2014年10月《化学制药工艺学》自考复习资料
整理者：李玉龙
一、选择题
1、下列哪种反应不是复杂反应的类型【A 】
A、基元反应
B、可逆反应
C、平行反应
D、连续反应
2、化学药物合成路线设计方法不包括【C 】
A、类型反应法
B、分子对称法
C、直接合成法
D、追溯求源法
3、下列方法哪项不是化学药物合成工艺的设计方法【C 】
A、模拟类推法
B、分子对称法
C、平台法
D、类型反映法
4、化工及制药工业中常见的过程放大方法有【D 】
A、逐级放大法和相似放大法
B、逐级放大法和数学模拟放大法
C、相似放大法和数学模拟放大法
D、逐级放大\相似放大和数学放大
5、下列不属于理想药物合成工艺路线应具备的特点的是【D 】
A、合成步骤少
B、操作简便
C、设备要求低
D、各步收率低
6、在反应系统中，反应消耗掉的反应物的摩尔系数与反应物起始的摩尔系数之比称为【 D 】
A、瞬时收率
B、总收率Ｃ、选择率D、转化率
7、用苯氯化制各一氯苯时，为减少副产物二氯苯的生成量，应控制氯耗以量。已知每l00 mol苯与40 mol氯反应，反应产物中含38 mol氯苯、l mol 二氯苯以及38、61 mol未反应的苯。反应产物经分离后可回收60mol的苯，损失l mol的苯。则苯的总转化率为【 D 】
A、39%
B、62% C 、88% D、97.5%
8、以时间“天”为基准进行物料衡算就是根据产品的年产量和年生产日计算出产品的日产量，再根据产品的总收率折算出l天操作所需的投料量，并以此为基础进行物料衡算。一般情况下，年生产日可按【 C 】天来计算，腐蚀较轻或较重的，年生产日可根据具体情况增加或缩短。工艺尚未成熟或腐蚀较重的可按照【 D 】天来计算。
A、240
B、280
C、330
D、300
9、选择重结晶溶剂的经验规则是相似相溶，那么对于含有易形成氢键的官能团的化合物时应选用的溶剂是【 A 】A、乙醇B、乙醚C、乙酮D、乙烷
10、下面不属于质子性溶剂是的【 A 】
A、乙醚
B、乙酸
C、水
D、三氟乙酸
11、载体用途不包括【 B 】.
A、提高催化活性
B、改变选择性
C、节约使用量
D、增加机械强度
12、为了减少溶剂的挥发损失，低沸点溶剂的热过滤不宜采用【B 】
A、真空抽滤，出口不设置冷凝冷却器
B、加压过滤
C、真空抽滤，出口设置冷凝冷却器
D、不能确定
13、工业区应设在城镇常年主导风向的下风向，药厂厂址应设在工业区的【A 】位置。
A、上风
B、下风
C、下风或上风
D、侧风
14、《国家污水综合排放标准》中，【A 】污染物能在环境或生物体内积累，21、对人体健第康会类产生长远的不良影响。
A、第一类
B、第二类
C、第三类
D、第一类和第二类
15、化学需氧量是指在一定票件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量，单位为mg.L-1。我国的废水检验标准规定以【 B 】作为氧化剂
A、高锰酸钾
B、重铬酸见
C、双氧水
D、浓硫酸
16、仅含有机污染物的废水经【B 】后，BOD5通常可降至20～30 mg.L-1，水质可达到规定的排放标准。
A、一级处理
B、二级处理
C、三级处理
D、过滤并调节PH值
17、氯霉素有几个手性中心【B 】
A、一个
B、2个.
C、3个
D、8个
18、氯霉素是广谱抗生素，主要用于【D】
A、伤寒杆菌
B、痢疾杆菌
C、脑膜炎球菌
D、以上都是
19、下列不具有抗癌作用酌抗生素是【D 】
A、放线菌素
B、博来霉素
C、阿霉素
D、四环素
10、青霉素工业大规模发酵生产采用二级种子培养，属于几级发酵【A 】
A、三级
B、二级
C、四级
D、一级
20、四环素发酵培养工艺中，氨基态氨浓度应为【A 】
A、100-200mg/L
B、100-200
C、100-200kg/L
D、100-200g/L
21、甾体化合物的生产工艺路线包招【D 】
A、天然提取
B、化学合成
C、微生物转化
D、以上都是
22、紫杉醇属于哪类化合物（A）
A、三环二萜
B、蒽醌
C、黄酮
D、多糖
23、紫杉醇分子结构中有多少手性中心【B 】
A、9
B、8
C、2
D、ll
24、合成手性紫杉醇侧链的最具有代表性的方法有哪些？【D 】
（1）双键不对称氧化法（2）醛醇反应法（3）肉桂酸成酯法（4）半合成法
A、（1）（2）
B、（2）（3）
C、（3）（4）
D、（1）（4）
25、一个工程项目从计划建设到交付生产期的基本工作程序大致可分为设计前期、设计期和设计后期三个阶段，其中设计期主要包括【 B 】A、项目建议书、可行性研究B、可行性研究、初步设计和施工图设计
C、初步设计和施工图设计
D、初步设计、施工图设计和试车
26、在工艺流程设计中，置通的二阶段设计是指【D 】
A、可行性研究和工艺流程设计
B、中试设计和施工图设计
C、中试设计和扩大工程设 D 初步设计和施工图设计
27、洁净等级分别为1万级和10 万级的空气，下列说法正确的是【B】
A、l0万级的空气质量较高
B、1 万级的空气质量较高
C、质量相同
D、不能确定
28、理想反应器中的物料流型有【C 】
A、滞流和湍流
B、对流和涡流
C、理合混合和理想置换
D、稳定流动和不稳定流动
29、釜式反应器的操作方式有【D 】.
A、阃歇操作
B、半连续或半间歇操作
C、间歇操作和连续操作
D、间歇操作半连续操作和连续操作
30、釜式反应器可采用的操作方法有【D 】
A、连续操作和间歇操作
B、间歇操作和半连续操作
C、连续操作和半连续操作
D、间歇操作、半连续及连续操作
31、实际生产中，搅拌充分的釜式反应器可视为理想混合反应器，反应器内的【A 】
A、温度、组成与位置无关
B、温度、组成与时间无关
C、温度、组成既与位置无关，又与时间无关
D、不能确定
32、釜式反应器串联操作时，串联的釜数以不超过【C 】个为宜。
A、2
B、3
C、4
D、5
33、对于等温等容过程，同一反应液在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇理想釜式反应器内所需的反应时间τ与在管式理想流动反应器中所需的空间时间τc之间的关系为：【 D 】
A、τ>τ c
B、τ=τ c
C、τ<τ c
D、不确定
34、在管式反应器中进行气相等温等压反应，已知反应方程式可表示为
A(g)+2B(g)= C(g)+D(g)，则反应时间t与空间时间t C之间的关系为【A 】
A、t〉t C
B、t=t C
C、t〈t C
D、不能确定
35、某一产品的生产过程包括硝化、还原、置换三个步骤，各步操作周期分别为24h、8h、12h，全部物料均为液体，且在整个生产过程中的体积保持不变。若要保持各设备之间的能力平衡，则下列几种安排不合理的是【 C 】
A、1000L硝化釜3只，500L还原釜2只，1500L置换釜1只。
B、1500L硝化釜2只，500L还原釜2只，500L置换釜3只。
C、1500L硝化釜2只，500L还原釜3只，1500L置换釜2只。
D、3000L硝化釜1只，1000L还原釜1只，1500L置换釜1只。
36、对于反应级数较低，且要求的转化率不高的液相或自催化反应，应选用【 B 】
A、间歇釜式反应器
B、单台连续釜式反应器
C、多台串联连续操作釜式反应器
D、管式反应器
37、对于粘度大于50Paxs 的液体搅拌，为了提高轴向混合效果，则最且采用【 B 】
A、螺旋浆式搅拌器
B、螺带式搅拌器
C、锚式搅拌器
D、框式搅拌器
38、以下属于发酵焙养基的配制的一般原则是【D 】
A、生物学原则
B、高效经济原则
C、工艺原则
D、以上都是
39、发酵过程须检测的参数是【D 】
A、化学物药理参数
B、化学参数
C、生物参数
D、以上都是
40、我国的GMP推荐，一般情况下，洁净度高于或等于l万级时，换气次数不少于【 D 】次h-1。
A、10
B、15
C、20
D、25
41、对于热可塑性性药物，其粉碎宜采用【C 】
A干法体粉碎B、湿法粉碎C、低温粉法碎D、球磨粉碎
42、某反应体系的湿度为185℃则宜采用【B 】作为加热介质
A、低压饱和水蒸汽
B、导热油
C、熔盐
D、烟道气
43、某反应体系的温度为260℃，则宜采用【D 】J
A、低压饱和水蒸汽加热
B、导热油加热
C、植物油加热
D、电加热
44、按照生产过程中使用或产生物质的危险性，生产的火灾危险性可分为甲、乙、丙、丁、戊五类，其中最具有危险性的为【 A 】
A 甲类B、甲类或乙类C、戌类D、甲类或戍类甲应.
