺原理：
一氧化碳变换反应式为：
CO+H 2O=CO 2+H 2+Q (1-1)
CO+H 2 = C+H 2O (1-2)
其中反应（1）是主反应，反应（2）是副反应，为了控制反应向生成目的产物的方向进行，工业上采用对式反应（1—1）具有良好选择性催化剂，进而抑制其它副反应的发生。一氧化碳与水蒸气的反应是一个可逆的放热反应，反应热是温度的函数。变换过程中还包括下列反应式： H 2+O 2=H 2O+Q 工艺流程的选择
合成氨变换工艺发展至今，工艺主要有4种：全中变、中串低、全低变和中低低。对于每一种变换工艺，由于采用不同的热回收方式而使变换工艺的流程及设备结构有所不同。 合理选择变换工艺应考虑一下因素：半水煤气、水和蒸汽的质量，半水煤气中硫化氢的质量；变换气中CO 含量要求；对变换后续工段的影响；企业现有管理水平和操作水平。 本设计采用全低变流程。
变换炉的段间降温方式有：半水煤气冷机降温、水冷激降温和蒸汽冷激降温。由于水的蒸发潜热大，少量的水就能达到降温的目的，用它降温既方便又灵敏，另外，由于水冷激降温是将气体的显热转变为蒸汽的潜热，降温后系统内总的热负荷并没有增加多少，相应的系统阻力也变化较小。所以，本次设计变换炉段间降温方式采用水冷激降温。
工艺流程简述 下边
原料及主要工艺条件 写任务书上的 其他条件 任务书
压力:压力对变换反应的平衡几乎没有影响。但是提高压力将使析炭和生成甲烷等副反应易于进行。单就平衡而言，加压并无好处。但从动力学角度，加压可提高反应速率。从能量消耗上看，加压也是有利。由于干原料气摩尔数小于干变换气的摩尔数，所以，先压缩原料气后再进行变换的能耗，比常压变换再进行压缩的能耗底。具体操作压力的数值，应根据中小型氨厂的特点，特别是工艺蒸汽的压力及压缩机投各段压力的合理配置而定。一般小型氨厂操作压力为0.7-1.2MPa,中型氨厂为1.2-1.8Mpa 。本设计压力取1.7MPa.
温度：变化反应是可逆放热反应。从反应动力学的角度来看，温度升高，反应速率常数增大对反应速率有利，但平衡常数随温度的升高而变小，即 CO 平衡含量增大，反应推动力变小，对反应速率不利，可见温度对两者的影响是相反的。因而存在着最佳反应温度。对一定催化剂及气相组成，从动力学角度推导的计算式为
Tm=
1
2
12ln 1E E E E RT T e e
-+
式中Tm 、Te —分别为最佳反应温度及平衡温度，最佳反应温度随系统组成和催化剂的不同而变化。
汽气比：水蒸汽比例一般指H 2O/CO 比值或水蒸汽/干原料气.改变水蒸汽比例是工业变换反应中最主要的调节手段。增加水蒸汽用量，提高了CO 的平衡变换率，从而有利于降低CO 残余含量，加速变换反应的进行。由于过量水蒸汽的存在，保证催化剂中活性组分Fe 3O 4的稳定而不被还原，并使析炭及生成甲烷等副反应不易发生。但是，水蒸气用量是变换过程中最主要消耗指标，尽量减少其用量对过程的经济性具有重要的意义，蒸汽比例如果过高，将造成催化剂床层阻力增加；CO 停留时间缩短，余热回收设备附和加重等。
设计规模及设计方案的确定 1）原料组成
本设计采用的原料的组成，如表1所示。
表1 半水煤气的组成（干基）
组分H2CO CO2O2N2CH4合计
含量/％41.0 27.0 12.0 0.3 18.7 1.0 100
2）建设规模
年生产40000t合成氨厂生产能力，年工作日按330天计，日产量
40000/330/24=5.05t/h。
3）设计方案
本工艺采用以煤为原料一氧化碳低温变换工艺设计。催化剂采用B302Q,该催化剂的活性温度为180℃～500℃之间，变换炉为二段，一二段采用换热器降温，最终一氧化碳的变换率达到符合生产的需要。
工艺流程简述
半水煤气温度35℃，压力0.88MPa，进入饱和塔加热增湿，出塔气体补充蒸汽达到所需的蒸汽比后进入蒸汽混合器，饱和塔出气所夹带的少量水雾皆可蒸发成蒸汽，而保证进入热换热器的半水煤气的干燥，半水煤气在热交换器中被加热到38℃左右，进入变换炉，经一段变换后的气体由变换炉引到热交换器降温后气体再回到变换炉二段触媒层，完成全部变换反应，出炉气体先去热交换器与部分半水煤气换热后依次进入水加热器和热水塔加热系统中循环热水，出热水塔的变换气进入第二水加热器加热锅炉给水后，再进入冷凝塔，被冷却水所洗涤和冷却。然后进变换气储罐。画方框图
图1 一氧化碳变换生产流程
主要设备的选择说明
低温变换流程中，主要设备有低变炉、饱和热水塔、换热器、水加热器等。以上设备的选择主要是依据所给定的合成氨系统的生产能力、原料气中碳氧化物的含量以及变换气中所要求的CO浓度。
对本设计评述
半水煤气的变换是合成氨生产中较为关键的一步，因为能否正常生产出合格的变换气，是后面的所有工序正常运转的前提条件。因此，必须控制一定的工艺条件，使转化气的组成，满足的工艺生产的要求。
在本设计中，根据已知的原料气组成，操作条件，采用了全低变变换的工艺流程路线。首先进行物料和热量衡算，在计算的基础上，根据计算结果对主要设备选型，最终完成了本设计的宗旨。在本设计中，主要参考了《小合成氨厂工艺技术与设计手册》和《合成氨工艺学》《化工原理》《物理化学》等书。
第一章变换工段物料及热量衡算
第一节变换炉物料衡算及热量衡算
已知条件
(1)生产流程见图1；
(2)干半水煤气成分见表1；
(3)每吨氨消耗干半水煤气量 3270Nm3；
(4)半水煤气温度35℃；变换气温度38℃；
(5)触媒型号B302Q
(6)变换气中一氧化碳（干基）1.5%；
(7)各设备的热损失按5%计算；
(8)热水塔出口变换气温度：75-80℃；
(9)加入蒸汽为饱和蒸汽：压力1.0Mpa(表)；冷却水温度：37℃
1．确定转化气组成：
已知条件
低变炉进口气体组成：
表1 半水煤气的组成（干基）
年产10万吨合成氨生产能力：
日生产量：100000/330/24=12.63t/h
要求出低变炉的变换气干组分中CO％小于1.5％
表2 进低变炉的变换气干组分
2．变换炉工艺条件计算
(1)进出口温度的估计
根据触媒B302Q的活性温度,选取变换炉进气温度为200℃(此值尚待以后计算检验是否合适)。
因系煤气冷激气流程,进出口温度差可稍小一点,现取为20℃,则变换炉出口温度为200+20=220℃。 (2)蒸汽比的选择
假定汽气比为1.2,则单位干混合煤气应加入水蒸气：882.9×1.2=1059.48N 3m ；
n （水） =56.76kmol
则进变换器总的湿转化气量为 v 总=3270+1059.48=4329.48N 3
m
表3 变换进口的湿气组成
生产中可测定原料气及变换气中一氧化碳的含量（干基），而由下式计算一氧化碳的实际变换率x ：
X p ％=
()
a a a a Y Y Y Y '+'
-1×100 式中a Y 、'a Y 分别为原料及变换气中CO 的摩尔分率（干基）。 所以：X p ％=
()()27% 1.5%100%1 1.5%27%
X -+?=93.0％
变换后气体中有关成分的浓度为(氧气与氢气的反应略去不计；转化率为93.0％) H 2=0.3097+0.2039×0.930=0.4993 CO=0.2039×（1-0.930）=0.0143 CO 2=0.0906+0.2039×0.930=0.2802 H 2O=0.2447-0.2039×0.930=0.0551 出口组成的平衡常数由下试算出: K=222%%%%CO H CO H O ??=0.2802*0.4993
0.0551*0.0143
=177.56
相应的平衡温度由参考《无机化工工艺学》P88查得，
T=200℃时，K=227.9;T=250℃时，K=86.51.内插法求得K=177.56时，T为217.8℃。
出口平衡温差为220-217.8=2.2℃。
计算所得出口平衡温差在合理范围之内，不必重新假设蒸汽比，原假设的蒸汽比可用。（3）湿半水煤气组成
上一个表中的数据
3.低变炉一段催化剂床层的物料衡算
计算基准：1吨氨。
假设CO在一段催化床层的实际变换率为70％。
因为进低变炉一段催化床层的变换气湿组分：
见上表
假设O
2与H
2
完全反应，O
2
完全反应掉
故在一段催化床层反应掉的CO的量为：
70％×882.9=618.03M3(标)=27.59koml
出一段催化床层的CO的量为：
882.9*（1-30%）=264.87M3(标)
故在一段催化床层反应后剩余的H
2
的量为: 1340.7 +508.61-2×9.56=1777.02(标)=79.33koml
故在一段催化床层反应后剩余的CO
2
