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化学工艺学作业答案

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第二章

1.煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同?

答:先说开采方面:煤储存于地下几十米至几百米不等,靠机械或者人工在地下煤层作业面开采;石油和天然气都是可以流动的液体或者气体,埋藏在地下几百米直至六七千米的地下,一般都是先打油气井,建立流动井筒,依靠地层压力或者人工举升等方式将油气开采出来;

再说运输方面:煤主要是依靠铁路、公路以及大型货轮运输;石油、天然气主要依靠管道运输,短程的也用油罐车运输;

加工和应用方面:三者都是能源,应用都非常广泛;煤主要用于发电,此外煤制油工业也日趋成熟;石油和天然气相对而言属于清洁能源,尤其是天然气,主要用途还是作为燃料,毕竟是能源嘛。同时,煤、石油、天然气他们的衍生品都很多,应用也非常广泛,比如塑料、衣服、各种用油(食用油除外)、化肥等等,都离不开他们,可以说他们与我们的生活息息相关。

2.试叙述煤化程度与煤性质及应用的关系。

答:根据煤化程度分为:泥炭,褐煤,烟煤,无烟煤。

泥炭性质:煤最原始的状态,无菌、无毒、无污染,通气性能好,质轻、持水、保肥、有利微生物活动,增强生物性能,营养丰富,即是栽培基质,又是良好的土壤调解剂,并含有很高的有机质,腐殖酸及营养成份。

应用:燃料,花卉用土,有机肥料等。

褐煤性质:是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。化学反应性强,在空气中容易风化,不易储存和远运。

应用:发电厂的燃料,也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等。

烟煤性质:煤化程度较大的煤。外观呈灰黑色至黑色,粉末从棕色到黑色。由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状。

应用:烟煤除可用于作燃料、燃料电池、催化剂或载体、土壤改良剂、过滤剂、建筑材料、吸附剂处理废水等。

无烟煤性质:是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。黑色坚硬,有金属光泽。

应用:无烟煤块煤主要应用是化肥(氮肥、合成氨)、陶瓷、制造锻造等行业;无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹。

第三章

1.氧化反应有哪些特点?这些特点与工艺流程的组织有什么具体的联系?

答:氧化反应的共同特点有:1属强放热反应;2反映途径多样化,副产品品种多;3生成CO2和水的倾向性(即深度氧化)大。在工艺流程中须考虑热量的回收和合理利用,在设备的选用时,须考虑反应热的及时携出问题。由于生成的主、副产物品种多,含量不高(或集中度差),在工艺流程中须考虑产物的分离次序。分离设备的选用或设计时要考虑是否能达到分离要求的问题。为减少CO2和水的生成,选择氧化剂和氧化催化剂相当重要,并在工艺流程组织重要考虑氧化剂和氧化催化剂的循环及回收利用问题,为减少深度氧化反应的发生,适时中止氧化反应相当重要,为此,在工艺流程中须设置中止氧化反应的设备,如急冷器等。

2.二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,为什么要在不同温度条件下分段进行?

答:在二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应中,反应热力学和反应动力学之间存在矛盾,即为达到高转化率,希望反应在较低温度下进行。为加快反应速率,希望反应在较高温度下进行,在实际生产中,为兼顾资源利用、环境保护及企业生产能力,常将反应分段进行。首先利用SO2初始浓度高,传质推动力大的优势。在较低温度下快速将反应转化率提升至70%-75%,然后快速升温至较高反应温度,在此利用反应动

力学优势,快速将反应转化率提升至85%-90%。进入第三阶段后,反应又在较低温度下进行,利用反应热力学优势,将转化率再次提升至97%-98%。由于提升幅度不大,花费的时间也不会很多。这种反应顺序的安排,既照顾了反应转化率,又兼顾了反应速率。但若追求高转化率(如达到99.5%),反应需在更低的温度下进行,花费时间长,将严重影响到企业的生产能力,此时需采用本教科书上介绍的“二转二吸”工艺才行。

3.简述环氧乙烷生产中车间的安全问题。

答:环氧乙烷生产车间采用的原料(以西)和产品(EO)都是易燃易爆物料,运输和储存中,管路、容器和反应器都不准有溢流现象发生;车间动力线路采用暗线埋设,设备采用防爆电机驱动,设备之间排列顺序和间距要符合国家安全要求,不能用铁器击打设备和管道,不穿有铁钉的鞋子。各工段之间的间距也符合国家安全要求。乙烯-氧气混和器,氧化反应器的设计和制造要规范,严格符合工艺和安全要求,以避免混合器爆炸、氧化器“飞温”和“尾烧”等事故发生。车间设置安全通道,配置灭火等消防设施。

4.丙烯腈反应器改进的方向以及目前遇到的困难?

答:目前广泛采用的Sohio细粒子湍流床反应器比固定床反应器优越,但实际操作与反应原理之间存在不小的矛盾。从氧化-还原机理及丙烯氨氧化的特性来看,要求床层下部处于低氧烯比状态,在获得一定转化率(如80%)的同时,提高反应的选择性;在床层上部处于高氧烯比状态,让剩余丙烯继续反应,转化率达到98%以上,而实际操作情况则与之相反,选择性和转化率不高,大有改进余地,Sohio公司近年来开发的新型反应器(如本教科书图3-1-42所示),以及国内开发的UL反应器(如图3-1-43所示),都采用分段式(或两个反应区域)布局。首先在低氧烯比条件下反应,然后分段(区域)补充氧气继续反应,以获取较高的选择性和转化率。这类反应器岁发表了专利,但存在气-固分离器负荷大,分离器内固体粒子浓度高,易发生深度氧化反应,以及催化剂跑损严重的缺点,反映器结构也颇为复杂,至今还没有实现工业化。5.氨合成有多种工艺流程,试说说它们的主要特点。

答:(1)中国中型合成氨系统工艺流程,属中压法采用中国自主开发的轴径向氨合成塔,工艺流程简单,投资省,适宜与非尿素类氨企业配套,缺点是氨净值低,能量回收和利用差,生产成本高。

(2)布朗三塔三废锅氨合成圈工艺流程。属低压法,能量回收利用好,氨净值高,采用天然气为原料,新鲜补充原料气经生冷法已除去惰性气体,H2、N2也得到调整,对反应有利,且弛放气无排放,原料利用率高,但工艺流程复杂,投资大,适用于大型合成氨厂采用,生产成本低,环境污染小。

(3)伍德两塔两废锅氨合成圈工艺流程,属低压法,能量回收和利用好,氨净值高,采用石油渣油为原料,弛放气经回收H2后排放,原料利用率高,但工艺流程复杂,投资大,适用于大型合成氨厂采用,生产成本低,环境污染小。

(4)托普索S-250型氨合成圈工艺流程,属低压法,因采用径向反应塔,小颗粒催化剂,反应压降小,催化剂活性高,能量回收利用好,氨净值高,以天然气为原料,适用于大型合成氨厂采用。

(5)卡萨里轴径向氨合成工艺流程,属低压法,能量回收利用好,氨净值较高,只需一个反应器,故能方便的应用于中国中型合成氨厂的扩能技改中,但因氨净值比上述的(2)~(4)稍低,在新建大型氨厂采用还不十分适宜。