45、“精烘包”属于洁净厂房其耐火等级不低于【B 】
A、一级
B、二级
C、三级
D、四级
反应器题目补充
1、自催化反应宜采用____B____。
A、间歇操作搅拌釜
B、单釜连续操作搅拌釜
C、多个串联连续操作搅拌釜
D、管式反应器
2、对于热效应很大的反应，若仅从有利于传热的角度考虑，则宜采用( D )。
A、间歇釜式反应器
B、单台连续釜式反应器
C、多台串联连续操作釜式反应器
D、管式反应器
3、对于反应速度较慢，且要求的转化率较高的液相反应，宜选用____A____。
A、间歇釜式反应器
B、单台连续釜式反应器
C、多台串联连续操作釜式反应器
D、管式反应器
4、对于反应级数较低，且要求的转化率不高的液相或自催化反应，宜选用____B____。
A、间歇釜式反应器
B、单台连续釜式反应器
C、多台串联连续操作釜式反应器
D、管式反应器
5、对于平行反应，若主反应级数低于副反应级数，则宜选用____A____。
A、单台连续釜式反应器
B、管式反应器
C、多台串联连续操作搅拌釜
6、对于平行反应，若主反应级数高于副反应级数，则不宜选用____A____。
A、单釜连续反应器
B、管式反应器
C、歇釜式反应器
D、多釜连续反应器
10、对于平行反应，若主反应级数高于副反应级数，则宜选用____D____。
A、多釜连续反应器
B、管式反应器
C、间歇釜式反应器
D、A、B、C 均可11、正常操作时，物料呈阶跃变化的反应器是____C____。
A、间歇操作搅拌釜
B、单釜连续操作搅拌釜
C、多个串联连续操作搅拌釜
D、管式反应器
12、理想管式反应器中进行的反应，反应器的空间时间τC与物料在反应器中的停留时间τ之间的关系为：____D____。
A 、τ>τC
B 、τ=τC
C 、τ<τC D、不能确定
13、对于等温等容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇理想釜式反应器内所需要的反应时间τ与在管式理想流动反应器中所需要的空间时间τC之间的关系为：____B____。
A 、τ>τC
B 、τ=τC
C 、τ<τC D、不能确定
14、已知间歇釜式反应器的辅助操作时间为 1h，则在等温等容条件下，同一反应在同一条件下达到相同转化率时，间歇釜式反应器所需的有效容积( A )管式反应器的有效容积。
A、大于
B、等于
C、小于
D、小于或等于
15、若忽略间歇釜式反应器的辅助操作时间，则间歇釜式反应器的生产能力____B____管式反应器的生产能力。
A、大于
B、等于
C、小于
16、对于等温变容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇理想釜式反应器内所需要的反应时间与在管式理想流动反应器中所需要的空间τ时间t C之间的关系为____D____。
A 、τ>τC
B 、τ=τ
C C 、τ<τC D、不能确定
17、某气相反应在等温管式反应器中进行。若随着反应的进行，气相物质的摩尔量逐渐减小，则达到规定转化率时，反应时间τ与空间时间τC之间的关系为____C____。
A 、τ<τC
B 、τ=τ
C C 、τ>τC D、不能确定
18、在管式反应器中进行气相等温等压反应，已知反应方程式可表示为：A(g)+2B(g)=C(g)+D(g)，则反应时间τ与空间时间τC之间的关系为( A )。
A、τ>τC
B、τ=τC
C、τ<τC
D、不能确定
19、在管式反应器中进行气相等温等压反应，已知反应方程式可表示为：A(g)=C(g)+D(g)，则反应时间τ与空间时间τC之间的关系为：____C____。
A 、τ>τC
B 、τ=τ
C C 、τ<τC D、不能确定
20、对于反应级数大于零的同一反应，达到一定转化率时，理想管式流动反应器所需要的反应器体积与理想连续釜式反应器所需要的有效容积之比(称为容积效
率η)为____E____。
A 、η=1
B 、η≥1
C 、η=0
D 、η≤0 E、0≤η＜1
21、对于同一反应，达到一定转化率时，理想管式流动反应器
所需要的反应器体积与理想连续釜式反应器所需要的有效容积之比(称为容积效率η)为____E____。
A 、η=1
B 、η≥1
C 、η=0
D 、η≤0 E、0≤η≤1
二、填空题：
1、化学制药工艺学是研究药物研究与开发、生产过程中，设计和研究经济、安全、高效的化学合成工艺路线的一门学科，包括制备工艺和质量控制。
2、新药开发的历程为靶标的确定、先导物的发现、先导物的优化、临床前开发I期、临床开发lI期、临床开发Ⅲ期、临床开发IV期、上市。
3、药物合成工艺路线设计，应从剖柝药物化学结构着手。
14、基于生产工艺过程的各项内容归纳写成的一个或一套文件称为生产工艺规程，包括起始原料和包装材料的数量，以及工艺、加工说明、注意事项、生产过程控制。
4、试验设计及优选方法是以概率论和数理统计为理论基础，安排试验的应用技术；其常用实验方法有单因素平行试验优选法、多因素正交设计和匀设计优选法。
5、制药工艺的研究可分为小试、中试及工业化生产三个步骤，分别在实验室、中试车间和生产车间进行。
6、中试放大研究方法包括：逐级经验放大、相似模拟放大、数学模拟放大、化学反应器放大、生物反应器放大。
7、影响中试的因素包括放大效应、原辅料的杂质、反应规模、影响放大的其他因素有原料输送、设备腐蚀、搅拌效率等工程问题。
8、凡反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应成为基元反应。凡反应物分子要经过若干步，即若干个基元反应才能转化为生成物的反应，称为非基元反应。9、化学反应速率决定于反应物和过渡态之间的能量差，此能量差成为活化能。
10、化学合成药物的工艺研究中往往遇到多条不同的工艺路线，不同的化学反应存在两种不同的化学反应类型，分别为平顶型和尖顶型。11、化学反应步骤的总收率是衡量不同合成路线效率的最直接的方法，其装配方式有直线方式和汇聚方式。
12、药物合成和过汇程聚中的催化技术有酸碱催化、金属催化、酶催化和相转移催化。所涉及相转移催化剂按化学结构可以分为鎓盐类、冠醚类和开链聚醚。
13、按催化剂的活性组分是否负载在载体上可分为：非负载型金属催化剂、负载型金属催化剂；按催化剂活性组分是一种或多种金属元素分类：单金属催化剂和多金属催化剂。
14、化学方法制备手性药物包括化学拆分、化学不对称合成法
15、手性药物合成过程中，对于外消旋体的拆分有直接结晶法和生成非对映异构体，其中直接结晶法中常用途径有自发结晶拆分和优先结晶拆分、逆向结晶拆分、外消旋体的不对称转化和结晶拆分。
16、化学需氧量为在一定条件用强氧化剂(KmnO4)使污染物被氧化所需要的氧量分别用C0D Mn表示。
17、生化需氧量值反映水体中可被微生物分解的有机物总量，其值越高说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。
