化工节能题库(唯一全).doc

填空题1、能源是指可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。2、满足力平衡、热平衡、和化学平衡的状态即为热力学平衡状态。3、一个系统的一般的火用衡算方程式为：输入系统的火用=输出系统的火用+火用损失+系统火用的变化。4、常用的热力学分析法有能量衡算法、有效能分析法、熵分析法。5、离心泵的实际工作情况由泵的特性和管路特性共同决定。6、过程工业的生产系统可以分为以下三个子系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统。7、热机设置的原则是不跨越夹点。8、欧拉通用网络定理为：Umin=N+LS。9、热泵精馏的原理就是把塔顶蒸汽加压升温，使其返回用作本身的再沸热源，回收其冷凝潜热。10、按对环境的污染程度，能源可分为清洁能源和非清洁能源。1、能源是指可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。2、满足力平衡、热平衡、和化学平衡的状态即为热力学平衡状态。3、一个系统的一般的火用衡算方程式为：输入系统的火用=输出系统的火用+火用损失+系统火用的变化。4、常用的热力学分析法有能量衡算法、有效能分析法、熵分析法。5、离心泵的实际工作情况由泵的特性和管路特性共同决定。6、热泵设置的原则是跨越夹点。7、单股冷热流传热温差达到Tmin的点称为网络夹点。8、欧拉通用网络定理为：Umin=N+LS。9、过程工业的生产系统可以分为以下三个子系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统。10、可以通过分支或调整网络结构来清除装置中的网络夹点。1、按对环境的污染程度，能源可分为清洁能源和非清洁能源。2、节能的途径有结构节能、管理节能、技术节能三个方面。3、描写系统状态的物理量可以分为强度量和广延量两类。4、完全的热力学平衡具有热平衡、力平衡、化学平衡。5、流体节能有选用合适的流体机械、合理选择流量调节方法两大途径。6、离心泵的实际工作情况由泵的特性和管路特性共同决定。7、过程工业的生产系统可以分为以下三个子系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统。8、热机设置的原则是不跨越夹点。9、欧拉通用网络定理为：Umin=N+LS。10、热泵精馏的原理就是把塔顶蒸汽加压升温，使其返回用作本身的再沸热源，回收其冷凝潜热。1按能源的转换和利用层次分类，可将能源分为：一次能源、二次能源、终端能源。2.与外界没有热量交换的系统称为绝热系统，与外界既无物质交换也无能量交换的系统称为孤立系统。3.换热网络的设计目标包括：能量目标 换热单元数量目标 换热网络面积目标 经济目标。4.过程工业的生产系统可以分为三个子系统，分别为：工艺过程子系统 热回收子系统 蒸汽动力子系统。5.夹点处的物流必须遵循物流数目准则，夹点之上 NH NC，夹点之下 NHNC ,若不满足该准则，可进行物流分支。6.设置换热网络时，每一次匹配应换完两股物流中的一股的目的是：保证最小数目的换热单元。7.热负荷回路相互独立，不会由其中几个的加减而得到另一个，则称为独立的热负荷回路。8.可以通过分支或调整网络结构来消除装置中的网络夹点。9.热机设置的基本原则是不能跨越夹点，热泵设置的的基本原则是必须跨越夹点。1、满足力平衡、_热平衡_和_化学平衡_的状态即为热力学平衡状态。(p21)2卡诺定理作为热力学第二定律的一种表述：在不同状态的恒温热源间工作的所有热机，不可能有任何热机的效率比可逆热机热机的效率更高。