的量为：376.66+508.61=885.27M3(标)=39.52koml
出低变炉一段催化床层的变换气干组分：
剩余的H 2O 的量为：
1017.31-508.61+2×9. 56=527.82M3(标)=23.56koml 所以出低变炉一段催化床层的变换气湿组分：
对出低变炉一段催化床层的变换气的温度进行计算： 根据：K=
222%%
%%
CO H CO H O ??=(0.2134*0.4284)/(0.0817*0.1273)=8.7901
查《无机工艺学》知当t=450℃ K=7.311；t=400℃ K=11.70。 求得 K=8.7901，t=433.1℃
设平均温距为30℃，则出变换炉一段催化床层的变换气温度为：
433.1℃-30℃=403.1℃
4．低变炉一段催化床层的热量衡算 以知条件：进低变炉温度：217.8℃
出低变炉一段催化床层的变换气温度为：403.1℃
反应放热Q ：在变化气中含有CO ，H 2O ，O2，H 2 这4种物质会发生以下2种反应：
CO +H 2O=CO 2+H 2 （1-1） O 2 + 2H 2= 2 H 2O （1-2） 这2个反应都是放热反应。
由公式计算得温度403.1℃时-△H R =38291KJ/ kmol 。
则CO 变换反应热：-(37.84-15.14)×38291=-869205.7KJ ； O 2反应热:（-54456*2-2934- 2760*2）×0.44×4.18=-215859.55 KJ 气体吸热Q3= Cpm ×192.27×(403.1-217.8)=35.84×192.27×(403.1-217.8)=1276894.30 KJ 假设热损失Q4
根据热量平衡的：Q=Q3+Q4 Q4=191829.75kJ
5．变换炉二段催化床层的物料衡算：
一，二段之间采用体外换热降温。所以出一段与进二段之间的物料不变。
进二段催化床层的变换气湿组分的含量（％）：
求Array低
变
炉二段催化床层的转化率
因为总转化率x=93.0%，入变换炉时半水煤气中的CO的含量是847.68 M3(标)，则反应完成后CO的含量是59.3376 M3(标)。
X=（339.07-59.3376）/339.07=82.50%
在低变炉二段催化床层的转化的CO的量为：339.07-59.3376=279.7324 M3(标)
故在二段催化床层反应后剩余的H2的量为：
1777.02+279.7324=2056.7524M3(标)=91.82kmol
故在二段催化床层反应后剩余的CO2的量为：
885.27+279.7324=1165.0024M3(标)=52.01kmol
故在二段催化床层反应后剩余的H2O的量为：
527.82-279.7324=248.0876M3(标)=11.08kmol
所以出二段催化床层的湿组分：
第二节主要设备的物料与热量的计算
1、热水塔排水温度的计算
热水温度的估计，进热水塔变换气压力为0.88Mpa（绝），变换气中水蒸汽分压为
0.88×0.0598=0.052624Mpa（绝），由《化工原理》饱和水蒸气表内插求得变换气露点约为82.35℃，出水加热器的变换气温为140℃，管道热损失取为2℃，进热水塔变换气温度为138℃。因变换气入塔温度较露点温度高得较多，因此绝热饱和温度可假定为100.84℃。
干变换气分子量=（2×0.4959+28×0.0143+44×0.2809+28×0.1415+16×0.0076）
/(1-0.0598)=18.97
干变换气0℃～138℃平均热容算得为1.52 kJ/kmol
=104.61KPa绝压
100.84℃时饱和水汽分压P
H
=104.61/(880-104.61)*18/17.98=0.1351kg/kg
100.84℃时饱和湿含量X
S
变换气中湿含量X=52.624/(880-52.624)*18/17.98=0.0637kg/kg
100.84℃与138℃的蒸汽焓分别为2680.36kJ/kg和2735.16kJ/kg
由参考文献[1]中式（4-8-4）是等号的左边
1.52×100.84+0.1351×2680.36=515.39
由参考文献[1]中式（4-8-4）等号的右边
1.52×138+0.0626×2735.16+100.84×（0.1351-0.0626）=388.29
于是热水塔出口热水温度可取为100.84℃，热水经水加热器加热后温升估计为6℃,经过管道及热水泵的热损失取为2.5℃，于是饱和塔入口热水温度估计为：
100.84+6-2.5=104.34℃
饱和塔出口半水煤气温度的估计
饱和塔出口气液温差取为4℃，于是饱和塔出口半水煤气温度为104.34-4=100.34℃。饱和塔出口半水煤气中夹带蒸汽量
饱和塔出口半水煤气的水蒸汽饱和度取为95%
100.34℃时蒸汽压力蒸汽表查得为102.7KPa
半水煤气中水蒸汽含量为
X=102.7*0.93/(880-102.7*0.93)=0.1217kmol/kmol干气
2、第一热交换器进口半水煤气温度的选定
热交换器进口半水煤气中的蒸汽分压为：
查得在0.1871MPa时半水煤气的露点温度为117.88℃
由热平衡检验出饱和塔半水煤气加入补充蒸汽后能否达到或超过以上温度，补充蒸汽为1.0MPa(表)饱和蒸汽。
入热干半水煤气 1*17.97*100.34=1903.45KJ
半水煤气中夹带水汽0.1871182680.369026.92KJ
??=
补充水汽 (0.27-0.1217)*18*2788.5=7443.62KJ
合计 18373.99KJ
出热干半水煤气 1*17.97*117.88=2236.18KJ
水汽0.27182720.3513220.901KJ
??=
合计 15457.08KJ
入热>出热
虽然入热>出热,但因为没有考虑热损失，混合气体温度可能不能达到127.688℃，加入补充蒸汽后将有冷凝产生，第一热交换器入口温度即为露点温度。
3、第二热交换器物料及热量衡算
(1) 物料衡算
①进出物料：湿混合煤气成分同进变换器
②变换气：变换气同出一段变换气相同
(2) 热量衡算：湿混合煤气出口温度217.8℃，变换气进口温度403.1℃，变换器出口温度190℃
①入热
变换气带入热量
=35.84 kJ/kmol·℃。
因为各流体的热容值假定为一常数，不随温度和组成而变，C
P
干变换气热含量=1.171×403.1×35.84=16917.56kJ
水蒸气热含量=0.174×18×2555.67=8004.35k
变换气带入热量=16917.56+8004.35=24921.91kJ
半水煤气带入热量：
设半水煤气进口温度为153.6℃
干半水煤气热含量=153.6×35.84=5505.024kJ
水蒸气带入热量=0.324×18×2755.09=16067.68kJ
②出热
湿混合煤气带出热量
=35.84 kJ/kmol·℃
干混合煤气0℃～217.8℃平均热容为C
P
干混合煤气热含量=29.95×217.8=6523.11kJ
水蒸气热含量=0.324×18×2752=16049.664 kJ
湿混合煤气带出热量22572.774kJ
=35.84 kJ/kmol·℃
干变换气0℃～190℃平均热容为C
P
干变换气热含量=1.171×29.05×190=6463.3345kJ
水蒸气带出热量=0.324×18×2768.54=16146.125kJ
热损失取为总入热的2%
(16067.68+5505.024+24921.91)×0.02 =929.89kJ
③热平衡
总入热=16067.68+5505.024+24921.91=46494.614 kJ
总出热=6463.3345+16146.125+929.89+16049.664=39588.75kJ
总入热与总出热相近，故半水煤气进第二热交换器温度为153.6℃。
4、第一热交换器物料及热量衡算
(1) 物料衡算
①进出物料：湿混合煤气成分同进变换器
②变换气：变换气同出二段变换气相同
(2) 热量衡算
湿混合煤气进口温度127.7℃，湿混合煤气出口温度153.6℃,变换气进口温度
403.1℃，
①入热
变换气带入热量
=35.84 kJ/kmol·℃。
因为各流体的热容值假定为一常数，不随温度和组成而变，C
P
干变换气热含量=1.2292×403.1×35.84=17758.38kJ
水蒸气热含量=0.1278×18×2680=6165.07 kJ
半水煤气带入热量：
=35.84 kJ/kmol·℃