18、生化需氧量值值反映水体中可被微生物分解的有机物总里量，其值越高说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。
19、头孢氨苄的生产国内主要有三条工艺路线，即苯甘氨酰氯与
7-ADCA 缩合法、和苯甘氨酸无水酰化法、微生物酶酰化法。
20、半合成头孢菌素类与半合成青霉素的生产工艺路线相似，主要有微生物酰化法和化学酰化法以工业生产的廉价青霉素为原料的青霉素扩环法
三种。
21、基因工程菌发酵制药工艺过程可分为上游过程和下游过程。上游过程主要包括基工程菌的构建与发酵培养，核心是高效表达。下游过程包括分离纯化、药物制剂与质量控制等。
22、常用的灭菌方法有化学灭菌、辐射灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌和培养基过滤灭菌。
23、维生素C的工业生产路线有莱氏合成法和两步发酵法。
24、塞来克西流为Ⅱ型环氧化酶抑制剂，该化含物可以甲苯为原料进行合
成，请完成以下反应流程路线：
CH 3
(CH 3CO)2/AlCl 3
H 3C
CH 3
O
H 3C
O
CF 3
O
H 3C
O
CF 3
O S
N H O O
H 2N
NH 2
HCl
4mol/L HCl/MTBE/MeOH/EtOH
S
N
O
O H 2N
N
CH 3
H 3C
?
?
25、按压力等级对压力器进行分类，压力在0.1-1.6MPa 范围内容器属于低压容器；在1.6-l0 MPa 范围内容器属于中压容器；压力在10-98MPa 范围内容器属于高压容器；超压容器的压力范围为>98 Mpa 。
三、 简答题
1、化学制药厂污染的特点。
(1)数量少、组分多、变动性大；(2) 间歇排放；(3)pH 值不稳定；(4) 化学需氧量高。
2、列举理想的药物工艺路线的 5个特征 (每个1分，列举 5项即可)。 1) 化学合成途径简易， 即原辅材料转化为药物的路线要简短： 2) 需要的原辅材料少而易得，量足；
3) 中间体易纯化，质量可控，可连续操作； 4) 可在易于控制的条件下制备，安全无主毒 5) 设备要求不苛刻；6) 三废少，易于治理； 7) 操作简便，经分离易于达到药用标准： 8) 收率最佳，成本最低，经济效益最好。 3、 影响中试放大的因素有哪些？
(l)物理方法，利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来，在分离过程中不改变化学性质； (2) 化学方法，利用化学反应原理处理废水中各种形态的污染物分离出来。(3)物理化学方法，综台利用物力和化学的作用除去废水中污染物。
(4)生物方法，利用微生物的代谢作用。使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定，无害的物质。 4、中试放大试验中应注意的问题。
(1) 原辅材料的过渡试验； (2) 设备材质和腐蚀试验；(3)反应条件限度试验；(4) 原辅材料、中间体及新产品质量的分析方法研究； (5) 反应后处理方法的研究。 5、列举药物生产工艺研究的七个重大课题中的任五项，每答对一项4得分。 药物生产工艺研究的七个重大课题：(1)配料比；(2)溶剂；(3)催化； (4)能量供给；(5)反应时间及其监控；（6)后处理； (7)产 。 品的纯化和检验
6、物料衡算的基准是什么？什么是转化率、收率和选择性，三者之间的关系怎样？
料衡算可以以每批操作为基准，也可以为单位时间、每千克产品为基准；选择性即各种主、副产物中，主产物所占的比率或百分数，可用符号φ表示；转化率对于某一组分A 来说，生成产物所消耗掉的物料量与投入反应物料量之比简称为该组分的转化率，一般以百分率表示，用符号X A 表示；收率是主要产物实际产量与投入原料理论产量之比值，也用百分率表示，用符号Y 表示； 三者间的关系为 Y=X φ。 7、试述如何确定配料比及意义
答：有机反应很少是按照理论值定量完成，配料比主要根据反应过程的类型来考虑：
1)不可逆没应：可采取增加反应物之一浓度 (即增加其配料比)， 或从反应系统中不断去除生成物之一， 以提高反应速度和增加产物的收率。 2)当反应生成物的生成量取决于反应液中某一反应物的浓度时，则增加其
配料比。最适合的配料比应是收率最高，同时单耗较低的某一范围内。 3)若反应中，有一反应反物物不稳定，则可增加其用量，以保证有足够的量能参与主反应。
4) 当参与主、副反应的反应物不尽相同时，应利用这一差异，增加某一反应当量，以增加主反应当竞争力。
5)为防止连续反应 (副反应)的发生，有此反应的配料比应该小于理论量，使反应进行到一定程度，停下来，即提限制反应时间。 确定配料比与反应应物浓度意义，提高收率、降低成本、减少后处理负担。
8、什么是催化剂的活性，其影响因素有哪些？ 催化剂的活性就是催化剂的催化能力。在工业上常用单位时间内单位重量
（或单位表面积)的催化剂在指定条件下所得到的产品量来表示。 影响催化剂活性的因素：
(1) 温度：温度对化剂活性影响很大，温度太低时，催化剂的活性小，应
速度很慢，随着温度上升，反应速度逐增大，但达到最大反应速度后，又开始降低。绝大多数催化剂都都有活性温度范围。
(2) 助催化剂：在制备助催化剂时，往往加入少量物质(<1%。)，这种物质活性很小，但却能显著提高催化剂的活性、稳定性或选择性。
(3)载体(担体)：常把催化剂负载在某种惰性定物性质上，这种物质成为载体。
常用的载体活性碳、硅藻土、氧化铝、硅酸等。使用载体可以使催化剂分散，从而使有效面积增大，既可以提高其活性，又可以节约其用量。同时还可以增加催化剂的机械强度，防止其活性组分在高温下发生熔结现象，影响催化剂的使用寿命。
(4) 毒化剂：对于催化剂的活性有抑制作用的物质，叫做催化毒物。有些催化剂对毒物非常敏感，微量的催化毒物即可以使催化剂的活性减少甚至消失。
9、简答三废防治的措施。
生产工艺绿色化；循环使用与无害化工艺；资源回收综合利用；加强设备管理；
10、写出BHC公司因发明以异丁基苯经合三成步布洛芬的新方法而获得1997年度美国“总统绿色化学挑战奖”的变更合成路线奖的布洛芬合成路线（三步反应）
(CH3CO)2O HF O
COOH Raney Ni
H2
9、简述反应器的概念及其作用。
是用来进行化学或生物反应的装置，是一个能为反应提供适宜的反应条件，以实现将原料转化为特定产品的设备；其作用是为化学或生物反应提供可人为控制的、优化的环境条件。
10、简述反应器设计的主要任务。
1) 选择反应器的形式和操作方法；
2) 根据反应及物料的特点，计算所需的加料速度、操作条件以及反应器体积，并以此确定反应器主要构件尺寸；3) 同时还应考虑经济效益和环境保护等方面的要求。
11、简述氯霉素的以乙苯为起始原料经对硝基苯乙酮合成路线的优缺点？优点：起始原料易得，各步反应收率高，技术条件要求不高，在化学合成上巧妙了利用了前手性元素和还原剂的特点，进行手性合成。
缺点：合成步骤较多，产生大量的中间体和副产物，如无妥善的综合利用途径，必将增加生产负担和巨大的环境污染。.