（p33）3、按对环境的污染程度能源可分为_清洁能源_、_非清洁能源_(p4)4、能耗水平的影响因素可归结为结构节能、管理节能、_技术节能_(p9)5、常用的热力学分析法有_能量衡算法 、_熵分析法（损失功法） _和_有效能分析法 三种。6 、对于可逆过程，火用效率e _等于_ 17 、 当化学反应过程在可逆条件下进行时，产生的韩变为0时，系统做出最大为_。(p48)8、总复合曲线表达了_温位_ 和 _热通量_的关系9、龟山_吉田模型的环境温度为_298.15k_、环境压力为_1atm_.10塔顶蒸汽余热的回收利用方法有直接热利用、余热制冷、_余热发电_。1. 离心泵的实际工作情况由泵的特性和管路特性共同决定。2.节能潜力有两种涵义：节能总潜力和可实现的节能潜力。3.节能的实质就是在于防止和减少能量贬值现象的发生。4.一种通过气、液互逆流动接触来直接进行物料输送和能量传递的流程结构称为热偶精馏。5.一个系统的一般的火用衡算方程式为：输入系统的火用=输出系统的火用+火用损失+系统火用的变化。6.常用的热力学分析法有能量衡算法、有效能分析法、熵分析法。7.过程工业的生产系统可以分为以下三个子系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统。8.热泵精馏的原理就是把塔顶蒸汽加压升温，使其返回用作本身的再沸热源，回收其冷凝潜热。9.节能的途径分为结构节能，管理节能和技术节能。10.换热网络设计目标分为能量目标，换热单元数目标，换热网络面积目标，经济目标和最优夹点温差的确定。1、节能潜力的两种涵义： 节能总潜力 可实现的节能潜力 。2、完全平衡是指体系和环境达到 热平衡 、力平衡 、化学平衡 的平衡。3、节能的实质是 节火用 。4、环境模型中的基准物化学火用为 零 。5、任意形式的能量中理论上转换为有用功的那部分能量称为该能量的 火用 能量中不能转换为有用功的那部分能量称为 火无 。6、不完全的热力学平衡包括 热平衡 、 力平衡 7、蒸汽加压的方式有 蒸汽压缩机方式 、 蒸汽喷射泵方式 8、定温可逆条件下WA，max = -(H - TS) = - G 9、热机的设置原则是 不跨越夹点 ，而热泵设置的原则是 跨越夹点 。10、 热泵精馏 是消耗一定量的机械能来提高低温蒸汽的能位而加以利用。11、蒸发操作是将含有 不挥发性溶剂 的稀溶液加热至沸腾，使其中一部分溶剂 汽化 从而获得浓缩的过程。12、 夹点 是冷热复合温焓线中传热温差最小的地位，此处热通量为 零 13、按能源对环境的污染程度分类，能源可分 清洁能源 和非清洁能源 。 14、若夹点温差减小，加热公用工程用量 减少 ，冷却公用工程 减少 。15、为达到最小加热和冷却公用工程量，公用工程加热器应加在 夹点之上 。1、按对环境的污染程度,能源可分为_清洁能源_和_非清洁能源_2、完全的热力学平衡是指具有_热平衡_，_力平衡_和_化学平衡_，不完全的热力学平衡只有 _热平衡和力平衡_3、保温层越厚，保温效果越 _好_ ， 散热损失越 _小_ ，所以保温层 _越厚越好_。4、蒸发操作中,将作为热源的水蒸气称为_加热蒸气_,将蒸发产生的蒸气称为_二次蒸气_5、蒸气加压方式有两种_蒸气压缩机方式_和_蒸汽喷射泵方式_6、对于可逆过程，火用效率e _ _等于或=_ 17、夹点温差减少,则加热和冷却工程_均减小_8、总复合曲线表达了_温位_ 和 _热通量_的关系9、常用的热力学分析法有_能量衡算法_ 、_熵分析法（损失功法）_和_有效能分析法 _三种。1. 总复合曲线图就是用去向表示（温位）与（热通量）的关系。2. 干燥的方法：（机械去湿）（吸附去湿）（供热干燥）。3. 热机的设计原则是（不跨越夹点）。4. 减小传热温差的方法（逆流换热）（增大传热面积）（提高传热系数）。