干水煤气0℃～127.7℃平均热容为C
P
干水煤气热含量=127.7×35.84=4576.768 kJ
水蒸气带入热量=0.324×18×2709.66=15802.737kJ
②出热
湿混合煤气带出热量
=35.84 KJ/kmol·℃干混合煤气0℃～153.6℃平均热容为C
P
干混合煤气热含量=35.84×153.6=5505.02 kJ
水蒸气热含量=0.324×18×2756.3=16074.742 kJ
设变换气出口温度为251℃
=35.84 kJ/kmol·℃
干变换气0℃～251℃平均热容为C
P
干变换气热含量=1.2292×35.84×251=11057.686kJ
水蒸气带出热量=0.324×18×2789.2=16266.614kJ
热损失取为总入热的2%
(17758.38+6165.07+4576.768+15802.737) ×0.02 =886.06 kJ
③热平衡
总入热=17758.38+6165.07+4576.768+15802.737 = 44303.02 kJ
总出热=5505.02+16074.742+11057.686+16266.614+886.06=49790.12 kJ 总入热与总出热相近，故半水煤气进第二热交换器温度为153.6℃。
5、水加热器物料热量衡算
⑴物料衡算
①进出塔热水量取18t/t NH3 相当于1kmol干混合煤气
18000×22.4/3140=128.41㎏=7.55kmol
②进出塔变换气流量同出变换炉二段气体
物料在器内无变化
⑵热量衡算
进出物料温度变换气进口251℃（减管道1℃）
变换气出口温度140℃
热水进口99.5℃（出热水塔100.84℃减去管道及热水泵热损失为1.34）①入热
湿变换气入热：
=35.84 kJ/kmol·℃
干变换气0℃～251℃平均热容为C
P
干变换气带入热： 1.229×35.84×251=11055.89kJ
水蒸气带入热：0.1278×18×2790.1=6418.35 kJ
热水带入热：117.209×4.187×99.5=48830.031kJ
合计66304.271kJ
②出热
湿变换气带出热
=35.84 kcal/kmol·℃
干变换气0℃～140℃平均热容为C
P
干变换气带出热：1.229×35.84×140=6166.630 kJ
水蒸气带出热：0.1278×18×2737.8=6298.04 KJ
热损失取为总入热的2% ，则66304.271×0.02=1326.085 KJ
③热水出口温度：t=(66304.271-6166.630-6298.04-1326.085)/(117.209×
4.187)=107.0℃
实际温升为7.5℃
6、饱和塔物料热量衡算
首先核算以前假设的饱和塔出口半水煤气温度是否正确。热水出水加热器温度为107.0℃，扣除管道热损失2℃，进饱和塔热水温度为105.0℃，原假设的饱和塔出气温度为100.84℃，气液温差为4.66℃，在合理范围以内，所以根据原假设的饱和塔出口气体温度进行的计算皆有效。
(1) 物料衡算
①进塔物料干半水煤气 1kmol
进塔热水量取18t/t NH3 相当于1kmol干混合煤气
18000×22.4/3140 =128.41㎏=7.55kmol
②出塔物料干半水煤气 1 kmol
半水煤气带出水汽 0.1131 kmol
热水： 7.55-0.1131=7.44 kmol
(2) 热量衡算
进出物料温度半水煤气进口35℃半水煤气出口 100.84℃
热水进口 105℃
①入热
湿半水煤气带入热
干半水煤气 0～35℃平均分子热容=35.84kJ/kmol·℃
干半水煤气带入热=35.84×35=1254.4 kJ
热水带入热=117.209×4.187×105=51529.18 kJ
②出热
湿半水煤气带出热
干半水煤气0～100.84℃平均分子热容=35.84 kJ/kmol·℃
干半水煤气带出热=35.84×100.84=3614.10kJ
水蒸汽带出热=0.1131×18×2680.36=5456.68 kJ
热水带出热=7.44×18×4.187×T
热损失取为总入热的2%
热损失=（1254.4+51529.18）×0.02=1055.67 kJ
③热平衡
3614.10+1055.67＋7.44×18×4.187×T+5456.68=1254.4+51529.18
T=76.08℃
饱和塔排水温度为76.08℃
7、热水塔物料及热量衡算
(1)已知条件
变换气入塔温度138℃（减管道损失2℃）
热水入塔温度79.0℃（减管道损失0.11℃）
热水出塔温度100.84℃
变换气流量：进塔气量同变换炉三段出气
出塔干气量不变，湿含量待计算
热水流量进入塔热水 7.55-0.1131=7.54 kmol
出塔热水量待计算
(2)物料与热量衡算
假设出塔变换气温度为60.15℃
60.15℃时饱和水蒸气压力=23.08 kg/cm2
出塔变换气中所带水汽量=
23.08
88023.08
×1.2292=0.0331kmol
在塔中冷凝的蒸汽量=0.1278-0.0331=0.0947kmol 合计出塔热水量=7.44+0.0947=7.5347kmol
①入热：变换气带入热
干变换气带入热=1.2292×35.84×138=6079.52kJ
水蒸气带入热=0.1278×18×2735.15=6291.94 kJ
合计 12371.46kJ
热水带入热=79.0×18×4.18×7.5347=47786.00 kJ
出热:变换气带出热
干变换气带出热=1.2292×35.84×60.15=2649.88 kJ
水蒸气带出热=0.0331×18×2606.53=1552.97 kJ
热水带出热= 100.84×18×4.187×7.5347=57263.02 kJ
热损失取为总入热的2%，则热损失约为1203.15 kJ
总入热：12371.46kJ+47786.00kJ=60157.46kJ
总出热：2649.88+1552.97+57263.02+1203.15=62669.02 kJ 与取定值接近。
假定的变换气出口温度60.15℃是正确的。
第二章 设备的计算
1. 低温变换炉计算
1.1 已知条件：平均操作压力0.88Mpa ；气体进口温度190℃；气体出口温度 210℃
气体流量（干） 5.05×3140=15857Nm 3/h 湿气流量 5.05×4157.36=20994.67 Nm 3/h 进低变炉催化剂气体（干）组分
组 分 CO 2 CO H 2 N 2 O 2 CH 4 合计 含量/％
12.0
27.0
41.0
18.7
0.3
1
100
低变炉出口干气中CO 含量： CO%=1.5% 1.2 催化剂用量计算
B302型低变催化剂的宏观动力学方程为：
r=1822exp 8
.023.0242
0.6100351.1--???? ???-H CO O H co y y y y RT (1-O
ycoyH yH yco 22
2)
根据低变催化剂的选用原则，故选B302型国产低变催化剂，计算得催化剂床层空速为2000（标）/（m 3.．h ）．因动力学方程式中催化剂按体积计,计算出的催化剂床层空速是以体积为单位的“空速”.因此,催化剂理论用量：V=20994.67/2000=10.50 m 3. 催化剂备用系数为100%故催化剂实际用量为10.50×2=21m 3.。 1.3 催化剂床层直径计算
设计要求催化剂层总阻力＜50Kpa,
催化剂层阻力降采用式（4-6-16）试算 ΔP= 1.98
1.1
312.110
p fG E
L rd E
--?? B302Q 为非球形催化剂，粒度为5×4.5±0.5，取其平均值为5×4.25=21.25， 即转化为球形粒径，即φ4.6mm ，d p =4.6mm=0.0046m 设催化剂床层直径为3m, 则： E=0.378+0.308*0.0046/3=0.3785 1.3.1催化剂床层阻力 气体平均分子量M=18.97
气体在进入低变催化剂层中的重度γ
γ=18.97/22.4/(273+295)*273*8.8==3.582Kg/m3
式中：295为气体的平均温度值
气体质量流量G=15857*18.97*4/22.4/3.14/3.5/3.5=1396.48Kg/(m2.h) 1.3.2催化剂层高
L=21*4/3.14/3.5/3.5=2.18m
所以：ΔP=
1.9
8
1.13
1
2.110
p
fG E
L
rd E
-
-
??