6.简述离子膜法电解原理。

答:利用离子交换膜代替隔膜。离子交换膜微孔中,挂有磺酸基团(-SO3-)其上有可交换的Na+能与阳极电解液(盐水)中的Na+进行交换,客观上看到的是Na+经微孔进入阴极室,而阳极电解液中的Cl-或阴极室中的OH-因受-SO3-的排斥,不能经微孔流入阴极室或阳极室。因此,经过放电,在阳极室可得到Cl2及低浓度食盐水,在阴极室得到H2和低浓度纯NaOH溶液。若阳极电解液(盐水)中含有多价阳离子(如Ca2+、Mg2+、Al3+和Fe3+等)按上述原理也会与-SO3-的Na+交换,从而占据了部分交换位置,是离子交换膜的交换Na+的能力下降,故原料盐水的脱多价阳离子相当重要,只有将他们脱除至某一指标后,才能用作电解液。

第四章

1.焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处?试写出焙烧和锻烧化学反应式各一条。

答:焙烧是将化学矿石在空气、氢气、氯气、一氧化碳、二氧化碳等气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉料熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程。

煅烧是在低于熔点的适当温度下,加热物料,使其分解,并除去所含结晶水、二氧化碳或二氧化硫等挥发性物质的过程。

两者相同之处是:均在低于炉料的熔点的高温下进行。

两者的不同之处是:焙烧是原料与空气、氯气等气体及添加剂发生化学反应,煅烧是物料发生分解反应,失去结晶水或挥发组分。

焙烧的工业应用实例:硫铁矿焙烧制备二氧化硫。

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑

3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2↑

煅烧的工业应用实例:石灰石煅烧制备生石灰。

CaCO3→CaO+CO2↑

2.采用哪些措施可提高矿物的浸取速度?书中介绍的各类浸取器的共同点和特点是什么?答:提高矿物浸取速率的措施有:

——选取合适的浸取剂;

——对矿物进行切片、粉碎、研磨等予处理;

——选取合适的浸取条件,包括温度、浸取剂浓度、矿石粒径、液固

比、搅拌措施等;

——选取合适的浸取设备。

浸取器有间歇式、半连续式、连续式;按固体原料处理方式,分为固定床、移动床、分散接触式等;按液固接触方式,可分为多级接触、单级接触等。

浸取器有渗滤器、机械搅拌槽式浸取器、空气鼓泡槽式浸取器、回转式浸取器、板式浸取塔、增稠浸取器、螺旋浸取器等。

3.在湿法磷酸生产中,可采用哪些措施来提高磷的总收率?在诸多生产方法中,你认为哪种比较好?为什么?

答:在湿法磷酸生产中,提高磷收率的措施有:

在磷矿浸取工序要尽可能提高磷矿分解率,尽可能减少由于磷矿粉被包裹或同晶取代造成的P2O5损失。在分离工序要求CaSO4结晶粗大、均匀、稳定,过滤强度和洗涤效率高,减少P2O5损失。

要选取合适的浸取条件,包括:①液相SO3浓度;②反应温度;③料浆中P2O5浓度;④料浆中固含量;

⑤料浆返回量;⑥物料在反应槽中停留时间;⑦搅拌强度。

第五章

1.裂解气深冷分离中,采用哪些措施来回收冷量?

答:冷量的回收表现在两个方面,一个方面是低温度级别的冷量在不同温度下的重复使用,例如塔顶冷凝器用的低温冷剂,用作温度稍高的精馏塔顶冷剂,或中间冷凝器的冷剂,依此类推直至这种冷剂全部汽化,温度升至接近常温为止,另一种是现有冷剂通过节流膨胀或热泵系统维持一定的低温度级别冷剂,以减少低温度级别的冷剂的制造量,从而节约能量。冷箱是回流冷量的经典设备,利用这一设备可制造出更低温度级别的冷量,用作脱甲烷塔的冷剂等。这一过程,可看做潜在冷量被释放出来,变成更低温度级别的冷量,使之得到回收和利用。

2.采用催化蒸馏法有哪些好处?

答:首先,催化蒸馏法将反应器和蒸馏塔组合在一起,实现了反应和蒸馏在同一设备内进行,因而节约了设备投资费。

其次,可将反应热供给蒸馏和提馏段。节能效果明显,也省去加热设备和相应管路。

最后是因反应产物能通过蒸馏和提馏快速离开反应区,有利于平衡向生成目的产物方向移动,从而提

高了反应的平衡转化率。

3.解释气相乙烯水合法生产乙醇,乙烯转化率为

4.5-

5.0%的原因

答:这可由平衡转化率与温度和压力的关系来确定(见本教材书图5-4-04)。由该图可见,即使压力升至14.7MPa。在300℃时,乙烯的平衡转化率仅为22%,在此条件下,乙烯已发生猛烈的聚合反应。另一方面,工业上应用的磷酸/硅藻土催化剂,只能在250~300℃时才能发挥正常活性。为防止聚合,工业上采用的压力在7.0MPa左右。250~300℃下相应的平衡转化率为10%~20%。考虑到动力学因素(希望在稍高温度下进行),实际的转化率很低,仅为5%左右

第六章

1.煤的热分解过程条件的变化对煤的干馏和气化有什么影响?

答:温度:随最终温度的升高,煤干馏时,焦炭和焦油产率下降,煤气产率增加而煤气热值降低,焦油中芳烃与沥青含量增加,酚类和脂肪烃含量降低,煤气中氢气成分增加而多碳烃类减少。气化时,煤焦的气化速率增加,气化过程由化学控制向扩散控制过渡,高温气化的煤气中焦油和烃类物质很少,接近平衡组成。

升温速率:随加热速率的增加,煤干馏时热解的液体量增加、胶质体温度范围扩大,煤膨胀度增加,焦炭裂纹增加,块度下降。快速升温有利于挥发分析出,半焦气孔率增加,可促进气化过程。

压力:在压力下进行热解时,煤的粘结性得到改善,此时,裂解产生的液体产物数量以及液体产物的停留时间随压力增加而增加,从而有利于对固相的润湿作用的缘故。压力增加同样加速气化反应速率。但煤干馏时,压力增加干馏煤气产率下降。

气氛:在氢气氛中进行热裂解和在惰性气氛中显著不同,在加氢气氛中裂解仅需几秒钟就能生成更多的挥发产物,加氢热解后甲烷和轻质油产率明显增加,而干馏残炭产率明显下降。同样煤在二氧化碳气氛和水蒸气气氛下的气化速率也是不同的,一般煤焦与水蒸气的气化速率大于煤焦与二氧化碳的气化速率。

2.实行配煤炼焦有哪些积极意义?

答: 炼焦煤资源:国内外都存在优质炼焦煤资源不足,中国更是如此。

焦炭质量本身:单一煤种炼焦只有焦煤合适,但随着高炉大型化,单一煤种的焦炭不能满足现代高炉要求。调整炼焦企业产品结构:在保证焦炭质量前提下,尽量增加焦化产品收率,有利于企业经济利益。

3.实现煤气化联合循环发电工艺有哪些好处?