12、简述氯霉素包括哪几条合成路线？
以对硝基苯甲醛为起始原料的合成路线，以苯甲醛为起始原料的合成路线；以乙苯为原料的含成路线；以苯乙烯为起始原料的合成路线。 5.中试放大的研究内容。
生产工艺路线的复审；设备材质与形式的选择；搅拌器形式与搅拌速度考察；反应条件的进一步研究；工艺流程与操作方法的确定。
13、如何解决氯霉素立体构型问题？
采用刚性结构的原料或中间体，具有指定空间构型圜刚体结构进行反应时，不易产生差向异构体；利用空间位阻效应；
使用具有立体选择性的试剂。
14、简述乙苯硝化用混酸中硫酸的作用。
1)使硝酸产生硝基正离子NO2+,后者与乙苯发生亲电取代反应；
2) 使硝酸的用量减少至近于理论量：
3) 浓硝酸与浓硫酸混合后，对铁的腐蚀性很少，故硝化反应可以在铁制反应器中进行。
15、以下为宜苯乙烯出发经α-羟基对硝基苯乙胺制备氯霉素的合成路线，请根据反应以流下程为填写中间体及反应试剂，每空1分。
H
C CH
2
Cl 2/CH3OH Cl
OCH 3
HNO3/H2SO4Cl
OCH3
O2N
NH3
H
C
O2N
CH2
O NH
3
NH2
OH
O2N
Ac2O/AcOH
H
N
OH
O2N
O
Na2CrO7
H
N
O
O2N
O
四、分析题
1、液体联苯混合物自然循环加热装置的工艺流程如附图所示。请简要指
出图中设备3、4、5、7设备名称及作用。
答：设备3：；设备4：；
设备5：；设备7：；
设备3-贮存联苯混合物，当温度较低而使联苯混合物凝固时，可利用其中的加热装置，使联苯混合物熔化。
设备4-用于回收联苯混合物蒸汽，减少挥发损失
设备5-联苯混台物在被加热的过程中体积
将发生膨胀，因此，系统不能采用封闭操作。
此投备用于贮存因体积膨胀而增加的联苯
混合物。此外该设备还可观察液体联苯的液位。
设备7-当出现紧急情况，需要立即停止设备1的
加热时，可将联苯混合物泄入该设备中，以防设备l发生
事故。
2、用混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯。已知混酸的组成为：HNO347%、HO24%；氯苯与混酸中摩尔比为1：1.1；反应开始温度为40-55℃，并逐渐升温80℃；硝化时间为2h；硝化废酸中含硝酸小于工1.6 %,含混合硝基氯苯为获得混合硝基氯苯的1%。现设计A、B、C 三种工艺流程，试以混合硝基氯苯的收率及硫酸、硝酸、氯苯的单耗作为评判标准，通过方案比较确定三种流程的优劣。（注意：仅指出那一种流程最好或最差而不说明理由者不得分。)
答：A方案：将分离后的废酸直接出售，这一方面要消耗大量的硫酸，使硫酸的单耗居高不下；另一方面，由于废酸中还含有未反应的硝酸以及少量的硝基氯苯，直接出售后不仅使硝酸的单耗增加，混合硝基氯苯的收率下降，而且存在废酸中的硝酸和硝基氯苯还会使废酸的用途受到限制。
B方案：在硝化分离之后，增加了一道萃取工序。该工艺是将氯苯和硝化废酸加入萃取罐，使硝化废酸中残留的硝酸继续与氯苯发生硝化反应，生产硝基氯，从而回收了废酸中的硝酸，降低了硝酸的单耗。同时，生成的混合物硝基氯苯与硝化混酸中原有的混合硝基氯苯一起进入氯苯层，从而提高了混合硝基氯苯的收率。
与比方案A相比，方案B可降低硝硫的单耗，提高了混合硝基氯苯的收率。但在方案B的萃取废酸中仍含有一定量的原料氯苯，将其直接出售，不仅使增加氯苯的单耗居高不下，而且还会增加氯苯的单耗。此外，存在于废酸中的氯苯也会使废酸的用途收到限制。
C方案：在萃取从之而后，又增加了一道减压浓缩工序，萃取后的废酸经减压浓缩后可循环使用，从而大大又降增低了硫酸的单耗。同时，由于氯苯与水可形成低共沸混合物，浓缩时氯苯
将随水一起蒸出，经冷却后可回收其中的氯苯，从而降低了氯苯的单耗。
可见，以混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸和氯苯的单耗作为评判标准，方案C为最佳，方案B次之，方案A最差。
五、问答题：
1、怎样通过青霉菌培养基的控制来提高青霉素产量？
在主霉素霉素生产过程中，让培养基中的主要营养物只够维持青霉菌在前4h生长,而40h的后生产中，靠低速连续补加葡萄糖和氮源等，使菌半饥饿，延长青霉素的合成期，大大提问了产量。所需营养物限量的补加常用来控制营养缺陷型突变菌种，使代谢产物积累到最大。青霉素发酵中采用补料分批操作法，对葡萄糖、铵、苯乙酸进行缓慢流加，维持一定的最适浓度。葡萄糖的流加，浓度过乙低使抗生素合成速度减慢或停止，过高则导致呼吸活性下降，甚至引起自溶，葡萄糖浓度调节是根据PH，溶氧或CO2释放率予以调节。
碳源的选择：生产菌能利用多种碳源,乳糖，蔗糖,葡萄糖,甘露糖、淀粉和天然油脂。经济核算问题，生产成本中碳源占12%以上，对工艺影响很大；糖与结合形成糖基-6-APA，影响青霉素的产量。葡萄醣、乳糖粘合能力强，而且随时间延长而增加延长。通常采用葡萄糖和乳糖。发酵初期，利用快效的葡萄糖进行菌丝生长。当葡萄糖。耗竭后，利用缓效的乳糖，使pH稳定，分泌青霉素。可根进据行形态变化，滴加葡萄糖，取代乳糖。目前普遍采用淀粉的酶水解产物，葡萄糖化液流加。降低成本。
氮源：玉米浆是最好的，是玉米淀粉生产时的副产品，含有多种氨基酸及其前体苯乙酸和衍生物。玉米浆质量并不稳定，可用花生饼粉或棉籽饼粉取代。补加无机氮源。无机盐：硫、磷、镁、钾等。铁有主母，控制在30ug/ml以下。
流加控制：补糖，根据残糖、pH、尾气中CO2和O2含量。残糖在0.6%左右，pH开始升高时加糖。补氨：流加酸酸铵、氨水、尿素，控制氨基氮0.05% 。
添加前体：合成阶段，苯乙酸及其衍生物，苯乙酰胺、苯乙胺、苯乙酰甘氨酸等均可为青霉素侧链的前体，直接掺入青霉素分子中。也具有刺激青霉素合成作用。但浓度大于0J9%时对细胞和合成有毒性。还能被细胞氧化。策略是流加低浓度前体，一次加入屋里低于0.l%，保持供应速率略大于生物合成的需要。
2、手性紫杉醇侧链的合成有哪些代表性的方法？说明其合成原理，并分别写出合成路线。
手性紫杉醇侧链的方法有许多种，其中具有代表性的方法有双键不对称氧化法和醛反应法。双键不对称氧化法可以从顺式肉桂醇出发，用Sharpless环氧化法合成出手性的环氧化合物，经叠氮开环等反应最后制得紫杉醇侧链，见(a)。
也可以从反式肉桂酸甲酯出发，在手性催化剂作用下进行双羟基化反应，再将得到的双羟基化合物转化成叠氮化合物，最后也得到紫杉醇侧链，见(b)。醛醇反应法是合成手性紫杉醇恻链的另一种有效的方法。如以苯乙酮为原料在手性催化剂作用下使苯乙酮与烯醇硅醚发生荃醇缩合反应，然后将产物的C-3反式羟基变为顺式氨基，经处理即得紫杉醇侧链，见(C)。
Ph CH
2
OH
O
CO2CH3
Ph
H H
1. t-BuOOH,Ti(OiPr)4
2. RuCl3,NaIO4,CH2N2