ΔP=35.43Kpa
计算结果符合要求ΔP＜40KPa,故取催化剂直径3.5m
2、第二热交换器
2.1、已知条件
湿半水煤气成分如表所示。
湿半水煤气平均压力：0.88MPa（绝）湿半水煤气进口温度：153.6℃
湿半水煤气出口温度：217.8℃湿半水煤气平均分子量：18.97
湿半水煤气总量流量：
W煤=5.05*3140/22.4*1.324*18.97/3600=4.94kg/s
湿变换气成分如表所示
湿
变
换气平均压力：0.80MPa（绝）
湿变换气进口温度：403.1℃（减管道热损失5℃）湿变换气出口温度：266℃
湿变换气平均分子量：18.97 湿变换气总量流量：18.
河北科技大学2009——2010学年第二学期 《普通物理学A 》期末考试试卷 一、选择题（每题3分，共计30分。将答案填写在下面表格内） 1、某质点的运动学方程为 x =3t -5t 3+6 (SI) ，则该质点作 (A) 匀加速直线运动，加速度沿x 正方向； (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 负方向； (C) 变加速直线运动，加速度沿x 正方向； (D) 变加速直线运动，加速度沿x 负方向。 2、质点做半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(V 表示任一时刻质点的速率) (A) dt dv ； (B) R v 2 ； (C) R v dt dv 2 + ； (D) 2 1 24 2)(?????????? ??+R v dt dv 。 3、质量为m 、m 4的两个质点分别以动能E 和E 4运动，方向相反，则总动量的大小为 (A) mE 2； (B) mE 23； (C) mE 25； (D) () mE 2122-。 4、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是 (A) 仅与刚体的质量有关； (B) 只与刚体的质量和形状有关； (C) 取决于刚体的质量及相对于轴的质量分布； 考场 座位 学 班级__________姓名__________学号_____________ 密 封 线 内 不 要 答 题
(D) 仅取决于刚体的质量及轴的位置。 5、有一边长为a 的正立方体，在其中心有一电荷量为q 的正点电荷，如图所示，则通过正立方体任一侧面的电场强度通量为 (A) 03εq ； (B) 2 0q a ε； (C) 03πεq ； (D) 06εq 。 6、关于洛仑兹变换和伽利略变换，说法正确的是 (A) 洛仑兹变换只对高速运动物体有效，对低速运动物体是错误的； (B) 洛仑兹变换和伽利略变换没有任何关系； (C) 在低速情况下，洛仑兹变换可过渡到伽利略变换； (D) 以上都不对； 7、一颗子弹水平射入静止于光滑水平面上的物块后随物块一起运动。对于这一过程的正确分析是 (A) 子弹、物块组成的系统机械能守恒； (B) 子弹动能的减少等于物块动能的增加； (C) 子弹所受的冲量等于物块所受的冲量； (D) 子弹、物块组成的系统水平方向动量守恒。 8、磁介质有三种，用相对磁导率r μ 表征它们各自的特性时 ： (A) 顺磁质 r 0μ>，抗磁质 r 0μ<，铁磁质r 0μ>>； (B) 顺磁质r 1μ> ，抗磁质r 1μ= ，铁磁质r 1μ>>； (C) 顺磁质r 1μ> ，抗磁质r 1μ< ，铁磁质r 1μ>>； (D) 顺磁质r 0μ< ，抗磁质r 1μ< ，铁磁质r 0μ>。 9、两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可使其互感系数近似为零（设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心） (A) 两线圈的轴线相互平行； (B) 两线圈的轴线相互垂直；
课程设计任务书 课程名称：制药工艺课程设计 题目： 3.6万吨/年氯苯车间分离工段工艺设计 学院：环境与化学工程系：化学工程 专业班级：制药071班 学号： 5 8 0 1 3 0 7 0 3 0 学生姓名：晏金华 起讫日期：2010-10-25—2010-12-20 指导教师：杜军职称：副教授 学院审核（签名）： 审核日期：
说明 1.课程设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到学生。 2.学生根据指导教师下达的任务书独立完成课程设计。 3.本任务书在课程设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和课程 设计答辩的主要档案资料。 一、课程设计的主要内容和基本要求 （一）目的与要求 1.通过课程设计使学生树立正确的设计思想，培养学生理论联系实际的作 风；进一步提高学生综合利用所学的基础理论、专业知识和基本技能（包括查阅资料、运算和绘图等）的能力及分析解决专业范围内工程技术问题的能力；使学生初步掌握化工工艺设计的一般程序和方法，得到工艺设计方面的基本训练. 2.在课程设计期间，要求学生遵守设计纪律和考勤制度。 3.善于学习，勤于思考，充分发挥主观能动性，以严格的作风和认真负责的 态度，在老师的指导下，根据设计任务书，在规定的时间内独立地完成设计任务；学生所完成的设计，应体现设计方案正确、工艺技术可行、经济合理，并参考文献资料，结合生产实际，尽可能吸收最新科技成果，采用先进工艺技术，争取使设计具有一定的先进性和创新性。 （二）课程设计内容—1万吨/年氯苯车间反应工段工艺设计 1.设计说明书内容 (1)总论 ①设计依据；南昌市东北郊xx厂，厂内现有氯碱车间，可提供Cl ；且具备 2完善的公用工程系统。即可供最低-15℃冷冻盐水，20℃(平均)工业上水及 0.6MPa的蒸汽。 ②氯苯在国民经济中的地位和作用（用途），国内外氯苯生产发展概况； ③氯苯生产方法简述及论证； ④生产流程的选择及论证： (2)产品规格，主、辅原料规格及来源情况 (3)生产工艺流程说明 按生产工艺流程说明物料经过工艺设备的顺序及生成物的去向，物料输送及贮备方式，同时说明主要操作条件，如温度、压力、流量、配料比等。 (4)物料衡算 ①根据生产规模及其特点确定年生产时间(h)、单位时间产量及计算基准； ②物料衡算：选定计算方法，对车间所有有变化的过程及设备（或系统），按一定顺序和计算步骤，逐个进行物料衡算，确定每股进、出料的组分、流量及百分比含量。要求及时整理计算结果，对每个过程设备列物料平衡表。 (5)列表: ①工艺条件一览表； ②生产控制一览表； 2. 图纸内容及张数：反应工段工艺流程图，1张
仪器分析实验讲义 魏福祥 河北科技大学环境科学与工程学院
《仪器分析实验》是一门实践性很强的课程，理论教学与 实验教学是一个不可分割的完整体系。搞好实验教学，是完整掌握这门课程的重要环节。《仪器分析实验》的教学目的是为了巩固和加强学生对该课程基本原理的理解和掌握，树立准确的 “量”的概念，培养学生独立思考问题、解决问题及实际操作的能力。为实现上述目的，特编写了本书。旨在通过《仪器分析实验》教学，使学生正确掌握基础分析化学的基本操作和基本技能，掌握各类指标的测定方法和测定原理，了解并熟悉引些大型分析仪器的使用方法，培养学生严谨的科学态度，提高他们的动手能力及对实验数据的确分析能力，使其初步具备分析问题、解决问题的能力，为学生后续专业课程的学习及完成学位论文和走上工作岗位后参加科研、生产奠定必需的理论和实践基础。
实验 1 原子吸收分光光度法测定黄酒中的铜和隔的含量—标准加入法 定义书签。 实验2紫外吸收光谱测定蒽醌粗品中蒽醌的含量和摩尔吸收系数￡值 定义书签。 苯甲酸红外吸收光谱的测绘一KBr 晶体压片法制样 错误！未定义书签。 间、对二甲苯的红外吸收光谱定量分—液膜法制样 错误 ！未定义书签。 错误!未 错误!未 实验3 用氟离子选择性电极测定水中微量F - 离子... 错误!未定义书签。 实验4 乙酸的电位滴定分析及其离解常数的测定 错 误 ! 未定义书签。 实验5 阳极溶出伏安法测定水样中的铜、镉含量 错 误 ! 未定义书签。 实验6 离子色谱法测定水样中F, Cl - 离子的含量. 错 误 ! 未定义书签。 实验7 邻二甲苯中杂质的气相色谱分析——内标法定量 错误 ! 未定义书签。 实验8 实验8 实验9 工业废水中有机污染物的分离与鉴定 错误！未定义书签。