答:传统煤化工主要是焦化、气化、液化和电石乙炔。

粗放式加工:以焦炭、煤气为主要产品,为冶金和化工(化肥,芳烃,乙炔)提供原料;本质是热加工:基本不用催化剂和反应器,采用高温加热的焦炉和煤气炉。虽称煤化工,但缺少化工特色;工艺技术发展程度低,劳动条件较差;规模小,增值少,环境污染严重。

煤气化多联产系统的好处:以煤气化为龙头,采用资源/能源/环境一体化的多联产工艺,实现煤炭大规模、高效、清洁转化和多联产。

①它是一个多元集成技术体系,并能根据市场需求把多种先进技术组合成不同能源体系;

②考虑工业生态学,可实现颗粒物、SO2、NO2和固体废物等污染物的近零排放,通过提高效率和碳封存实现CO2零排放;

③原料和产品的多元化,原料包括煤、天然气、渣油、石油焦、生物质、城市垃圾等,产品有发电联产蒸汽、液体燃料、合成气、化学品、氢等;

④先进的系统集成及计算机控制技术以保证系统运行的可靠性和稳定性。

第七章

1.写出芳烃磺化反应的主要副反应以及克服这些副反应的方法

答:芳烃的磺化最主要的副反应是形成砜,特别是再芳环过剩和磺化剂活性强的时候,如:用三氧化硫磺化时,极易形成砜,可以用卤代烷烃为溶剂,也可以用三氧化硫和二氧六环、吡啶等的复

合物来调节三氧化硫的活性。发烟硫酸磺化时,可通过加入无水硫酸钠,抑制砜的形成。

2.有机溶剂用三氧化硫进行磺化时,由于生成的磺酸一般都不溶于有机溶剂,反应物常变得很粘,你认为反应后的磺酸应如何分离,写出产品的后处理方案。

3.谈谈苯环反应氨解时,苯环上原有取代基对氨解反应的影响。

答:由于苯环上引入氨基通常先引入吸电子基团,降低苯环的碱性,再进行亲核取代引入氨基,因此苯环的直接反应氨解,可以大大简化工艺过程。当苯环上由吸电子基团存在时,苯环的碱性降低,发生氨解反应容易进行;相反,当苯环上存在供电子基团时,氨解反应难以进行。

4.谈谈缩合反应的共同规律。

第八章

1.举例说明和区别线型和体型结构,热塑性和热固性聚合物,无定型和结晶聚合物。

答: 线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物,聚合物受热时,克服了分子间力,塑化或熔融;冷却后,又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行,这种热行为特称做热塑性。但大分子间力过大(强氢键)的线形聚合物,如纤维素,在热分解温度以下,不能塑化,也就不具备热塑性。

带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后,在塑化的同时,交联成体形聚合物,冷却后固化。以后受热不能再塑化变形,这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。

聚氯乙烯,生橡胶,硝化纤维:线形,热塑性

维素:线形,不能塑化,热分解

酚醛塑料模制品,硬橡皮:交联,已经固化,不再塑化

2.举例说明橡胶、纤维、塑料间结构-性能的差别和联系。

答: 现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、集态、机械性能等主要特征列于下表。

纤维需要有较高的拉伸强度和高模量,并希望有较高的热转变温度,因此多选用带有极性基团(尤其是能够形成氢键)而结构简单的高分子,使聚集成晶态,有足够高的熔点,便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力,因此,较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。

橡胶的性能要求是高弹性,多选用非极性高分子,分子链柔顺,呈非晶型高弹态,特征是分子量或聚合度很高,玻璃化温度很低。

塑料性能要求介于纤维和橡胶之间,种类繁多,从接近纤维的硬塑料(如聚氯乙烯,也可拉成纤维)到接近橡胶的软塑料(如聚乙烯,玻璃化温度极低,类似橡胶)都有。低密度聚乙烯结构简单,结晶度高,才有较高的熔点(130℃);较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高,熔点高(175℃),强度也高,已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子,强度中等;但属于非晶型的玻璃态,玻璃化温度较低。使用范围受到限制。

3.什么叫链转移反应?有几种形式?对聚合物速率和相对分子质量有何影响?什么叫链转移常数?与链转移速率常数的关系?

答:链转移(Chain Transfer):在自由基聚合过程中,链自由基可能从单体(M)、溶剂(S)、引发剂(I)等低分子或大分子上夺取原子而终止,使失去原子的分子成为自由基,继续新链的增长,这一反应叫链转移反应。链转移结果,自由基数目不变,如新自由基与原自由基活性相同,则再引发增长速率不变,如新自由基活性减弱,则再引发相应减慢,会出现缓聚现象。极端情况是新自由基稳定,难以继续再引发增长,成为阻聚作用。

平均聚合度是增长速率与形成大分子的所有终止速率(包括链转移终止)之比。

其中CM、CI、CS分别是向单体、引发剂、溶剂转移的链转移常数。

4.无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异?在这些共聚物名称中,对前后单体的位置有何规定?

答:对于二元共聚物,无规共聚物是指两单元M1、M2无规排列,M1、M2

连续的单元数不多,自1至数十不等,按一定几率分布。

交替共聚物:共聚物中M1、M2两单元严格相间。

嵌段共聚物:由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成大分子。每链段由几百至几千个结构单元组成。

接枝共聚物:主链由单元M1组成,而支链则由另一单元M2组成。无规共聚物命名中,前一单体为主单体,后为第二单体。嵌段共聚物名称中前后单体代表单体聚合的次序。接枝共聚物中前单体M1为主链,后单体M2则为支链。

5.比较本体、悬浮、溶液和乳液聚合的配方、基本组分和优缺点。乳液聚合和均相聚合各有什么特点?与沉淀聚合有何相似之处?

答:乳液聚合是单体在微小的胶束或乳胶粒中进行的聚合,从宏观上看似是均相的乳液,但微宏观上看是以水为介质的非均相聚合,如聚合物和单体能溶解,即在聚合过程中始终只有一相,反之即两相。而沉淀聚合是指在聚合过程中,聚合物以固体形式析出的聚合。