NaN3或TMSN3
ZnCl2
Ph OCH3
O
N3
OH
Ph OCH3
O
NH
OH
Ph
O
(a)
Ph
COOMe
Ph OMe
N3
OH
O
Ph OMe
OH
OH
O
手性催化剂
Ph OMe
NH
OH
O
Ph
O
（b）
O
OBu
OTMS
SEt
+Sn(OTf)2
n-Bu2Sn(OAc)2Ph SEt
OH O
OBu
Ph SEt
O
OBu
1.NH3,Ph3P,DEAD
2.Ph3P,H2O,THF
NH2
Ph SEt
O
OBu
NH
Ph
O
(c)
六、计算题-物料衡算
1、硝化混酸配制过程的物料衡算。已知混酸组成为H2SO4 46%(质量百分比，下同)、HNO3 46%、H2O 8%，配制混酸用的原料为92.5%的工业硫酸、98%的硝酸及含H2SO469%的硝化废酸。试通过物料衡算确定配制1000kg混酸时各原料的用量。为简化计算，设原料中除水外的其它杂质可忽略不计。
解：混酸配制过程可在搅拌釜中进行。以搅拌釜为衡算范围，绘出混酸配制过程的物料衡算示意图。
解：取设备为衡算体系，1000千克混酸为计算基准
对HNO3进行物料衡算得：0.98 G硝酸= 0.46×1000 (a)
对H2SO4进行物料衡算得：0.925 G硫酸+ 0.69G废酸=0.461000 (b) 对H2O进行物料衡算得：
0.02G硝酸+0.075G硫酸+0.31G废酸=0.08×1000 (c)
解得：G硝酸=469kg, G硫酸=399.5kg, G废酸=131.1kg
混酸配制过程的物料平衡表(见下图）
3、甲氧苄氨嘧啶生产中由没食子酸经甲基化反应制备三甲氧苯甲酸工序，测得投料没食子酸25.0kg，未反应的没食子酸2.0kg，生成三甲氧苯甲酸24.0kg，求转化率、选择性和收率。（2012、2013年真题）
解：
%
92
%
100
0.
25
0.2
0.
25
%
100
A
A
=
?
-
?
=
投料量
反应物
的反应消耗量
反应物
X
按某一主要原料计算的理论产量
产物试剂得量
Y=100%
%
1.
85
%
100
188
212
0.
25
0.
24
=
?
?
=
%
5.
92
%
100
0.2
0.
25
212
188
0.
24
=
?
-
?
=
?
3-1 甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸。已知甲苯的投料量为1000kg，反应产物中含对甲苯磺酸1460kg，未反应的甲苯20kg。试分别计算甲苯的转化率、对甲苯磺酸的收率和选择性。
C H3C H3
SO3H
+ H2SO4+ H2O
110~140 0C
分子量929817218
4、用1876kg混酸（HNO3 32%、H2SO4 56%、H2O12%）对1052.6kg含量为95%的乙苯进行硝化，乙苯的转化率100%，全部生成一硝基乙苯，其中对位、邻位与间位比例为50：44：6。已知硝化反应温度为40 ℃，求硝化过程的物料衡算。
解：反应方程式
C2H5
HNO3
H2SO4
C2H5
NO2
+
10663
+H2O
18
151
999.97
答：反应中共加入混酸的质量为1876 kg，
其中，含HNO31876×32%=600.32kg；
含H2SO41876×56%=1050.56kg；
含H 2O 1876×12%=225.12 kg 。
由题意知，乙苯的乙苯的纯度为95%，转化率100%， 则参加反应的乙苯为1052.6×95%×100=999.97kg
生成的对位、邻位与间位“硝基乙苯”的总量为kg 5.1424106
151
999.97=
则，对硝基乙苯：1424.5 x 50%=712.25kg 邻-硝基乙苯：1424.5 x 44%=626.78kg 间硝基乙苯：1424.5 x 6%=85.47kg
参与反应的HNO 3的量为
kg 32.59410663
999.97
=
剩余HNO 3的量为600.32-594.32=6kg 剩余H 2SO 4：1050.56kg 剩余H 2O （原混酸中）：225.12kg
硝化反应生成的H 2O ：594.32
18169.8163kg ?=
共有水：225.12+169.81=394.93kg
4-1、在间歇式反应釜中用浓硫酸磺化生产对甲苯磺酸，试对该过程作物料衡算。
已知1000kg ，纯度99.9%（质量）；浓硫酸1100kg ，纯度98%，甲苯转化率为98%，生成对甲苯磺酸的选择性为82%，生成邻甲苯磺酸的选择性为9.2%，生成间甲苯磺酸的选择行为8.8%，物料中的水约90%经连续脱水器排出。此外，为简化计算，假设原料中除纯品外都是水，且磺化过程中无物料损失。
解：原料甲苯中的甲苯量为：1000×0.999=999kg
原料甲苯中的水量为：1000-999=1kg 浓硫酸中的硫酸量为：1100×0.98=1078kg 浓硫酸中的水量为：1100-1078=22kg 进料总量为：1000+1100=2100kg ，
其中含甲苯999kg ，硫酸1078kg ，水23kg 。
CH 3
H 2SO 4
110～140℃
CH 3
++H 2O SO 3H 分子量
92
98
172
18
磺化物（对+邻+间甲苯磺酸）= kg 3.183092
172
%98%9.991000=?
?? 对甲苯磺酸= kg 8.1500%823.1830=?
邻甲苯磺酸= kg 4.168%2.93.1830=? 间甲苯磺酸= kg 1.161%8.83.1830=? 生成水的总量= kg 5.19192
18
%98%9.991000=?
?? 系统中共有水=23+191.5=214.5kg 脱水器中的水=214.5×90%=193.1kg 磺化液中的水为=214.5×（1-90%）=21.4kg
4-2、乙苯用混酸硝化，原料乙苯的纯为95%，混酸中(HNO 332%，H 2SO 4 56%，H 2O12%)，HNO 3过剩率（HNO 3过剩量与理论耗量之比为）0.052。乙苯的转利率为99%。转化为对邻间分别为52%、43%、4%。若年产300吨对硝基乙苯，年工作日为300天，试以一天为基准作为硝化反应的物料平衡计算。（2013年） 解：（解：（1）每天应生产的对硝基乙苯的量为： 300/300=1t=103kg 则总的"硝化物"1000/0.52=1923.08kg 邻硝基乙苯=1923.08×0.43=826.92kg
间硝基乙苯=1923.08×0.04=76.92kg
杂质1=1923.08×0.01=19.23
（2）
C 2H 5
HNO 3
H 2SO 4
C 2H 5
NO 2
+106
63+
H 2O
18
151
1350
参加对位反应的乙苯kg 99.701151
106
1000=?