习 题 12-1 若电子以速度()()616120103010.m s .m s --=醋+醋v i j 通过磁场()0030.T =-B i ()015.T j 。(1)求作用在电子上的力；(2)对以同样速度 运动的质子重复上述计算。 解：（1） () ()k j i j i B v F 136610624.015.003.0100.3100.2-?=-??+?-=?-=e e （2）k F 1310624.0-?-= 12-2 一束质子射线和一束电子射线同时通过电容器两极板之间，如习题12-2图所示。问偏离的方向及程度有何不同？ 质子射线向下偏移，偏移量较小；电子射线向上偏移，偏移量较大。 12-3 如习题12-3图所示，两带电粒子同时射入均匀磁场，速度方向皆与磁场垂直。(1)如果两粒子质量相同，速率分别是v 和2v ；(2)如果两粒子速率相同，质量分别是m 和2m ；那么，哪个粒子先回到原出发点？ 解：qB m T π2= (1)同时回到原出发点；(2) 质量是m 先回到原出发点。 12-4 习题12-4 图是一个磁流体发电机的示意图。将气体加热到很 高温度使之电离而成为等离子体，并让它通过平行板电极1、2之间， 在这 习题12-2图 习题12-3图 习题12-4图
里有一垂直于纸面向里的磁场B 。试说明这两极之间会产生一个大小为vBd 的电压（v 为气体流速，d 为电极间距） 。问哪个电极是正极？ 解：qE qvB =，vB E =，vBd Ed U ==，电极1是正极。 12-5 一电子以713010.m s v -=醋 的速率射入匀强磁场内，其速度方向与B 垂直，10T B =。已知电子电荷191610.C e --=-?。质量 319110.kg m -=?，求这些电子所受到的洛仑兹力，并与其在地面上所受 重力进行比较。 解：11719 108.410100.310 6.1--?=????==evB F N ， 3031109.88.9101.9--?=??==g m G e N 18104.5?=G F 12-6 已知磁场B 的大小为04.T ，方向在xy 平面内，并与y 轴成3p 角。试求电量为10pC q =的电荷以速度()7110m s -=?v k 运动，所受的磁场力。 解：j i j i B 2.032.03 cos 4.06 cos 4.0+=+=π π ，k 710=v ， ()() 4 7121032.02.02.032.0101010--?+-=+???=j i j i k F N 。 12-7 如习题12-7图所示，一电子在 20G B =的磁场里沿半径为20cm R =的螺旋线运动，螺距50.cm h =，如图所示，已知电子的荷质比 11117610.C kg e -=醋，求这电子的速度。 习题12-7图
河北科技大学 毕业设计（论文）工作条例 第一章总则 第一条毕业设计（论文）教学过程是实现本科培养目标要求的重要阶段。其基本任务是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能分析、解决工程或科研实际问题的能力。其目的是提高学生的综合素质，培养学生的创新精神和实践能力。 第二章选题 第二条正确、恰当的选题是搞好毕业设计（论文）的前提，其直接影响毕业设计（论文）的质量。毕业设计（论文）课题的选择应该满足以下基本要求：1．课题要符合本专业的培养目标和教学基本要求，能使学生综合运用所学知识和技能进行工程技术工作的较全面的训练，提高分析问题和解决问题的能力。 2．课题应力争生产结合、科研和实验室建设实际且具有先进性，也可选择少数对学生综合训练有利的假拟题目。毕业设计(论文)的内容应属于学生所学专业或相关专业的范围，工程技术类专业必须侧重于工程设计、工程技术专题或实验研究、设备调试等课题；理科类专业应侧重理论研究和应用课题，文科、经管、外语类专业选题必须符合社会需要，具有一定科学价值和可行性，可以是理论研究、论文综述、应用软件设计、专题探讨或调查报告等，指导教师应具有较高的水平，在省（部）级以上刊物上发表过相关论文。
3．课题的选择要贯彻因材施教的原则，使学生的创造性得以充分发挥，同时要结合教师的情况，兼顾需要和可能。原则上每个学生一个课题，大型课题可分组进行。对于多个学生承担的课题，每个学生都要各有侧重，有独立完成的部分，能反映出各自的水平。 4．课题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识与技能，有利于培养学生的独立工作能力和创新精神。选题的难度和工作量应适合学生的知识、能力、相应的实验条件，以及毕业设计（论文）所规定的时间，使之在教学计划规定的时间内，学生在指导教师指导下能够保质、保量、按时完成。 5．毕业设计(论文)课题由指导教师申报，经系主任审定后，向全体学生公布和介绍。课题的确定按照“双向选择”的原则进行，学生填报选题志愿，经指导教师同意，并填写毕业设计（论文）选题、审题表，系毕业设计管理小组审核、系主任签字后，报学院毕业设计（论文）管理委员会批准后确定。 第三章指导教师 第三条指导教师应由校内外学术水平较高且有较丰富实践经验的教师或工程技术人员担任，一般应具有讲师或工程师以上职称。初级职称的人员一般不单独指导毕业设计（论文），但可有计划地安排他们协助指导教师工作，确有能力单独指导毕业设计（论文）者，经院毕业设计（论文）管理委员会审批后可单独指导。 第四条为确保指导力量，每名指导教师所带毕业设计（论文）的学生人数一般不宜太多，原则上不超过10人。 第五条指导教师要重视和加强学生创新意识和创造性思维能力的培养，重视学生独立分析、解决实际问题能力和工程素质的培养。应着重于启发引导，充分发挥学生的主动性和积极性，既不能包办代替，也不能放任自流。
化工工艺与化工设计概论 课程设计 题目年产四万吨合成氨变换工段工艺初步设计系别化学与制药工程学院 专业化学工程与工艺 姓名曹泽众
学号100101401 指导教师刘洪杰孙立明赵瑞红 目录 1.前言 (2) 2.工艺原理 (2) 3.工艺条件 (2) 4.设计规模及设计方案的确定 (3) 5.工艺流程简述 (4) 6.主要设备的选择说明 (4) 7.对本设计的综述 (4) 第一章变换工段物料及热量衡算 (6) 第一节变换炉物料及热量衡算 (6) 第二节主要设备的物料与热量衡算 (15) 第二章设备的计算 (17) 主要设备一览表................................................‥ (25)
前言 氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。粗原料气中常含有大量的C，由于CO可使氨合成触媒中毒，必须进行净化处理，所以， 变换工段的任务就是，使co转化为易于清除的CO 2和氨合成所需要的H 2 。因此，CO变换既是原 料气的净化过程，又是原料气造气的继续。最后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。 变换工段是指CO与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。 工艺原理： 一氧化碳变换反应式为： CO+H 2O=CO 2 +H 2 +Q (1-1) CO+H 2 = C+H 2 O (1-2) 其中反应（1）是主反应，反应（2）是副反应，为了控制反应向生成目的产物的方向进行，工业上采用对式反应（1—1）具有良好选择性催化剂，进而抑制其它副反应的发生。一氧化碳与水蒸气的反应是一个可逆的放热反应，反应热是温度的函数。变换过程中还包括下列反应式： H 2+O 2 =H 2 O+Q 工艺流程的选择 合成氨变换工艺发展至今，工艺主要有4种：全中变、中串低、全低变和中低低。对于每一种变换工艺，由于采用不同的热回收方式而使变换工艺的流程及设备结构有所不同。 合理选择变换工艺应考虑一下因素：半水煤气、水和蒸汽的质量，半水煤气中硫化氢的质量；变换气中CO含量要求；对变换后续工段的影响；企业现有管理水平和操作水平。 本设计采用全低变流程。 变换炉的段间降温方式有：半水煤气冷机降温、水冷激降温和蒸汽冷激降温。由于水的蒸发潜热大，少量的水就能达到降温的目的，用它降温既方便又灵敏，另外，由于水冷激降温是将气体的显热转变为蒸汽的潜热，降温后系统内总的热负荷并没有增加多少，相应的系统阻力也变化较小。所以，本次设计变换炉段间降温方式采用水冷激降温。 工艺流程简述 下边