化学工艺学试题

化学工艺学:是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学,内容包括生产方法的评估,过程原理的阐述,工艺流程的组织和设备的选用和设计。 焙烧:是将矿石,精矿在空气,氯气,氢气,甲烷,一氧化碳和二氧化碳等气流中,不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点,发生氧化,还原或其他化学变化的单元过程煅烧:是在低于熔点的适当温度下加热物料使其分解,并除去所含结晶水二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程 平衡转化率:可逆化学反应达到化学平衡状态时,转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数 浸取:应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程 烷基化:指利用取代反应或加成反应,在有机化合物分子中的N、O、S、C等原子上引入烷基(R--)或芳香基的反应。 羰基合成:指由烯烃,CO和H2在催化作用下合成比原料烯烃多一个碳原子醛的反应。 煤干馏:煤在隔绝空气条件下受强热而发生的复杂系列物化反应过程。 水煤气:以水蒸气为气化剂制得的煤气(CO+H2) 精细化学品:对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能,特定用途,小批量生产的高附加值系列产品。 高分子化合物:指相对分子质量高达104~106的化合物 原子经济性:指化学品合成过程中,合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用到的所有原料尽可能多的转化到产物中。=目的产物分子量/所有产物分子量 环境因子:=废物质量/目标产物质量 1.化学工业的主要原料:化学矿,煤,石油,天然气 2.化工生产过程一般可概括为原料预处理,化学反应,产品分离及精制。 3.三烯:乙烯,丙烯,丁二烯。三苯:苯,甲苯,二甲苯。 4.石油一次加工方法为:预处理,常减压蒸馏。二次加工方法:催化裂化,加氢裂化,催化重整,焦化等。石油中的化合物可分为:烷烃,环烷烃,芳香烃。 5.天然气制合成气的方法:蒸汽转化法,部分氧化法。主要反应为:CH4+H2O-----?CO+3H2 和CH4+0.5O2-----?CO+2H2 CH4+CO2----?2CO+2H2 6.硫酸生产的原料有:硫磺,硫铁矿,有色金属冶炼炉气,石膏。 7.工业废气脱硫,高硫含量用湿法脱硫,低硫含量用干法脱硫。 8.硝酸生产的原料:氨,空气,水。 9.浓硝酸生产方法:直接法,间接法,超共沸酸精馏法。 10.氨的主要用途:生产化肥,生产硝酸。平衡氨浓度与温度,压力,氢氮比,惰性气体浓 度有关。温度降低或压力升高时,都能使平衡氨浓度增大。 11.合成氨反应方程式:N2+3H2?-----?2NH3 300--600℃ 8--45MPa,催化剂。 12.甲烷化反应:CO+3H2==CH4+H2O 13.变换反应:CO+H2O===CO2+H2 14.氯在氯碱厂主要用于生产:液氨,盐酸。氯碱厂主要产品有:烧碱,盐酸,液氨。 15.食盐水电解阳极产物是:Cl2,阴极产物是:NaCl,H2 16.氯碱工业三种电解槽:隔膜,离子交换膜,汞阴极法。 17.汽提法生产尿素工艺中,常用气提气有:CO2和NH3 18.铬铁矿焙烧方法:有钙焙烧,无钙焙烧。有钙焙烧的主要废物是:铬渣。含有致癌物:六价铬。常见铬盐产品:重铬酸钾,重铬酸钠,铬酐,铬绿(Cr2O3)。 19.索尔维制碱法主要原料:NH3,CaCO3,NaCl。主要产品:Na2CO3,CaCl2 侯氏制碱法:NH3,CO2,NaCl 。主要产品:Na2Co3,NH4Cl

《化工工艺学》考试试卷

《化工工艺学》考试试卷 一、选择题(20分,每题2分) 1、下列哪一项不是天然气转化合成气时副反应析碳的危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层,增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中,沸程最低的是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 4、天然气转化合成气使用的催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe C、Ni D、Co 5、对CO变换反应,下列说法正确的是 A、高温和高水碳比有利于平衡右移 B、变换反应是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡和反应速度都无影响 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是 A、Cu B、Ag C、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2,CO2 B、Ar,CO2 C、O2,H2O D、N2,CH4 8、关于脱氢反应中下面哪一项是错误的 A、催化剂活性组分为Fe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯的催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂 D、ZSM-5分子筛催化剂 10、下列哪项不是磺化反应的特点

A、亲电取代 B、饱和烃比芳环易磺化 C、可逆反应 D、HSO3+阳离子为真正的磺化剂 1、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和三大步骤。 ( A ) A、产品分离及精制; B、工艺条件优化; C、设备与安装工程; D、产品方案设计 2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和。 ( C ) A、金属矿; B、化学矿; C、化学中间体; D、工业盐 3、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和,三苯指苯、甲苯和。 ( A ) A、丁二烯和二甲苯; B、丁二烯和乙苯; C、丁烯和二甲苯; D、丁烯和乙苯 4、为了充分利用宝贵的石油资源,要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为常 压蒸馏和减压蒸馏;二次加工主要方法有等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 5、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3,该反应是一个、、体积缩小的反应。 ( D ) A、不可逆、吸热; B、不可逆、放热; C、可逆、吸热; D、可逆、放热 6、侯氏制碱法的主要产品是。 ( C ) A、NaHCO3和NH4Cl; B、Na2CO3和NaCl; C、Na2CO3和NH4Cl; D、Na2CO3和NaHCO3 7、烷烃热裂解主要反应为。 ( B ) A、加氢反应和断链反应 B、脱氢反应和断链反应 C、脱氢反应和重组反应 D、加氢反应和重组反应 8、转化率是针对而言的;选择性是针对而言的;收率等于转化率与选择性 之积。 ( D ) A、目的产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目的产物、反应物 D、反应物、目的产物 9、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值:。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量; C、提高氧含量; D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨的熔铁催化剂Fe3O4-Al2O3-K2O说法错误的是:。( A ) A、Fe3O4是活性组分 B、Al2O3是结构型助催化剂 C、K2O是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化 二、填空题(30分,每空2分) 1、煤高温干馏的产物、、、。 2、四大基本有机化工原料分别是、、、。 3、化工中常见的三烯指、、;三苯指、、。 4、为将重质油转化为轻质油及化工产品,石油二次加工方式有、、、。

化学工艺学试卷及答案剖析

化学工艺学试卷(两套) 一、选择题(2分/题) 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料,其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是() A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时,下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置,进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有() A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于( ) A 10μg/L B 20mg/L C 40μg/L D 20μg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据()总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.()表达了主副反应进行程度的相对大小,能确切反映原料的利用是否合理。A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和()集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是() A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成 A原料处理和化学反应 B化学反应和产品精制

化学工艺学试题答案

《化学工艺学》考查课期末试题 班级:08化工(1)班学号:08003028姓名:李强 1.现代化学工业的特点是什么? 答:1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性;2、向大型化、综合化、精细化发展;3、多学科合作、技术密集型生产;4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法;5、资金密集,投资回收速度快,利润高;6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率?什么是选择性?对于多反应体系,为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标? 答:1、转化率:指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率,用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率:系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率:系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性:用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示, 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应,只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转变成副产物,目的产物很少,意味着许多原料浪费了。所以,需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产 中如何正确使用催化剂? 答:1、基本特征包括:催化剂是参与了反应的,但反应终止时,催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化,因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用;催化剂只能缩短达到化学平衡的时间(即加速反应),但不能改变平衡;催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用:提高反应速率和选择性;改进操作条件;催化剂有助于开发新的反应

化工工艺学期末考试总结(1)

《化工工艺学》 一、填空题 1. 空间速度的大小影响甲醇合成反应的选择性和转化率。 2. 由一氧化碳和氢气等气体组成的混合物称为合成气。 3. 芳烃系列化工产品的生产就是以苯、甲苯和 二甲苯为主要原料生产它们的衍生物。 4. 石油烃热裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间、低烃分压。 5. 脱除酸性气体的方法有碱洗法和乙醇胺水溶液吸附法。 6. 天然气转化催化剂,其原始活性组分是,需经还原生成才具有活性。 7. 按照对目的产品的不同要求,工业催化重整装置分为生产芳烃为主的化工型,以生产高辛烷值汽油为主的燃料型和包括副产氢气的利用与化工燃料两种产品兼顾的综合型三种。 8. 高含量的烷烃,低含量的烯烃和芳烃是理想的裂解原料。 9. 氨合成工艺包括原料气制备、原料气净化、原料气压缩和合成。

10.原油的常减压蒸馏过程只是物理过程,并不发生化学变化,所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。 11. 变换工段原则流程构成应包括:加入蒸汽和热量回收系统。 12. 传统蒸汽转化法制得的粗原料气应满足:残余甲烷含量小于0.5% 、(H2)2在 2.8~3.1 。 13. 以空气为气化剂与碳反应生成的气体称为空气煤气。 14. 低温甲醇洗涤法脱碳过程中,甲醇富液的再生有闪蒸再生、_ 汽提再生 _、_热再生_三种。 15.石油烃热裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间和低烃分压。 16. 有机化工原料来源主要有天然气、石油、煤、农副产品。 18. 乙烯直接氧化过程的主副反应都是强烈的放热反应,且副反应(深度氧化) 防热量是主反应的十几倍。 19. 第二换热网络是指以_ _为介质将变换、精炼和氨合成三个工序联系起来,以更合理充分利用变换和氨合成反应热,达到节能降耗的目的。 20. 天然气转化制气,一段转化炉中猪尾管的作用是