则参加反应的乙苯701.99/0.52=1350 总的纯乙苯为：701.99/0.52/0.99=1363.61
剩余的乙苯 1363.61-1350=13.61 或1363.61×0.01=13.64 工业用乙苯为：1363.61/0.95=1435.38kg ，
含杂质2： 1435.38- 1363.61=71.77 或1435.38×0.05=71.77
（3）参加反应的硝酸：kg 36.802106
63
1350=? 则，有总的硝酸 802.36（1+0.052）=844.08 未参加反应的硝酸 802.36×0.052=41.72 混酸有：844.08/0.32=2637.75
H 2SO 4 2637.75×0.56=1477.14 H 2O 2637.69×0.12=316.53
（3）反应生成的H 2O kg 25.229106
18
1350=?
总共有水：229.25+316.53=545.78
5、在催化剂作用下，甲醇用空气氧化可制取甲醛。反应方程式如下：为保证甲醇有足够的转化率， 在进科中空气过量50%，甲醇的转化率式可达75%。已保知甲醇的流量3200kg/h ，试进行物料衡算，并将结果汇总于附表。(2012年真题)
解：用空气氧化甲醇制取甲醛的反应方程式如下：
CH 3OH +0.5O 2
HCHO +H 2O
分子量 320.5 x 32
3018
物料衡算示意图如下：
甲醇： 3200kg/h 空气：氧气
惰性组分
甲 醇空气
氧化
产物
甲醇
甲醛
氧气
水惰性组分
3200
32
×0.5×32×150%=2400kg/h
输入：所需氧气的流量为：所需空气的流量为：
2400×29
32×0.21
=10353kg/h 其中惰性组分的流量为：10353-2400=7953kg/h
输出：甲醇的流量为：3200×0.25=800kg/h
甲醛的流量为：
3200×075%
32×30=2250kg/h
水的流量为：3200×075%32
×18=1350kg/h 氧气的流量为：2400-3200×075%32
×0.5×32=1200kg/h 惰性组分的流量为：7953kg/h
物料衡算计算
结果汇总于附表中 附表甲醇空气氧化物料平衡
6、浓度 20%的羟丙哌嗪酒石酸盐，以每小时 l0000 kg 的流速进入一高效蒸发器。浓缩至50%后，放入结晶罐，上层的饱和溶液 (37.8℃时，溶解度0.6kg 羟丙哌嗪酒石酸盐/kg 水)进行循环进行循环 (见附图)，求物料流速 (M 、R)。 （2011年真题）
解：按题意有四个未知数，即 W 、M 、C 和R ，而对每一个单元设备均可列出两个组分物料衡算式，因此可得唯一解。
(1) R 的质量分率，以lkg 为基准，饱和循环物流含 1.6kg 溶液， 故组成为0.6/1.6--0.375 羟丙哌嗪酒石酸盐/(kg 溶液)-1。
R 的质量分数为 0.375 羟丙哌嗪酒石酸盐和0.625kg 水
(2)以羟丙哌嗪酒石酸盐为联系组分,计算结晶的羟丙哌嗪酒石酸盐的量，即l0000x0.20/96=2083kg/h
(3)计算循环物流R 可以来用：①对蒸发器进行计算
②对结晶罐进行计算，但第二种方法比较容易。总物料衡算M=C+R M=2083+R 组分（羟丙哌嗪酒石酸盐）物料衡算 M XM = Cxc+R XR 0.5M=6C+0.375R=2000+0.375R 解上面两个方程得：M=975lkg/h R=7668kg/h
蒸发器148.9℃
结晶罐37.8℃
F 进料10000Kg/h
R 羟丙哌嗪酒石酸盐 20%
水 80%羟丙哌嗪酒石酸盐 50%水 50%
M 浓缩液
w 水
结晶丙哌嗪酒石酸盐 96%
水 4%
附图 丙哌嗪酒石酸盐浓缩结晶流程图
7、今拟用 60%发烟硫酸来磺化硝基苯磺酸。己知该厂的生产任务每天投料1t 硝基苯，试作物料衡。已知收率为 90%，硝基苯100%转化。假设过程除了主要反应外，还有5-硝基-1，3苯二磺酸生成，反应损失不计。硝基苯的纯度98%。查得硝基苯磺化时Ⅱ值为82，物料密度为ρ=1173Kg/m 3, 60%发烟硫酸ρ=20201173Kg/m 3。
解：每天投入硝基苯的量为 1000/123=8.13kmol
NO 2
+
SO 3
SO 3H
NO 2
123802037.317
x1
x2
NO 2
+
2SO 3
SO 3H
NO 2
HO 3S 123
1602830.813y1
y2
其中 7.317kmol 按反应 (l)进行，0.813kmo1按反应 (2) 进行。 所以，消耗 SO 3 的量=x 1+y 1=7.317×80+ 0.813×2×80=715.56kg 生成一磺化物的量=x 2=7.317×203=1485.4kg 。 生成二磺化物的量=y 2=0.813x283=230.1 Kg Ⅱ
随硝基苯带入杂质的量=1000x2/98=20.4Kg ，因此，共投入粗硝基苯的量=l0O0+20.4=1020.4Kg ，则粗硝基苯的体积 V=1020.4/11 73=0.870m 3。 依据下式：
输
入 物料名称 流量kg/h 输
出 物料名称 流量kg/h 甲醇 3200 甲醇 800 空
气
氧气 2400 甲醛 2250 惰性组
分
7953 水 1350 氧气 1200
惰性组分 7953
总计
13553 总计 13553
M
Mc =
Ms x 80n
(100-N)(S-N)
式中Ms-----磺化剂用量，Kg ；Mc-----被磺化物的用量，Kg S--------以 SO 3 量表示的磺化剂浓度，% N-------以 SO 3含量表示的废酸浓度，%
M-------被磺化物的分子量；n-------引入磺酸基的个数。
磺化剂的用量：
Ms=
Mc M
×80n( )
100-n
S-N
Ms=
M'c
M1
×
80n'( )100-n S-N +M''c M
×
80n( )100-n
S-N
100-8292.7-82
+0.813X80X2X
100-8292.7-82
=1203.5Kg
=7.317X80X1X
其中 60%发烟硫酸的S=60+40x80/98=92.7
式中 M c’一磺化物的量，Kg ；M c’’ 二磺化物的量，Kg 投入SO 3的量= 1203.5X0.927=115.6Kg 投入H 2O 的量=1203.5x(1-0.927)=87.9Kg 磺化剂的体积=1203.5/2020= 0.59m 3
在废酸中剩下的SO 3的量=115.6-715.5=400.1Kg 废酸量=1203.5-715.5=488kg
废酸浓度= 400.1/488X100=82（即N 值）
七、计算题-反应器
反应器工艺计算公式（一级反应）： 间歇釜:)1(1ln 1Af x k -=
τ； 等温液相：)
1(1ln 1c Af x k -=τ 单釜连续：)
1(k Af Af x x -=
τ；多釜串联：()
N AN k x τ+-
=111 ，N
）（τk 1C C A0
AN += 注释：τ：反应时间；k ：反应常数；x Af ：反应物A 到达终点的转化率
1、用硫酸为催化剂，把CHP 分解成苯酚和丙酮的反应是一级反应，今在一间歇反应釜中进反应，当反应经历30s 时取样分析CHP 的转化率为90%，欲使转化率达99%， 还需要多少时间？ 解：在闾歇反应釜中进行一级反应，有)
1(1
ln
1Af x k -=
τ )
9.01(1ln 130-=
k 解得： k=0.0768 s-1 )
99.01(1ln 1t -=
k 解得： t=60S ?t=60-30=30S 2、在等温操作的间歇釜式反应器中进行一级液相反应，由测试知：反应物转化掉70%所需要的时间为13min 。试计算（1）该反应在理想管式反应器中迸行时，达到相同转化率所需的反应 时间。(2) 该反应在单台理想连续釜式反应器中进行时，达到相同转化率所需的反应 时间。 解：在闾歇反应釜中进行一级反应，有)
1(1
ln
1Af x k -=
τ 可知：)
7.01(1ln 113-=
k ，可得k=0.0926min -1 (1)在理想管式反应器：min 13)
1(1ln 1c =-=
Af x k τ (2)在单台理想连续釜式反应器：min 2.25)
7.01(0926.07
.0)
1(k =-=
-=
Af Af x x τ
3、 当水大量过量时， 醋酐水解反应为一级反应。 己知40o C 时， 反应
速度常数 k=0.38min -1，醋酐的进料浓度为2mol/L ，进料流量为50L/min 。 现采用4个等温等容搅拌釜串联操作， 要求转化率为99%，进试料计算所需反应器的总有效容积。