习 题 11-1 面积很大的导体平板A 与均匀带电平面B 平行放置，如习题11-1图所示。已知A 与B 相距d ，两者相对的部分的面积为S 。(1)设B 面带电量为q ，A 板的面电荷密度为1s 及2s ，求A 板与B 面之电势差。(2)若A 板带电量为Q ，求1s 及2s 。 (1)d S q U 0 212/εσσ-+= ； （2）S q Q 21+=σ，S q Q 22-=σ 习题11-1图 习题11-2图 习题11-3图 11-2 如习题11-2图所示，有三块互相平行的导体板，外面的两块用导线连接，原来不带电。中间一块上所带总面电荷密度为521310.C m --醋。求每块板的两个表面的面电荷密度各 是多少？ （忽略边缘效应。） 解：从上到下6个面一次为面1、2、3、4、5、6. 2 61σ σσ= =，8323σσσ= -=，8 554σ σσ=-= 11-3 如习题11-3图所示，半径为1R 的导体球带有电荷q ，球外有一个内、外半径为2R 、3R 的同心导体球壳，壳上带有电荷Q 。求：(1)两球的电势1j 及2j ；(2)两球的电势差j D ；(3)用导线把球和壳连接在一起后，1j ，2j 及j D 分别为多少？ (4)在情形(1)、(2)中，若外球接地，1j ，2j 和j D 为多少？(5)设外球离地面很远，若内球接地，情况如何？ 解：（1）3 024R Q q πε?+= ，2010301444R q R q R Q q πεπεπε?- ++=； (2)两球的电势差2 01 044R q R q U πεπε- = ； (3) 3 0214R Q q πε??+= =，0=U ；
《化工原理》课程设计 水吸收氨气填料吸收塔设计 学院河南城建学院 专业化学工程与工艺 指导教师王要令 班级 1014112 姓名喻宏兴 学号 101411252 2013年 12月24日
附：设计任务书 (1) 设计题目 年处理量为吨氨气吸收塔设计 试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h，其中含空气为94%，氨气为6%（体积分数，下同）。要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%，采用清水进行吸收，吸收塔的用量为最小用量的 1.5 倍【20℃氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3·kPa)】 (2) 工艺操作条件 ①操作平均压力：常压； ②操作温度：t=20℃； ③每年生产时间：7200h； ④填料类型选用：聚丙烯阶梯环填料； 规格：DN50 （3）设计任务 1.填料吸收塔的物料衡算； 2.填料吸收塔的工艺尺寸设计与计算； 3.填料吸收塔有关附属设备的设计和选型； 4.绘制吸收系统的工艺流程图； 5.编写设计说明书； 6.对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录 0. 前言 (5) 1. 设计方案简述 (5) 1.1 设计任务的意义 (5) 1.2 设计结果 (5) 2. 工艺流程简图及说明 (7) 3. 工艺计算及主体设备设计 (8) 3.1 液相物性数据 (8) 3.2 气相物性数据 (8) 3.3 物料计算 (8) 3.4 平衡曲线方程及吸收剂用量的选择 (9) 3.5 塔径的计算 (10) 3.6 填料层高度的计算 (11) 3.7 填料层压降计算 (14) 4. 附属设备计算及选型 (15) 4.1 液体分布器简要设计 (15) 4.2 填料支承装置 (15) 4.3 填料压紧装置 (15) 4.4 液体再分布装置 (16) 4.5 塔顶除沫装置 (16) 4.6 塔附属高度及塔总高的计算 (16)
河北科技大学成人高等教育 毕业论文 学生姓名：张金鑫学号： 13151111 院站：河北科技大学张家口函授站 学习形式：成人函授层次：高起专 专业：热能动力设备 题目：锅炉的二次********** 指导教师：徐峰 评阅教师：徐峰 2017年 3月10 日
河北科技大学成人高等教育学生毕业设计(论文)成绩评定表
毕业论文中文摘要
毕业论文 第 1 页共 9 页 目录 1 引言 (2) 2 宣化热电机组概况 (3) 2.1锅炉概况 (3) 2.2汽轮机概况 (3) 3 真空泵原理、技术要求及规范 (4) 3.1性能要求 (4) 3.2规范.............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3水环式真空的结构及工作原理.................................................. 错误！未定义书签。 4 技术分析 (5) 4.1刚投运时的运行情况 (5) 4.2投运一年后的运行情况 (5) 4.3汽蚀原因分析.............................................................................. 错误！未定义书签。 4.4影响后果...................................................................................... 错误！未定义书签。 5 改进措施 (6) 5.1大气喷射泵的应用及原理 (6) 5.2改造后效果 (6) 结论 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9)
《化工原理》课程设计报告精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师
目录 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3) 一．设计题目 (3) 二．操作条件 (3) 三．塔设备型式 (3) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计内容 (3) 设计方案 (4) 一．工艺流程 (4) 二．操作压力 (4) 三．进料热状态 (4) 四．加热方式 (4) 精馏塔工艺计算书 (5) 一．全塔的物料衡算 (5) 二．理论塔板数的确定 (5) 三．实际塔板数的确定 (7) 四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8) 五．塔体工艺尺寸设计 (10) 六．塔板工艺尺寸设计 (12) 七．塔板流体力学检验 (14) 八．塔板负荷性能图 (17) 九．接管尺寸计算 (19) 十．附属设备计算 (21) 设计结果一览表 (24) 设计总结 (26) 参考文献 (26)
苯-氯苯精馏塔的工艺设计 苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务 一．设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于%。原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。 二．操作条件 1.塔顶压强自选； 2.进料热状况自选； 3.回流比自选； 4.塔底加热蒸汽压强自选； 5.单板压降不大于； 三．塔板类型 板式塔或填料塔。 四．工作日 每年300天，每天24小时连续运行。 五．厂址 厂址为天津地区。 六．设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2. 精馏塔的物料衡算； 3.塔板数的确定； 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 5.精馏塔主要工艺尺寸；