5. 热泵有（压缩式）（吸收式）（蒸汽喷射泵）（第二类吸收式热泵）。6.（ 稳定流动 ）是指空间各点参数不随时间变化的流动过程。7.火用是（有效能 ），节能就是（ 节火用 ）。8.能量=（火用 ）+（ 火无 ）9.第一能量有（ 电能 ）（ 机械能 ）10.夹点之上不能有（冷却器）夹点之下不能有（加热器）1.能源按有无加工转换可分为 一次能源、 二次能源 和 终端能源。2. 潜热单位重量的纯物质在相变过程中温度不断发生变化吸收或放出的热。3.完全平衡是指既有 热平衡、力平衡 又有 化学平衡 的体系。4.在环境组成下的物质的化学有效能为05能量交换有热，功两种形式6. 减少传热温差的方法有逆流换热、增大换热面积 和 提高传热系数。 7.保温层越厚，保温效果越好，但需考虑成本。8.网络中连接一个加热器和一个冷却器的一条热流路线称为路径9.可以通过技术经济评价而确定一个系统最小的传热温差夹点温差。1、流体流动的火用损失方程（e1 =-VPT0 /T ）。2、流体输送机械的节能途径(选择合适的流体机械)和(选择合适的流量调节方法)。3、二次蒸汽再压缩的方法有（机械压缩）和（蒸汽动力压缩）。4、夹点技术适用于（过程系统）的设计和节能改造。5、要想获得能量的最优利用，应当进行系统的整体优化，即（工艺过程子系统）、（热回收子系统）和（蒸汽动力子系统）三个系统的联合优化。6、最常用的热机有（燃气透平）和（蒸汽透平）。7、工作点是（泵的特性曲线）和（管路特性曲线）的交点。8、改变离心泵特性曲线的方法有（改变转速）、（切削外轮直径）和（采用泵的串联或并联）。9、蒸发节能的有效途径有（多效蒸发）、（额外蒸发的引出）、（二次蒸发的再压缩）和（冷凝水热量的利用）。1、欧拉通用网络定理为（Umin =N+L-S） 2、独立的热负荷回路数=（实际换热单元数）（最小换热单元数）3、常用的热力学分析方法有（能量衡算法）、（熵分析法）和（有效能分析法）。4、保温层越厚，保温效果（越好）、散热损失（越小）。5、冷凝水热量可用其显热（预热原料）和（自蒸发方式）回收潜热。6、塔顶蒸汽余热回收利用的方式有（直接热利用）、（余热制冷）和（余热发电）。7、要想获得能量的最优利用，应当进行系统的整体优化，即（工艺过程子系统）、（热回收子系统）和（蒸汽动力子系统）三个系统的联合优化。8、夹点技术适用于（过程系统）的设计和节能改造。9、路径：网络中连接一个（加热器）和一个（冷凝器）的一条热流路线，它包括沿此路线的所有（换热器）。选择题1、龟山-吉田环境模型，环境温度为（C ）。 A 0 B 20 C 25 D 1002、以下设备是热回收换热网络子系统的是（C）A、锅炉 B、反应器 C、加热器 D、透平3、公用工程用量随最小温差减小到一定程度后，一种消失，一种不再变化这是（D）。A阈值问题 B 夹点问题 C 技术问题 D 公用工程问题4、改变离心泵特性曲线主要方法（D）。A改变转速 B切削叶轮直径 C采用泵的串联或并联 D 以上三项全是5、不完全的热力学平衡包括（A）A、热平衡和力平衡 B、热平衡和化学平衡 C、化学平衡和力平衡D、化学平衡、力平衡、热平衡6、在一换热网络中，工艺物流为5，独立的热负荷回路数为0，不相关子系统的数目为1，则最小单元数为（D）A、3 B、4 C、5 D、67、石油化工的夹点温差经验取值为（B）A、3040 B、1020 C、1015 D、358、夹点设计中，热容流率数目准则为(B)A、夹点之上CpHCpC 夹点之下CpHCpC B、夹点之上CpHCpC夹点之下CpHCpCC、夹点之上NHNC 夹点之下NHNCD、夹点之上NHNC 夹点之下NHNC9、馏分油加氢中夹点温差经验值为（B）A、2030 B、3040 