(完整)化学工艺学考试答案

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一、填空题(每空2分,共40分) 1、化学工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学,内容包括化学工业和其他过程工业中进行的化学过程和物理过程。 2、石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油和烃裂解生产乙烯副产的裂解石油 3、能为烃的烷基化提供烷基的物质称为烷基化剂,可采用的有多种,工业上常用的有烯烃和卤代烷烃 4、工业上获得重要原料(乙烯、丙烯、丁烯等)低级烯烃的方法是烃类热裂解,其主要原料是轻烃、石脑油、重质油、柴油等。 5、指芳烃分子中苯环上的一个或几个氢被烷基取代生成烷基的反应称为芳烃的烷基化反应 6、目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯脱氢法 7、芳烃主要有如下三方面来源:1。来自煤的焦化的副产煤焦油和粗苯;2.来自催化重整的汽油;3。来自乙烯生产中的裂解气油 8、两个相同芳烃分子在酸性催化剂的作用和下,一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的反应称为芳烃的歧化 9影响加氢反应的因素有温度、压力以及反应中氢的用量 10、合成气主要成分是氢气和一氧化碳,用于制甲醇,应采用较高的压力 二、名词解释(每题5分,共20分) 1.芳烃脱烷基化: 烷基芳烃中与苯环相连接的烷基,在一定的条件可以脱去,此类反应称为烷基的脱烷基化 2.烷基转移 指两个不同芳烃分子之间发生烷基转移的过程

化学工艺学考试试卷2答案

阅卷须知:阅卷用红色墨水笔书写,得分用阿拉伯数字写在每小题题号前,用正分表示,不得分则在题号前写0;大题得分登录在对应题号前的得分栏内;统一命题的课程应 集体阅卷,流水作业;阅卷后要进行复核,发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正; 对评定分数或统分记录进行修改时,修改人必须签名。 题号一二三四总分得分 阅卷人 复核人 一、填空题(每空2分,共21分) 1、选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应 物总量之比。 2、化学工艺学是以过程为研究目的,是将化学工程学的先进技术运用到具体生产过 程中,以化工产品为目标的过程技术。 3、由反应方程式CH 4+H 2 O=CO+3H 2 表示的反应,常被称为天然气蒸汽转化 反应。 4、由煤制合成气生产方法有:固定床间歇式气化法、固定床连续式气化法、流化床 连续式气化法、气流床连续式气化法。 5、具有自由基链式反应特征,能自动加速的氧化反应。使用催化剂加速链的引发, 称为催化自氧化。 6、烯烃甲酰化是指在双键两端的C原子上分别加上一个氢和一个甲酰基制备多一个碳原子的醛或醇。 7、工业上氯乙烯的生产方法有乙炔法、联合法和烯炔法、平衡氧氯化法。 得分

8、影响加氢反应的因素有温度、压力和反应物中H 的用量。二、名词解释(每小题4分,共20分) 1、转化率 转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率,用X 表示错误!未找到引用源。; 2、族组成 PONA 值,适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油的化学特性 3、C 1化工 凡包含一个碳原子的化合物参与反应的化学称为C 1化学,涉及C 1化学反应的工艺过程和技术称为C 1化工。 4、催化加氢 指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与氢气加成。 5、选择性氧化 烃类及其衍生物中少量H 原子或C 与氧化剂发生作用,而其他H 和C 不与氧化剂反应的过程。 三、简答题(每小题5分,共35分)1、裂解气进行预分离的目的和任务是什么? 目的和任务:①经预分馏处理,尽可能降低裂解气的温度,从而保证裂解气压缩机的正常运转,并降低裂解气压缩机的功耗。(1分)②裂解气经预分馏处理,尽可能分馏出裂解气的重组分,减少进入压缩分离系统的负荷。 (1分)③在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收,用以再发生稀释蒸汽,从而大大减少污水 排放量。(2分)④在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。 (1分)2、简述芳烃馏分的分离方法 沸点接近形成共沸物,蒸馏法、溶剂萃取法。(3分) 从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯用萃取蒸馏法(2分) 3、天然气-水蒸气转化法制合成气过程为什么天然气要预先脱硫才能进行转化?用哪些方法较好? 预先脱硫是为了避免蒸汽转化催化剂中毒。(2分)脱硫方法有干法和湿法。干法分为吸附法和催化转化法。湿法分为化学吸收法、物理吸收法、物理 -化学吸收法和湿式氧化法。(3分) 4、非均相催化氧化的特点是什么? 反应温度较高,有利于能量的回收和节能( 1分)得分得分

化学工艺学复习试题和答案

1、基本有机化学工业的任务是什么? 指生产有机小分子化合物的工业部门。进行的主要反应有裂解、氧化还原、加氢-脱氢、水解-水合和羰基化等。产品有低级烯烃、醇、酸、脂和芳烃等 2、天然气中的甲烷化工利用主要有哪三条途径? ●经转化先制成合成气,或含氢很高的合成氨原料气,然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和羰基化学 品; ●经部分氧化制乙炔; ●直接制造化工产品,如制造炭黑、氢氰酸、各种氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。 3、催化裂化条件下,主要发生的化学反应? ●烷烃的的裂解,产物以C3、C4和中等大小的分子居多 ●异构化、芳构化、环烷化,使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多; ●氢转移反应(即烯烃还原成饱和烃),使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少 ●聚合、缩合反应 4、催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类? 六环环烷烃的脱氢;五元环烷烃异构化再脱氢;烷烃环化再脱氢;烷烃异构化;加氢裂化 5、加氢裂化过程发生的主要反应有哪些? 加氢裂化是催化裂化技术的改进,在临氢条件下进行催化裂化,可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应,避免焦炭的生成。主要反应有加氢精制、加氢裂化。加氢精制,以除去原料中的硫、氮、氧等杂质,和二烯烃,以改善加氢裂化所得的油料的质量;加氢裂化,在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应,最大限度的生产汽油和中间馏分油 6、基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些? 焦化-气化-液化;热解-气化-发电;气化-合成-燃料;液化-燃料-气化;液化-加氢气化 7、什么叫烃类热裂解法? 烃类热裂解:轻质烃类在高温(850°C)下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。 8、烷烃热裂解的一次反应主要有哪些? 脱氢反应:R-CH2-CH3 R-CH=CH2+H2 断链反应:R-CH2-CH2-R’R-CH2=CH2+R’H 9简述在烷烃热裂解中,烷烃脱氢和断链难易的规律? ●同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,固断链比脱氢容易 ●烷烃的相对稳定性随碳链的增加而降低 ●脱氢难易与烷烃的分子结构有关,叔氢最易脱去,仲氢次之 ●带支链的C-H键或C-C键,较直链的键能小 ●低分子烷烃的C-C键在分子两端断裂比在分子链中央断裂容易,较大分子量的烷烃反之。 10、环烷烃热裂解的规律是什么? 环烷烃热裂解易得芳烃,含环烷烃较多的原料,裂解产物中丁二烯、芳烃的收率较高,乙烯较低,单环烷烃生成乙烯、丁二烯、单环芳烃 多环烷烃生成C4以上烯烃、单环芳烃 11、芳烃热裂解的反应类型? 芳烃不易裂解为烯烃,主要发生侧链断链脱H及脱H缩合反应。芳烃的一次反应中,芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃,再转化为焦炭。固有:脱H缩合、断侧链反应,脱氢反应、开环脱氢。 12、简述各类烃类热裂解的规律? 烷烃:正构烷烃最利于乙烯、丙烯的生成,且烯烃的分子量越小,总产率越高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃; 烯烃:大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯;烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃,进而生成芳烃; 环烷烃:环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应; 芳烃:无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃,有烷基的芳烃,主要是烷基发生断和脱氢反应,芳环不开裂,可脱氢缩合为多环