解：多釜等容串联反应器：N
AN
k x )1(1
1τ+-= 代入数据得：
4
)
38.01(1
199.0τ+-
= 解得：τ=5.69min L V V R 113869.550440=??==τ 4、 醋酐稀水榕液在 25℃时连续进行水解，反应速度方程式为 r A =0.158C A mol/(cm 3.min),醋酐浓度为1.5×l04 mol/cm 3，进料流量为500 cm 3/min 。现有 2个 2.5 L 和15L 的搅拌反应釜可供利用， 问： (l)用1个5L 或 2个2.5L 的搅拌釜串联操作，何者转化率高？ (2)若用2个2.5L 釜并联操作，能否提高转化率？ (3)若用1个5L 的管式反应器，转化率为多少？
注意：前2道小题均需通过计算说明，结论正确但无计算过程者，不得分。 解：(1) 1 个5L 搅拌釜连续操作。 由)1(0AF AF R x k x V V -==
τ得：)
1(158.01050053AF AF
x x -=?-解得： 612.0=AF x 2个2.5L 的搅拌釜串联操作，min 5500
2500
0===
V V R τ。N=2，则：688.0)5158.01(1
1)1(112
?+-=+-=N AF
k x τ 故串联转化率较高。
(2) 2 个2.5L 的搅拌釜并联操作
)
1(158.010*******
AF AF
x x -=?- 解得x Af =0.612，故2 个2.5L 釜并联操作，不能提高转化率。
(3) 用1 个5L 的管式反应器
由AF R x k V V -==11ln 10τ得AF
x -=?-11
ln 158.011050053
解得x Af =0.794 5、在两个等容串联釜中进行某一级不可逆反应，A →R+P ，反应条件下K=0.0006/S 。已知A 的初始浓度C AO =4 kmol/m 3，A 的处理量为V o=4.5m 3/h 。欲使最终转化率达到72%，试计算：(1) 该多釜串联系统的总体积；(2) 各
釜的出口浓度。
x AN =1-1(1+Kt)
2
0.72=1-
1
(1+0.0006τ)τ=解得：21483s
1483
3600
=3.71m 3V T =2V 0τ=2×4.5×
解:(1)4
1+0.00006×1483
C A1=
C A0(1+K τ)
N
=
=
C A0(1+K τ)
N
C AN =2.117kmol/m 3
4
(1+0.00006×1483)
C A2=
C A0(1+K τ)
N
=
=1.120kmol/m 3
2
(2)
6、某厂小试用容器V 1=9.36L 的搅拌釜，搅拌釜直径D 1=229mm ，采用直径d 1=76.3mm 的涡轮式搅拌机，在转速n 1=1273rpm 时获得良好的生产效果。已知该搅拌器可按照叶端周围速度不变的放大准则进行放大，请根据小试实验数据设计一套容积V 2=2m 3的搅拌釜，即分别计算2m 3的搅拌釜的直径D 2、搅拌器的直径d 2和转速n 2。
解：因设备与小型设备几何相似，所以大型搅拌釜的直径为：
、
按照叶端周围速度不变的放大准则进行放大，大型搅拌器的转速为：n 2=
n 1d 1d 2
=
1273×76.3
456
=213rpm
7、某发酵釜内径D=2.1m ，装液高度H L =3m ，安装六叶直叶圆盘涡轮搅拌机。搅拌机的直径d=0.7m ，转速n=150rpm ，发酵液的密度?=1050kg/m3，粘度μ=0.1Pa×s ，求搅拌机所需的功率。
注：对于六叶直叶圆盘涡轮搅拌机，当H L /d=3、D/d=3时，层流区，C=71；完全湍流区，K=6.1。当H L /d ≠3、D/d ≠3时，所求搅拌功率应乘以校正系数f ，f 的计算公式为：
解:Re=d 2np μ=0.72×150×1050
60×0.1
=1.29×104>104为完全完全湍流状态所以，P=Kpn 3d 5
=6.1×1050×( )×0.7515060
=16820W=16.8kW
f=13H L D d d 校正系数f 为：=133 2.10.70.7
=1.20
故实际所需的搅拌器的功率为：P=1.20×16.8=20.2kW
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
《制药工艺学》试卷 班级：学号：姓名： 得分： 一、单选题。（每题2分，共30分）是（）。 A.药品生产质量管理规范 B.药品经营质量管理规范 C.新药审批办法 D.标准操作规程 2.药品是特殊商品，特殊性在于 （）。 A.按等次定价 B.根据质量分为一、二、三等 C.只有合格品和不合格品 D.清仓在甩卖 3.终点控制方法不包括（）。 A.显色法 B. 计算收率法 C.比重 法 D. 沉淀法 4.温度对催化剂活性的影响是（）。 A.温度升高，活性增大 B.温度升高，活性降低 C.温度降低，活性增大 D.开始温度升高，活性增大，到最高速度后，温度升高，活性降低 5.中试一般比小试放大的位数是 （）倍。 ~10 ~30 C.30~50 ~100 6.利用小分子物质在溶液中可通过半 透膜，而大分子物质不能通过的性质，借以达到分离的一种方法是（）。 A.透析法 B.盐析法 C.离心法 D.萃取法 7.液体在一个大气压下进行的浓缩称 为（）A. 高压浓缩 B.减压浓缩 C. 常压浓缩 D.真空浓缩 8.下列不属于氨基酸类药物的是 （） A.天冬氨酸 B.多肽 C.半胱氨酸 D.赖氨酸 9.下列不属于多肽、蛋白质含量测定方法的是（） A.抽提法 B.凯氏定氮法 C.紫外分光光度法 D.福林-酚试剂法 10.下列属于脂类药物的是（）。 A.多肽 B. 胆酸类 C.胰脂酶 D 亮氨酸 11.（）抗生素的急性毒性很低，但副作用较多，另外，对胎儿有致畸作用。 A.四环素类 B.大环内酯类 C.氨基糖苷类 D. β-内酰胺类 12.生产抗生素类药物发酵条件不包括（）。 A.培养基及种子 B.培养温度及时间及通气量 D.萃取及过滤 13.下列不属于动物细胞培养方法的是（）。 A.贴壁培养 B.悬浮培养 C.直接培养 D.固定化培养 14.抗生素类药物生产菌种的主要来源是（）。 A.细菌 B.放线菌 C.霉菌 D.酵母菌 15.将霉菌或放线菌接种到灭菌后的大米或小米颗粒上，恒温培养一定时间后产生的分生孢子称为（）。 A. 米孢子 B.种子罐 C.发酵 D. 试管斜面
填空（本题共 5 小题每小题2 分共 1 0 分）1, 制药工艺学是药物研究和大规模生产的中间环节。 2, 目标分子碳骨架的转化包括分拆、连接、重排等类型。 3，路线设计是药物合成工作的起始工作，也是最重要的一环。 4，试验设计的三要素即受试对象、处理因素、试验效应。 5，制药工艺的研究一般可分为实验室工艺研究（小试）、中试放大研究、工业化生产3个阶段。 6，中试放大车间一般具有各种规格的中小型反应罐和后处理设备。 7，化工过程开发的难点是化学反应器的放大。 8，常用的浸提辅助剂有酸、碱、表面活性剂等。 9,利用基因工程技术开发的生物药物品种繁多，通常是重组基因的表达产物或基因本身。 10，超过半数的已获批准的生物药物是利用微生物制造的，而其余的生物药物大多由通过培养哺乳动物细胞生产。 二、单项选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分） 1,把“三废”造成的危害最大限度地降低在 D ___ ，是防止工业污染的根本途径。 A. 放大生产阶段 B. 预生产阶段 C.生产后处理 D.生产过程中 2，通常不是目标分子优先考虑的拆键部位是_B __ 。 A. C-N B. C-C C . C-S D. C-O 3 ，下列哪项属于质子性溶剂__D _____ 。 A.醚类 B. 卤代烷化合物 C.酮类 D. 水 4，病人与研究者都不知道分到哪个组称为_C—。 A.不盲 B. 单盲 C.双盲 D. 三盲 5，当药物工艺研究的小试阶段任务完成后，一般都需要经过一个将小型试验规模J倍的中试放大。 A. 10?50 B. 30?50 C . 50?100 D. 100?200 6，酶提取技术应用于中药提取较多的是_C _______ 。 A.蛋白酶 B. 果胶酶 C.纤维素酶 D. 聚糖酶 7,浓缩药液的重要手段是 C 。 A.干燥 B.纯化 C.蒸发 D. 粉碎 8，用于生产生物药物的生物制药原料资源是非常丰富的，通常以_A_ 为主。 A.天然的生物材料 B. 人工合成的生物材料 C.半合成的生物材料 D.全合成的生物材料