C、4050 D、506010、可逆绝热过程中（C）A、Q=0 S0 B、Q0 S=0 C、Q=0 S=0 D、Q0 S01、以下方法中不是改变离心泵特性曲线的方法的是（B）A、改变转速 B、调节阀门开度 C、切削叶轮直径 D、采用泵的串联或并联2、以下设备是热回收换热网络子系统的是（C）A、锅炉 B、反应器 C、加热器 D、透平3、不完全的热力学平衡包括（A）A、热平衡和力平衡 B、热平衡和化学平衡 C、化学平衡和力平衡D、化学平衡、力平衡、热平衡4、在一换热网络中，工艺物流为5，独立的热负荷回路数为0，不相关子系统的数目为1，则最小单元数为（D）A、3 B、4 C、5 D、65、石油化工的夹点温差经验取值为（B）A、3040 B、1020 C、1015 D、356、龟山吉田模型的环境温度为（A）A、298.15K B、300.15K C、293.15K D、273.15K7、可逆绝热过程中（C）A、Q=0 S0 B、Q0 S=0 C、Q=0 S=0 D、Q0 S08、石脑油重整中夹点温差的经验值为(B)A、2030 B、3040 C、4050 D、50609、有相变的公用工程介质在T-H图上是（A）A、直线 B、斜线 C、曲线 D、三者都有可能10、夹点设计中，物流数目准则为(B)A、夹点之上NHNC 夹点之下NHNCB、夹点之上NHNC 夹点之下NHNCC、夹点之上NHNC 夹点之下NHNCD、夹点之上NHNC 夹点之下NHNC1、在一换热网络中，工艺物流为5，独立的热负荷回路数为0，不相关子系统的数目为1，则最小单元数为（D）A、3 B、4 C、5 D、62、以下设备是工艺过程子系统的是（A）A、反应器 B、换热器 C、压缩机 D、锅炉3、以下方法中不是改变离心泵特性曲线的方法的是（B）A、改变转速 B、调节阀门开度 C、切削叶轮直径 4、不完全的热力学平衡包括（A）A、热平衡和力平衡 B、热平衡和化学平衡 C、化学平衡和力平衡D、化学平衡、力平衡、热平衡5、斯蔡古特的环境模型中温度为（A）A、298.15K B、300.15K C、293.15K D、273.15K6、炼油夹点温差的经验取值为（C）A、1020 B、1015 C、3040 D、30457、夹点设计中，热容流率数目准则为(B)A、夹点之上CpHCpC 夹点之下CpHCpC B、夹点之上CpHCpC夹点之下CpHCpCC、夹点之上NHNC 夹点之下NHNCD、夹点之上NHNC 夹点之下NHNC8、馏分油加氢中夹点温差经验值为（B）A、2030 B、3040 C、4050 D、50609、可逆绝热过程中（C）A、Q=0 S0 B、Q0 S=0 C、Q=0 S=0 D、Q0 S010、有相变的公用工程介质在T-H图上是（A）A、直线 B、斜线 C、曲线 D、三者都有可能1.不完全的热力学平衡具有（B）A.热平衡和化学平衡 B热平衡和力平衡 C力平衡和化学平衡 D热平衡2.龟山吉田环境模型的环境温度为（C）A20 B0 C25 D303.一个系统的能量具有的火用是（D）A物理火用和化学火用之差 B物理火用 C化学火用 D物理火用化学火用之和4.对于可逆过程，火用效率e（A）A=1 B 1 C 05.夹点部位的传热温差（A）A最小 B最大 C居中 D不确定6.换热网络中，工艺物流为5，独立的热负荷回路数为0，不相关子系统的数目为1，则最小单元数为（D） A3 B4 C5 D67.热容流率准则：夹点之上 CPH(A)CPCA B C8.CP分支=热负荷（C）A温差 B最小温差 C温升 D最大温差9.若TTHR(A)Tmin,属于阈值问题。A B C D0 BNC B NHNC B NH 0 C. 0 B.0.得到功W0.