湖南师范大学2006—2007学年第一学期化工工艺学期末C卷

湖南师范大学2011—2012学年第一学期化工专业三年级期末/补考/重修课程 化工工艺学考核试题 课程代码:考核方式:开卷考试时量:120 分钟试卷类型:C 一、单选题(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内。多选不给分。每题2分,共12分) 1.裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应,通过急冷换热器可将高温裂解气尽快冷却,当裂解气温度降至( )时,可使裂解反应基本终止。 ①550℃以下②650℃以下 ③750℃以下④450℃以下 2.己二胺和己二酸缩聚反应,其产物为尼龙-66。在其高分子中结构单元与重复单元( ) ①相同②相近 ③不相同 3.对二甲苯和间二甲苯的沸点差仅0.75℃,工业上采用的主要方法有深冷结晶分离法。其中Amoco法工艺特点是:( ) ①一段结晶,两段离心分离②一段结晶,一段离心分离 ③两段结晶,两段离心分离 4. 邻二甲苯气相催化氧化制苯酐,催化剂一般采用V-Ti-O体系。20世纪70年代开发成功了60~65克工艺,该工艺的反应混合物组成在:( ) ①爆炸极限以上操作②爆炸范围内操作 ③爆炸极限以下操作第 1 页共7 页 5. 利用基因工程改进酵母的性能以降低乙醇生产成本。日本三得利公司把从酶菌中分离得到的葡萄糖淀粉酶基因克隆到酵母中,直接发酵生产乙醇。与传统工艺相比,降低能耗:( ) ①20% ②40% ③60% ④80%

6. 烃类裂解反应是体积增大、反应后分子数增多的反应,减压对反应是有利的。但裂解不允许在负压下操作,为了降低原料烃的分压,常将裂解原料与( )混合: ①水蒸气②氢气 ③氮气④以上都可 二、填空题(每空2分,共28分) 1.克劳斯法的基本原理是( )。 2.原子经济性是指()。它是由B.M.Trost 于1991年首先提出来的。因此获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖。 3.根据烃类裂解的热力学和动力学分析,提高裂解温度并缩短停留时间可提高过程的选择性。工业上管式裂解炉的改进措施有:()和()。 4.将烃类原料中所含的有机硫化合物氢解,转化成易于脱除的硫化氢,再用其他方法除之。此加氢脱硫催化剂是以(),有机硫的氢解反应为(任举一例)()。 5.为了充分利用宝贵的石油资源,要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法有()和()。催化裂化是在催化剂的作用下加热重质馏分油,使大分子烃类化合物裂化而转化成( )。 6. 低压法合成甲醇采用的催化剂为(),高压法合成甲醇采用的催化剂为()。 7.研究表明乙烯环氧化反应在100℃时,反应产物几乎全是环氧乙烷,但在工业上一般选择反应温度在220~260℃,是因为( )。 8. 目前氯乙烯生产的主要方法有()。平衡型氯乙烯生产工艺流程的主要特点是

化工工艺学试卷A_及_答案

《化工工艺学》试卷A 参考答案与评分标准 一、解释名词(每题1.5分,共15分) 1、精细化工产值率:可以用下面的比率表示化工产品的精细化率: ×100精细化工产品的总产值精细化工产值率(精细化率)=%化工产品的总产值 2、附加价值 附加价值是指在产品的产值中扣除原材料、税金、设备和厂房的折旧费后,剩余部分的价值。它包括利润、人工劳动、动力消耗以及技术开发等费用,所以称为附加价值。 3、食品抗氧化剂 能够阻止或延缓食品氧化,以提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂称为食品抗氧化剂。 3、Fox 公式 12121=++??????+=∑n i g g g gn gi W W W W T T T T T 4、高固体分涂料 高固体分涂料就是要求固体分含量在60%~80%或更高,有机溶剂的使用量大大低于传统溶剂型涂料,符合环保法规要求的涂料 5、光致变色高分子材料 是含有光色基团的聚合物受一定波长的光照射时发生颜色变化,而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色的材料。 6、光导纤维 是一种能够传导光波和各种光信号的纤维。 7、增塑剂 是一种加入到材料中能改进其加工性能(挤出、模塑、热成型性)及物理和机械性能(弹性、伸长率等)的物质。 8、分散染料 是一类分子比较小,结构上不带水溶性基团的染料。 9、造纸化学品 一般是指在制浆、抄纸这一整个纸及纸板的加工制造过程中所使用的所有化学品。 10、油田化学品 亦称油田化学剂,系指解决油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中所使用的助剂。 (每题1.5分,答对基本概念或内容即可) 二、举例说明精细化工与新能源技术的关系。(8分) 精细化工与能源技术的关系十分密切。精细化工与新能源技术相互促进、相互发展。例如太阳能电池材料是新能源材料研究的热点,IBM 公司研制的多层复合太阳能电池其光电转换效率可达40%。氢能是人类未来的理想能源,资源丰富、干净、无污染,应用范围广。而光解水所用的高效催化剂和各种储氢材料,固体氧化物燃料电池(SOFC)所用的固体

化学工艺设计学潘鸿章版课后习题答案及解析

第一章流体流动过程与输送机械习题 1.A 地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610mmHg ,设备移至异地B 操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A 地平均大气压强为640mmHg ,B 地平均大气压强为760mmHg ) 解:A 地: B 地: 2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。 解:稳态流动 4.如图所示,一高位水池内径D 为1.5m (有效),池底连φ144mm ×4mm 的排水管,管路长330m 、,总损失压头为6m 求管路出水口的体积流量。 解:取出口管中心线为基准面,取高位水池1-1截面,管路出口处2-2截面。 s m v g h g p g v Z h g p g v Z v f e /98.160200002.622222 22 22 12 11=∴+++=++++++=+++∑ρρ[]h m s m A v q v /32.103/0287.010)8144(4 98.1332322==?-? ==-π mmHg P P P P P A A 30610-640=∴==-=绝绝绝真mmHg P P P B B 73003-760==-=绝真41 222 212 2212 21121v ====∴=d d v v A v v A q q v

5.如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5倍,在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面(如图所示),1点截面处的平均流速为11m s -?,表压强为120KPa ,泵的压头为8m ,输送的液体密度为10003kg m -?,试计算: (1)若不考虑管路阻力损失,求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。 (2)若整个管路阻力所产生的压强降为2m 液柱,求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。 解:以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以) (1)由1-1截面可知 2-2截面 3-3截面 m g g g p g v Z 05.232205.01100120211212 11=++=+++=++ρρ) (m h g p g v Z He g p g v Z f 05.313005.012222 221211=++=∑+++=+++ρρ2 3223335,1v v A v A v m Z =∴==22 323 25250.05 1.25,2231.05,31.5 1.25128.8v v m g g m p m g ρ==?===--=总压头m v v m Z 25.1,62 32 44===