第9章思考题 令狐采学 91 理想气体物态方程是根据哪些实验定律导出的，其适用条件是什么？ 92内能和热量的概念有何不合？下面两种说法是否正确？(1) 物体的温度愈高，则热量愈多；(2) 物体的温度愈高，则内能愈年夜？ 93 在pV图上用一条曲线暗示的过程是否一定是准静态过程？理想气体经过自由膨胀由状态(p1,V1,T1)修改到状态(p2,V2,T1)，这一过程能否用一条等温线暗示。 94有可能对物体传热而不使物体的温度升高吗？有可能不作任何热交换，而系统的温度产生变更吗？95在一个房间里，有一台电冰箱在运转着，如果掀开冰箱的门，它能不克不及冷却这个房间？空调为什么会使房间变凉？ 96根据热力学第二定律判别下列两种说法是否正确？
(1) 功可以全部转化为热，但热不克不及全部转化为功； (2) 热量能够从高温物体传到高温物体，但不克不及从高温物体传到高温物体。 97 一条等温线和一条绝热线是否能有两个交点？为什么？ 98 为什么热力学第二定律可以有许多不合的表述？ 99 瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然概略的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变低，这件事可能吗？它违反热力学第一定律吗？它违反热力学第二定律吗？ 910有一个可逆的卡诺机，以它做热机使用时，若工作的两热源温差愈年夜，则对做功越有利；看成制冷机使用时，如果工作的两热源温差愈年夜时，对制冷机是否也愈有利？（从效率上谈谈） 911可逆过程是否一定是准静态过程？准静态过程是否一定是可逆过程？有人说“但凡是有热接触的物体，它们之间进行热交换的过程都是不成逆过程。”这种说法对吗？
912如果功变热的不成逆性消失了，则理想气体自由膨胀的不成逆性也随之消失，是这样吗？ 913热力学第二定律的统计意义是什么？如何从微观角度理解自然界自发过程的双标的目的性？ 914西风吹过南北纵贯的山脉：空气由山脉西边的谷底越过，流动到山顶达到东边，在向下流动。空气在上升时膨胀，下降时压缩。若认为这样的上升、下降过程是准静态的，试问这样的过程是可逆的吗？ 915 一杯热水置于空气中，他总要冷却到与周围环境相同的温度。这一过程中，水的熵减少了，这与熵增加原理矛盾吗？ 916一定量气体经历绝热自由膨胀。既然是绝热的，即0d =Q ,那么熵变也应该为零。对吗？为什么？ 习 题 91 一定量的某种理想气体按C pV =2（C 为恒量）的规律膨胀，阐发膨胀后气体的温度的变更情况。 解：已知(1) 2C pV =理想气体状态方程(2) RT M pV μ= ， 将(2)式代如(1)式，得 C V RT M =?μ ,整理，
河北科技大学继续教育学院 毕业设计(论文)工作条例 第一章总则 第一条毕业设计(论文)教学过程是实现成人高等教育培养目标要求的重要阶段。其基本任务是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能分析、解决实际问题的能力。其目的是提高学生的综合素质，培养学生的创造精神和实践能力。 第二章选题 第二条正确、恰当选题是搞好毕业设计(论文)的前提，其直接影响毕业设计(论文)的质量。 毕业设计(论文)课题的选择应该符合如下要求： 1、课题要符合本专业的培养目标和教学基本要求，能使学生综合运用所学知识和技能进行较全面的训练，提高分析问题和解决问题的能力。 2、课题要结合生产、生活、工作实际，并且具有先进性，也可选择少数对学生综合训练有利的假拟题目。鼓励业余、函授学生结合本职或本单位工作实际拟定毕业设计（论文）课题，毕业设计(论文)的内容应属于学生所学专业或相关专业的范围，不能脱离所学知识。 3、课题的选择要贯彻因材施教的原则，使学生的创造性得以充分发挥。原则上每生一个课题，也可多个学生共同承担一个大课题，但每个学生都要有所侧重，有独立完成的部分，能反映出各自的水平。 4、课题应力求有益学生综合运用多学科的理论知识与技能，有利于培养学生的独立工作能力和创造精神。选题的难度和工作量应适合学生的知识、能力、相应的实验条件，以及毕业设计(论文)所规定的时间，使之在教学计划规定的时间内，学生在指导教师指导下能够保质、保量、按时完成。 5、课题的确定按“双向选择”的原则进行，学生填报选题志愿，最后由指导教师确定学生的毕业设计(论文)课题。学生自拟课题，要经指导教师审定，符合要求后方可确定为毕业设计(论文)课题。
专业：化学工程与工艺 班级：黔化升061 姓名：唐尚奎 指导教师：王瑾老师 设计时间: 2007年1月 前言 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次设计就是针对水乙醇体系，而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。 目录 一、设计任务 二、方案选定 三、总体设计计算-------------------------------05 3.1气液平衡数据------------------------------ 05 3.2物料衡算------------------------------------- 05 3.3操作线及塔板计算------------------------- 06 3.4全塔Et%和Np的计算----------------------06 四、混合参数计算--------------------------------07 4.1混合参数计算--------------------------------07 4.2塔径计算--------------------------------------08 4.3塔板详细计算-------------------------------10 4.4校核-------------------------------------------12 4.5负荷性能图----------------------------------14 五、筛板塔数据汇总-----------------------------16 5.1全塔数据-------------------------------------16 5.2精馏段和提馏段的数据-------------------17 六、讨论与优化-----------------------------------18 6.1讨论-------------------------------------------18 6.2优化--------------------------------------------18
仪器分析复习题 一、单项选择题（按题中给出的字母A、B、C、D，您认为哪一个是正确的，请写在指定位置内） 1、不符合作为一个参比电极的条件的是 : A. 电位稳定； B. 固体电极； C. 重现性好； D. 可逆性好 答（ B） 2、银-氯化银电极的电极电位决定于溶液中 : A. A g+浓度； B. A gCl浓度； C. A g+和 A gCl浓度总和； D. Cl-活度 答（D） 3、下列不是玻璃电极的组成部分的是 : A. H g, H g2Cl2电极； B. 一定浓度的 H Cl溶液； C. 玻璃膜； D. 玻璃管 答（A） 4、离子选择性电极中常用的的内参比电极是 : A. A g 电极； B. A g-A gCl电极； C. 饱和甘汞电极； D. A gCl电极 答（B） 5、测定饮用水中 F-含量时，加入总离子强度缓冲液，其中柠檬酸的作用是 : A. 控制溶液的 pH值； B. 使溶液离子强度维持一定值； C. 避免迟滞效应； D . 与 A l， Fe等离子生成配合物，避免干扰 答（D） 6、用 0.10m ol?L-1 NaOH标准溶液，电位滴定某有机酸溶液数据如下。滴定终点的电位 ( 单位 : mL ) 是 A. 316 ; B. 289 ; C. 267; D. 233 ; 答（ C） 7、用 1cm吸收池在 508n m 下测定邻二氮菲亚铁 ( ε = 1.1?104L?mol-1?c m-1 ) 的吸光度。今有含铁 ( M= 55.85g?m ol-1 ) 0.20% 的试样 100mL。下列各种说法中错误的是 : A. 按A = 0.2 ~ 0.7 范围，测定浓度应控制在 4.8?10-5 ~ 8.4?10-5mol?L-1 ; B. 上述 A项中应为 1.8?10-5 ~ 6.4?10-5mol?L-1 ; C. 称取含铁试样的质量范围应为 0.05~ 0.18 g ; D. 为使测定误差最小 ( A = 0.434 ), 应称取试样为 0.11g左中 答（A） 8、下列有关偶氮类显色剂的叙述中，不对的是 : A. 偶氮类显色剂分子中都含有?N== N?基团； B. 偶氮类显色剂一般具有选择性高，灵敏度高，稳定性好等特点 ; C. 这类试剂中常含有?OH，?COOH等基团，故反应的酸度条件应严格控制； D. 这类显色剂适用于波长在 400n m 以下光波进行测定 答（D）