得到功W0（对）2、在任何不可逆过程必然发生火用向烰的转变,火用的总量减少（对）3、夹点之下不应设置任何公用工程冷却器。（错）、系统内部以及系统与外界之间不存在任何不平衡势是实现热力学平衡的充分必要条件。（ 对）5、夹点之处的热通量大于零。（错）6、干燥过程不仅是传热过程还是传质过程。（对）7、生物质能属于可再生能源。（对）8、调节阀门开度改变离心泵特性曲线（错）9、热偶精馏比两个常规塔精馏可节能10%30%。（错）10、适当加大管径可减少局部阻力损失。（错）1、夹点是冷热复合温焓线中传热温差最小的地方，此处热通量为.()2、在换热网络改造中，最优夹点温差大于阈值温差，是阈值问题。()3、独立的热负荷回路实际换热单元数最小换热单元数。()4、在夹点之下，可设加热器。()5、煤炭，石油，天然气。水力是常规能源。()6、夹点问题的公用工程用量随最小传热温差的减小而不变。（）7、热偶精馏就是一种通过气液互逆流动解出来直接进行物料输送和能量传递的流程结构。（）8、温区之间通量为0处，即为夹点。（）9、加点之上应设置公用工程冷却器。（）10、若进出口截面的参数不随时间而变化，则称为稳定流动过程。（）1.热机的热效率小于1。（ ）2.熵产值恒大于0。（ ）3. 回路是指，在网络中从一股物流出发，沿与之匹配的物流找下去，又回到该物流。（）4.当有驱动力存在时就有火用损失 ）5.夹点技术设计准则中，物流数目准则，夹点之上。（ ）6.公用工程用量随最小温差的减少而减少是阈值问题。（ ）7.功和热量是状态函数。（ ）8. 多效蒸发操作蒸汽与物料的流向有多种组合，常见的有：并流、逆流、错流、平流（）9.节能潜力=实际加热公用工程量+最小加热公用工程量。（ ）10.总是合并回路中热负荷最小的换热器（ ）1、改变出口阀开度可以改变泵的特性曲线。（）2、选择合适的泵，使工作点在最高效率的92%以上。（）3、在工业生产中，换热过程是作重要的单元操作之一，而换热造成的火用损失占石油化工总火用损失的10%以上。（）4、多效蒸发流程中的并流流程是总的传质系数增大。（）5、当生蒸汽和冷凝压力一定时，蒸发装置的总传热温差tT 也随之而定。（）6、在完全使用新风的干燥工艺中，热泵起着脱去水分和加热空气的作用。（）7、总复合曲线表达了温位与热通量的关系。（）8、等温热公用工程在T-H图上表示出来的是一条斜线，而变温热公用工程在T-H上表示出来的是一条水平线。（）9、热泵要完成自己的工作就必须从外界输入一部分有用能量，以实现能量传递。（）10、热泵的设计原则是不跨越夹点，而热机的设计原则是必须跨越夹点。（）1、对于沸点差小的混合物分离的精馏塔应用热泵精馏效果会更好。（）2、减小回流比，增大精馏过程的不可逆性，减少能耗，增加塔板数，增加费用。（）3、热偶精馏比两个常规精馏塔可节能20-40%。（）4、无能量消耗过程推动力无限小。（）5、不完全的热力学平衡只包括热平衡和化学平衡。（）6、节能的实质就是节火用。（）7、干燥过程不仅是传热过程，还是传质过程。（）8、有限时间热力学认为过程在有限时间内进行，势差越小越好。（）9、夹点之处的热通量大于0。（）10、总复合曲线表达了温位与热通量的关系。（）简答题1、夹点方法的设计原则是什么？（6分）答：夹点之上不应设置任何公用工程冷却器夹点之下不应设置任何公用工程加热器不应有跨越夹点的传热2、简述干燥过程中的节能方法（10分）答：排气的再循环采用换热器的余热回收热泵的应用其他：应用高效能的干燥装置；扩大干燥介质的种类；应用干燥基础理论在干燥前应尽量降低物料的湿含量3、问题表法的解题步骤（8分）答：以冷热流体的平均温度为标尺，划分温度区间。