《化工工艺学》考试试卷

《化工工艺学》考试试卷 一、选择题(20分,每题2分) 1、下列哪一项不就是天然气转化合成气时副反应析碳得危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层,增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中,沸程最低得就是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应就是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 4、天然气转化合成气使用得催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe C、Ni D、Co 5、对CO变换反应,下列说法正确得就是 A、高温与高水碳比有利于平衡右移 B、变换反应就是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡与反应速度都无影响 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺得催化剂得活性组分就是 A、CuB、Ag C、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2,CO2 B、Ar,CO2 C、O2,H2O D、N2,CH4 8、关于脱氢反应中下面哪一项就是错误得 A、催化剂活性组分为Fe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯得催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂D、ZSM-5分子筛催化剂 10、下列哪项不就是磺化反应得特点 A、亲电取代B、饱与烃比芳环易磺化

C、可逆反应 D、HSO3+阳离子为真正得磺化剂 1、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与三大步骤。( A ) A、产品分离及精制; B、工艺条件优化; C、设备与安装工程; D、产品方案设计 2、化学工业得主要原料包括煤、石油、天然气与、( C ) A、金属矿; B、化学矿; C、化学中间体; D、工业盐 3、化工中常见得三烯指乙烯、丙烯与,三苯指苯、甲苯与。 ( A ) A、丁二烯与二甲苯; B、丁二烯与乙苯; C、丁烯与二甲苯; D、丁烯与乙苯 4、为了充分利用宝贵得石油资源,要对石油进行一次加工与二次加工。一次加工方法为常压 蒸馏与减压蒸馏;二次加工主要方法有等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化与焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 5、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3,该反应就是一个、、体积缩小得反应。 ( D ) A、不可逆、吸热; B、不可逆、放热; C、可逆、吸热; D、可逆、放热 6、侯氏制碱法得主要产品就是。 ( C ) A、NaHCO3与NH4Cl;B、Na2CO3与NaCl; C、Na2CO3与NH4Cl;D、Na2CO3与NaHCO3 7、烷烃热裂解主要反应为。 ( B) A、加氢反应与断链反应 B、脱氢反应与断链反应 C、脱氢反应与重组反应 D、加氢反应与重组反应 8、转化率就是针对而言得;选择性就是针对而言得;收率等于转化率与选择性之积。 ( D ) A、目得产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目得产物、反应物 D、反应物、目得产物 9、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值: 。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量; C、提高氧含量; D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨得熔铁催化剂Fe3O4-Al2O3-K2O说法错误得就是: 。 ( A ) A、Fe3O4就是活性组分 B、Al2O3就是结构型助催化剂 C、K2O就是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化

化学工艺学试卷及答案

化学工艺学试卷(两套) 一、选择题( 分 题) 化学工业的基础原料有? ? ?石油 ?汽油 ?乙烯 ?酒精 ?化工生产中常用的“三酸二碱”是指? ? ?硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料,其中的三烯是指? ? ?乙烯、丙烯、丁烯 ?乙烯、丙烯、丁二烯 乙烯、丙烯、戊烯 ?丙烯、丁二烯、戊烯 天然气的主要成份是( ) ?乙烷 ?乙烯 ?丁烷 ?甲烷 ?化学工业的产品有? ? ?钢铁 ?煤炭 ?酒精 ?天然气 ?反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是? ? ?石油 ?乙烯 ?苯乙烯 ?丁二烯 在选择化工过程是否采用连续操作时,下述几个理由不正确的是? ??操作稳定安全 ?一般年产量大于 ???的产品

反应速率极慢的化学反应过程 ?工艺成熟 进料与出料连续不断地流过生产装置,进、出物料量相等。此生产方式为? ? ?间歇式 ?连续式 ?半间歇式 ?不确定 评价化工生产效果的常用指标有( ) ?停留时间 ?生产成本 ?催化剂的活性 ?生产能力 ?转化率指的是? ? ?生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 在催化剂作用下反应的收率 ? 电解工艺条件中应控制盐水中 ? ? 、 ? ?等杂质总量小于( ? ? ???? ? ?????? ? ???? ? ?????? ?带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据( )总转化率的统计数据。 ?大于 ?小于 ?相同 ?无法确定 ? ( )表达了主副反应进行程度的相对大小,能确切反映原料的利用是否合理。 ?转化率 ?选择性 ?收率 ?生产能力 ? 三合一石墨炉是将合成、吸收和( )集为一体的炉子。 ? 干燥 ? 蒸发 ? 冷却 ? 过滤

浙江大学化学工艺学题库完整

下列过氧化物中活性最高的是 A:过氧化物二正丁烷 B:过氧化物二异丁烷 C:过氧化物二正癸烷 D:过氧化物二异癸烷 参考答案:A 第2题[单选题] 难度系数(一般) Arrhenius方程能适用的反应是() A:基元反应 B:简单反应 C:复杂反应 参考答案:A 第3题[单选题] 难度系数(一般) 同一过氧化物,在下列溶剂中分解速率最快的是 A:石油醚 B:苯 C:甲醇 参考答案:C 第4题[单选题] 难度系数(一般) 下列无机矿的热法加工中,不需要添加其他物料的有() A:焙烧 B:煅烧 C:烧结 参考答案:B 第5题[单选题] 难度系数(一般) 硫酸生产方法中得到硫酸浓度最高的生产方法是 A:塔式法 B:铅式法 C:接触法 参考答案:C 第6题[单选题] 难度系数(一般) 下列物质中分子量最低的是: B ,分子量分布最窄的是 A:橡胶 B:纤维 C:塑料 参考答案:B

第7题[单选题] 难度系数(一般) 二氧化硫催化氧化反应最适宜温度随转化率增加而() A:增加 B:降低 C:不变 参考答案:B 第8题[单选题] 难度系数(一般) 相对密度小于() 的原油可判定是轻质油 A:1.05 B:1.0 C:0.9 D:0.75 参考答案:C 第9题[单选题] 难度系数(一般) 下列物质中是天然高分子的有 A:蚕丝 B:丁苯橡胶 C:聚乙烯 D:尼龙 参考答案:A 第10题[单选题] 难度系数(一般) 相同温度下,二氧化硫催化氧化反应转化率越高,反应速度() A:越快 B:越慢 C:不变 参考答案:B 第11题[单选题] 难度系数(一般) 温度增加对二氧化硫催化氧化反应速度的影响规律是 A:先降低后增加 B:先增加后降低 C:一直增加 D:一直降低 参考答案:B 第12题[多选题] 难度系数(一般) LDPE制备过程中,可以提高聚合物分子量的因素有 A:提高压力 B:提高引发剂浓度 C:提高温度 D:延长停留时间