第1章绪论 1.1 课题背景及研究意义 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中小规模，要在大棚内引人自动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要，设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机构成，采用RS232接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的
课程设计 专业名称 班级 学生姓名 学号 课题名称化工工艺学课程设计指导教师
目录 1 课程设计任务书 2 概述 (6) 2.1乙醇的性质及质量标准 (6) 2.1.1物理性质 (6) 2.1.2化学性质 (6) 2.1.3生化性 (6) 2.1.4质量标准 (6) 2.2乙醇生产的意义及发展史 (7) 2.2.1乙醇生产的意义 (7) 2.2.2乙醇生产的发展 (7) 2.3乙醇的应用领域 (8) 2.4主要生产工艺 (8) 2.5 乙醇发酵常用的微生物 (10) 3 乙醇发酵工艺 3.1 乙醇发酵分类 (10) 3.2 操作要点 (12) 3.3 结果 (12) 4 参考文献 5 感谢
1 “精细化工工艺学”课程设计任务书 1.1课程设计的目的： 精细化工是化学或化工专业的一门专业课，是继无机化学、有机化学、化工原理等专业基础课之后，把基础知识用于具体化工生产的一个专业体现。而精细化工课程设计是继前面专业课之后的一个总结性教学环节，是化工类人才培养中进行的一次实践，它犹如学生搞毕业设计那样的一次“预演习”，无疑对学生毕业前进行毕业设计将有很大的帮助，而对于一些毕业前只搞毕业论文不搞毕业设计的学生，是使他们得到工程师训练的不可缺少的一环。 1.2课程设计的要求： 以表面活性剂、涂料、香料、化妆品、抗静电剂、热稳定剂、纳米材料以及新型功能材料等精细化工研究领域为基本方向，相应的组别选择相应的方向中具体的精细化学品作为设计目标，进行合成设计。 设计题目举例：
1.3 设计内容 课程设计的基本要求就是要对所选择的设计目标做出文献综述及实验方案的设计，具体要求为： 1、查阅至少四篇相关文献，写出文献综述，并设计相应的设计方案； 2、设计方案要求画出具体的设计工艺及参数，要求工艺及方案合理可行； 3、课程设计期间遵守有关规章制度； 1.4 设计数据基础 可查相关教材或工具手册 1.5 工作计划 1、领取设计任务书，查阅相关资料（3天）； 2、确定设计方案，进行相关的工艺设计（5天）； 3、校核验算，获取最终的设计结果（2天）； 4、编写课程设计说明书（论文），绘制工艺流程图（3天）。 1.6设计成果要求 1、通过查阅资料、设计计算等最终提供课程设计说明书（论文）电子稿及
毕业论文外文资料翻译 学院：经济管理学院 专业：工业项目 姓名：刘广强 学号：090203231 外文出处：Mathematical Problems in Engineering 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 附件1：外文资料翻译译文 城市停车问题及交通运行效率管理规划方案研究伴随着城市化和机械化的迅猛发展，发展中国家进展呈现出的的流动性愈发清晰。继交通需求急剧增大，在许多大城市，停车问题就显得更为重要。为解决泊车系(用外文写>
统如何通过新技术和新方法更有效地运作的问题，本文旨在讨论停车场规划和管理地理信息系统在大都市的交通运行效率方面的应用。本文要点集中包括停车需求特点和停车难的问题，尤其对解决停车的问题的基本原理和策略做了详细阐述，并从地理信息系统的角度进行了大量详细的停车问题分析。 1. 介绍 如今，停车难的问题一直是广大市民讨论最多的话题之一。在许多城市，停车问题日益严重。随着交通需求的快速增长，停车供应与停车需求失衡一直被视为城市停车问题的主要原因。此外，停车系统在城市中起着关键的作用。停车问题与交通系统、交通拥堵、交通事故，环境污染息息相关。 停车问题促使交通专业人士迫切寻求更有效的解决方案，比如停车系统如何更有效地使用，怎样通过新技术和新方法的改进停车场的规划和管理。近年来，地理信息系统 第一节 概述 依托西布(Etoricoxib)，又名Arcoxia ，MK 0663，化学名为5-氯-6'-甲基-3-[4-(甲磺酰基)苯基 ]-[2,3']-双 吡 啶 ； 其 英 文 化 学 名 为 5-chloro-6'-methyl-3-[4-(methylsulfonyl)phenyl]-[2,3']-bipyridine. N N Me S O O Me 依托西布(Etoricoxib ， 1) [开发单位] 美国Merck Sharp Dohme [首次上市时间和国家] 2002年6月， 美国 [性状] 白色固体 [药理作用] 用于治疗炎症的非甾体抗炎药通过抑制cox 起作用，它是由花生四烯酸生物合成前列腺素类，前列腺环素类，及血栓素类过程中的第一个酶．主要的cox 的同功酶，cox-1，作为基本酶被表达，它的存在与胃肠道内环境的稳定性有关。另一种诱生型的cox 的同功酶cox-2，也在炎症组织中表达。选择性的抑制cox-2可以很大地改善药物的副作用，包括长期使用传统的非甾体类抗炎药引起的胃溃疡等。5-氯-6'-甲基-3-[4-(甲磺酰基)苯基]-[2,3']-双吡啶是特效的cox-2抑制剂，与传统的非甾体类抗炎药相比对胃肠道更安全。 [适应症] 缓解骨关节炎和类风湿性关节炎的症状，治疗痛风性关节炎，缓解慢性肌肉骨骼痛(包括下腰痛)，缓解与牙齿手术有关的急性疼痛，以及治疗原发性痛经。 CAS[202409-33-4] C 18H 15ClN 2O 2S Weight :358.5 第二节 合成路线及评价 依托西布的合成方法主要有以下几种： 1．路线一 1.1 2-氯-1，3-双(二甲胺基)三次甲基六氟磷酸(2)的制备 Cl Cl O 3 N N Cl Cl 60% aq HPF 6,NaOH N N Cl PF 6 2 将氯乙酰氯50℃时加入DMF 中，将混合物加热到70℃得到透明黄色的溶液。将POCl 3 以5mL/h 的速度加入，保持温度在70℃，混合物加热3小时。尔后冷却。温度小于10℃下1小时内将反应混合物与5N NaOH 同时加入60％六氟磷酸与5N NaOH 的水溶液中将反应瓶用DMF 冲洗，然后用其猝灭混合物。混合物熟化1小时，过滤，水洗粗品。粗品用水和2-丙醇加热到70℃重结晶。冷却到0℃，过滤，干燥，得无色或淡黄色固体2(78%)。 1.2(6-异丙基氯化镁甲基-3-吡啶基)-N -甲基-N -甲氧基甲酰胺(3)的制备 N Me CO 2Me HNMe(OMe),i-PrMgCl,toluene,95% N Me O N OMe Me 3 低于-7℃温度下在甲苯中加入1.6当量的N,O -二甲基羟胺，再加入1.4当量的异丙基氯化镁。出现副产物是因为异丙基氯化镁加入进吡啶酯，否则Weinreb 酰胺(3)产率将减少到小于0.1％，用甲苯代替THF 有利于分离过程中的提取，并允许全过程都引入此方法。反应有1当量10％的水制备的乙酸猝灭，因为乙酸可以提供一个极好的提取镁盐的系统——Mg(OAc)2为易溶盐，而(NH 4)MgCl 3为微溶盐。猝灭的pH 值为弱酸性，并避免Mg(OH)2的沉淀用改进的工艺可得到产率>95%质量分数为25％的Weinreb 酰胺溶液。制药工艺课程设计
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