冷热流体的平均温度相对热流体，下降1/2个夹点温差；相对冷流体，上升1/2个加点温差计算每个温区内的热平衡，以确定各温区所需的加热量和冷却量，计算式为：Hi=(Cpc-Cph)(Ti-Ti+1)进行热级连计算温区之间热通量为零处，即为夹点2、简述干燥过程中的节能方法（10分）答：排气的再循环采用换热器的余热回收热泵的应用其他：应用高效能的干燥装置；扩大干燥介质的种类；应用干燥基础理论在干燥前应尽量降低物料的湿含量1、简述节能的意义（6分）答：是保持人类可持续发展的重要措施有利于保护环境节省了宝贵的化工原料节能可以促进生产节能可以降低成本节能能促进管理的改善和技术的进步2、简述干燥过程中的节能方法（10分）答：排气的再循环采用换热器的余热回收热泵的应用其他：应用高效能的干燥装置；扩大干燥介质的种类；应用干燥基础理论在干燥前应尽量降低物料的湿含量1.简述化工节能应遵循的基本观点。答：（1）按质用能观点 （2）连续生产观点 （3）系统能耗观点 (4)经济效益观点 （5）发展动态观点2、简述精馏过程的节能措施答：（1）降低精馏热负荷Q 可通过降低蒸发量，减小回流比R，减小有效能损失，但塔板数增加。 可将进料改为气相进料，使塔釜蒸发量下降，降低塔釜热负荷，减小有效能损失。（2） 减小塔顶与塔釜间温差温差越大，则有效能损失越大，缩小塔顶与塔釜温差主要方法有：降低塔板压降；设置中间再沸器或冷凝器。（3）余热回收 利用塔釜产品、塔顶产品、冷却水预热原料液； 直接利用塔顶蒸汽预热原料液； 冷却水及塔釜产品闪蒸，作为低温热源； 塔顶蒸汽经热泵压缩作为塔釜加热蒸汽，热泵精馏； 塔顶蒸汽作为另一低压精馏塔的加热热源，多效精馏（双效节能50%，三效节能75%）； 热偶精馏（用于多组分、多塔精馏，与常规精馏相比节能2040%）。3、简述单塔精馏操作节能法 要点：预热进料塔釜余热的利用塔顶蒸汽余热的回收利用多效精馏塔热泵精馏减小回流比、增设中间再沸器和中间冷凝器多股进料、侧线出料热偶精馏1.简述单塔精馏操作的节能方法。(1)应用高效能的干燥装置，以提高物料的干燥速率和节能效果，从而使整个生产工艺都得到了很大的改进。(2)扩大干燥介质的种类。除热空气外，应用惰性气体、高温燃气，特别是应用过热蒸汽作为干燥介质。(3)应用干燥基础理论，以改进有关干燥过程。(4)在干燥前尽量降低物料的湿含量。(5)降低干燥过程中废气带走的热量（它占总热量支出的比例很大），可大大提高干燥过程的热效率。(6)尽量采用高温干燥，在保证干燥物料质量的前提下。(7)其他的措施。如改善保温，防止热风泄漏，防止物料的过度干燥，部分废气循环和废热回收，采用热泵干燥器等。 3.为什么增设中间再沸器和中间冷凝器起到节能的效果？采用中间再沸器方式把再沸器加热量分配到塔底和塔中间段。采用中间冷凝器把冷凝器热负荷分配到塔顶和塔中间段。即使热负荷在数量上没有变化，如果温度分布发生了变化就有可能减少不可逆损失。1、化工节能遵循的基本观点是什么？答： 按质用能观点 连续生产观点 系统能耗观点 经济效益观点 发展动态观点2、稳流体的只要特征是什么？答：体系中任何一点的状态不随时间变化而变化，但随位置的不同而不同。每股物流的质量流量不随时间而变。每股能量流的流速不随时间而变整个体系内的总质量和总能量均不随时间而变体系中没有质量和能量的积累。3、蒸发过程的只要节能途径答：多效蒸发 额外蒸汽引出 二次蒸汽的再压缩 冷凝水热量的利用1、简述干燥过程的节能措施2) 答: 减小塔顶与塔釜间温差温差越大，则有效能损失越大，缩小塔顶与塔釜温差主要方法有：降低塔板压降；设置中间再沸器或冷凝器。1) 2、简述精馏过程的节能措施。答: ：（1）降低精馏热负荷Q 可通过降低蒸发量，减小回流比R，减小有效能损失，但塔板数增加。 可将进料改为气相进料，使塔釜蒸发量下降，降低塔釜热负荷，减小有效能损失。2) 减小塔顶与塔釜间温差