《化工工艺学》期末复习题-武汉工程-中南民族大学

《化工工艺学》复习题 1 绪论 1. 掌握以下概念 化学工业、化学工艺学、化学工程学。 2.现代化学工业特点是什么? 3.化学工业发展方向? 4.化学工业的原料资源和主要产品有那些? 2 化学工艺的共性知识 1. 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些? 2. 天然气是如何分类与加工利用的? 3. 生物质和再生资源的利用前景如何? 4. 何谓化工生产工艺流程,举例说明工艺流程是如何组织的。 5. 何谓循环式工艺流程? 它有什么优缺点? 6. 何谓转化率? 何谓选择性? 对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标? 7. 催化剂有哪三个基本些特征,它在化工生产中起到什么作用? 在生产中如何正确使用催化剂? 8.计算:见教材 15. 将纯乙烷进行裂解制取乙烯,已知乙烷的单程转化率为60%,每100kg 进裂解器的乙烷可获得46.4kg 乙烯,裂解气经分离后,未反应的乙烷大部分循环回裂解器(设循环气只是乙烷),在产物中除乙烯及其他气体外,尚含有4kg 乙烷。求生成乙烯的选择性、乙烷的全程转化率、乙烯的单程收率、乙烯全程收率和全程质量收率。 3 烃类热裂解 1. 什么叫烃类的热裂解? 2. 烃类裂解过程中可能发生那些化学反应?一次反应与二次反应有何区别?大致可得到哪些产物? 3. 试从化学热力学的方法来分析比较在1000K 时苯发生如下两反应时哪个反应占优势?并说明含苯较高的原料在1000K 时进行裂解的过程,主要趋向是增 产乙烯还是增大结焦趋向。 4. 各族烃类热裂解反应规律是什么? 5. 试分析为什么烷烃是裂解制氢的理想原料? 6. 以己烷为例说明丁烷在裂解中可能进行的一级反应和二级反应,它的裂解产

精细化工工艺学复习题(含答案)

精细化工工艺学复习题 ★释义: 精细化工:生产精细化学品的工业称精细化学工业,简称精细化工。 精细化学品:凡能增进或赋予一种(一类)产品以特定功能,或本身拥有特定功能的小批量高纯度化学品 化工产品附加值:产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的li折旧费后剩余部分的价值,包括:利润,工人的工资,动力消耗以及技术开发等费用 纳米技术:在纳米尺度的范围内,通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质材料的的技术,即研究100纳米到1纳米范围内物质所具有的特异现象和特异功能,并在此基础上制造新材料,研究新工艺的方法与手段 纳米材料:尺度达到纳米级,而性能既不同于其原子或分子,也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料 染料索引:《染料索引》是一部国际性染料,颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品,分别按它们的应用性质和化学结构归纳,分类,编号,逐一说明他们的应用特性,列出他们的结构式,注明其合成方法,附有同类商品名称的对应表 环保染料:(1)不含德国政府和欧共体及其它Eco-Tex Standard 100 明文规定的在特定条件下会裂解释放出22种致癌芳香胺的偶氮染料;(2)不是过敏性染料;(3)不是致癌性染料;(4)不是急性毒性染料;(5)可萃取重金属的含量在限制值以下;(6)不含环境激素; (7)不含会产生环境污染的化学物质;(8)不含变异性化合物和持久性有机污染物; (9)甲醛含量在规定的限值以下;(10)不含被限制农药的品种且总量在规定的限值以下; 食品添加剂:为改善食品品质和色、香、味,以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质 胶粘剂:靠界面间作用使各种材料牢固的粘结在一起的物质 陶瓷材料:陶瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料的统称 LD50值:它是粗略衡量急性毒性好低的一个指标,一般指能使一群被实验动物中毒死亡一半时所需的最低剂量,单位mg/Kg ADI值:它指人一声连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量,以每公斤摄入毫克数表示,单位mg/Kg。 老化:老化是指塑料、橡胶以及其它高分子材料在成型加工、贮存和使用过程中,因各种因素导致其结构变化、性能变化,逐渐失去使用价值的现象。 闪点:在规定的试验条件下,液体表面上能发生闪燃的最低温度。 香料:一种能被嗅觉嗅出香气或被味觉尝出香味的物质,是配置香精的原料。 香精:香精是一种由人工调配出来的含有两种以上乃至几十种香料(一般含有适宜的溶剂或载体)的混合物。 ★填空: 1.食品添加剂的危害主要表现为哪些方面?

最新精细化工工艺学期末复习题

精品文档名词解释 1、CMC:临界胶束浓度,表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度。 2、LD50:半数致死量或致死中量,它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。一般指能使一 群被实验动物中毒而死亡一半时所需要的最低剂量,单位mg/kg。 3、ADI值:人体每日摄入量,指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量,以每公斤体重摄入的毫克数表示。 4、内部润滑剂:用于降低加工过程中塑料材料内部分子之间的相互摩擦的润滑剂。(外部润滑剂是降低塑料材料与加工机械之间相互摩擦的) 填空 1、涂料的作用有:保护作用、装饰作用、色彩标志、特殊作用 2、胶黏剂合成树脂包括哪两大类:合成热塑型树脂胶黏剂、合成热________ 3、俗称的白乳胶是:聚醋酸乙烯酯 4、工业上使用最多的环氧树脂是:双酚A环氧树脂 5、胶黏剂的粘结机理包括:机械理论、吸附理论、扩散理论、静电理________ 6、植物香料的提取方法:水蒸气蒸馏法、压榨法、吸收法、浸提法、超临界萃取法 7、涂料的组成:膜物质、颜料、溶剂、助剂 ___ 简答 1、醋酸乙烯酯对材料有什么作用? 答 2、为什么说醋酸乙烯酯应用范围比较广,对材料有什么特性? 答:聚醋酸乙烯酯乳液具有成本低、低毒、机械强度高、对环境污染小等一系列优点。可以粘接多种表面、快速固化、具有优良的机械稳定性、可抗微生物侵蚀、耐氧化及紫外线辐射、还可以制成高固含量、低粘度的乳液。且聚醋酸乙烯酯乳液在常温下可直接使用。 3、简述环氧树脂的特性 答:环氧树脂的特性包括多变性、粘着力强、操作性能优良、韧性高、收缩率低、稳定 _______ 性优良。具有良好的粘接强度、广泛的适应性和耐溶解剂性,但其也存在着价格昂贵、脆性大等缺点。 4、简述洗涤去污机理,说明影响洗涤作用的因素有哪些? 答:表面活性剂的去污能力是表面活性、湿润、渗透、乳化、分散、增溶、气泡等共同作用的结果。被污染物放入洗涤剂中,先经吸附、充分湿润、渗透,使洗涤剂进入被污染物内部,紧紧吸附着油污的胶团在机械力的作用下与基质分开,然后洗涤剂把脱落下来的污垢乳化,分散于溶液中,经清水漂洗而去,达到洗涤效果。 方程表示: 基质--- 污垢+洗涤剂T基质+污垢-------------- 洗涤剂 影响洗涤作用的因素:表面张力、表面活性剂的分子结构、表面活性剂的浓度、增溶作用、温度。 5、简述蒸汽蒸馏法提取植物精油的原理、设备和蒸馏形式。 答:原理:水蒸气蒸馏实在95-100 C高温下,直接向植物通水蒸气,使其中的芳香成分向水中扩散或溶解,并与水蒸气一并共沸馏出,经油水分离即可得精油。 设备:主要有蒸馏器、冷凝器、油水分离器三部分组成。三种形式:水中蒸馏、水上蒸馏、水汽蒸馏 6、简述粘接机理中的机械理论和扩散理论 答:机械理论:粘接力是由于胶黏剂渗入被粘物体的表面或填满其凹凸不平的表面,经

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