习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、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：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
《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
《化学制药工艺学》第一次作业 一、名词解释 1、工艺路线： 一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制备，通常将具有工业生产价值的合成途 径称为该药物的工艺路线。 2、邻位效应： 指苯环内相邻取代基之间的相互作用，使基团的活性和分子的物理化学性能发生显著变化的 一种效应。 3、全合成： 以化学结构简单的化工产品为起始原料，经过一系列化学反应和物理处理过程制得化学合成 药物，这种途径被称为全合成。 4、半合成： 由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得化学合成药物的途径。 5、临时基团： 为定位、活化等目的，先引入一个基团，在达到目的后再通过化学反应将这个基团予以除去，该基团为临时基团。 6、类型合成法： 指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成路线设计的方法。 7、分子对称合成法： 由两个相同的分子经化学合成反应，或在同一步反应中将分子相同的部分同时构建起来，制得具有分子对称性的化合物，称为分子对称合成法。 8、文献归纳合成法： 即模拟类推法，指从初步的设想开始，通过文献调研，改进他人尚不完善的概念和方法来进行药物工艺路线设计。 二、问答题 1、你认为新工艺的研究着眼点应从哪几个方面考虑? 答： (1)工艺路线的简便性， (2)生产成本因素， (3)操作简便性和劳动安全的考虑, (4) 环境保护的考虑， (5) 设备利用率的考虑等。 2、化学制药工艺学研究的主要内容是什么？ 答： 一方面，为创新药物积极研究和开发易于组织生产、成本低廉、操作安全和环境友好的 生产工艺；另一方面，要为已投产的药物不断改进工艺，特别是产量大、应用面广的品种。研究和开发更先进的新技术路线和生产工艺。 3、你能设计几种方法合成二苯甲醇？哪种路线好? 答：
第2章化学工艺基础 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5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？ 答：转化率是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百分率。 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。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、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。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6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：三个基本特征： ①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。 ②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。 ③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。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。 在生产中必须正确操作和控制反应参数，防止损害催化剂。 催化剂使用时，必须在反应前对其进行活化，使其转化成具有活性的状态，应该严格按照操作规程进行活化，才能保证催化剂发挥良好的作用。 应严格控制操作条件：①采用结构合理的反应器，使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布，防止超温；②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除，使毒物含量低于催化剂耐受值以下；③在有析碳反应的体系中，应采用有利于防止析碳的反应条件，并选用抗积碳性能高的催化剂。 在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏；固体催化剂在装填时要防止污染和破裂，装填要均匀，避免“架桥”现象，以防止反应工况恶化；许多催化剂使用后，在停工卸出之前，需要进行钝化处理，以免烧坏催化剂和设备。 2-10假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的摩尔分数组成（干基）为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。 解：设烟道气（干基）的量为100mol。 反应式：CH4 + 2O2 CO2+ 2H2O 分子量：16 32 44 18
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
1.制药工艺学(Pharmaceutical Technology)：是研究各类药物生产制备的一门学科；它是 药物研究、开发和生产中的重要组成部分，它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。 2.化学制药工艺学：化学制药工艺学是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，是研究 药物的合成路线、合成原理、工业生产过程及实现生产最优化的一般途径和方法。它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。 3.全合成制药：是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。 4.半合成制药：是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。 5.手性制药：具有手性分子的药物 6 药物的工艺路线：具有工业生产价值的合成途径，称为药物的工艺路线或技术路线。 7.倒推法或逆向合成分析(retrosynthesis analysis)：从药物分子的化学结构出发，将 其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法，又称倒推法、逆合成分析法。8．“一勺烩”或“一锅煮”：对于有些生产工艺路线长，工序繁杂，占用设备多的药物生产。若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时，往往可以将几步反应合并，在一个反应釜内完成，中间体无需纯化而合成复杂分子，生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮”。改革后的工艺可节约设备和劳动力，简化了后处理。 19 分子对称法：一些药物或中间体的分子结构具对称性，往往可采用一种主要原料经缩合偶联法合成，这种方法称为分子对称法。 11 基元反应：反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。 12.非基元反应：反应物分子经过若干步，即若干个基元反应才能转化为生成物的反应。 13.简单反应：由一个基元反应组成的化学反应。 14.复杂反应：由两个以上基元反应组成的化学反应。又可分为可逆反应、平行反应和连续反应。 15.固定化酶：固定化酶又称水不溶性酶，它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上，成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。 16.自动催化作用：在某些反应中，反应产物本身即具有加速反应的作用，称为自动催化作用。 17.相转移催化剂：相转移催化剂的作用是由一相转移到另一相中进行反应。它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类等三大类。 18.中试放大：中试放大是在实验室小规模生产工艺路线的打通后，采用该工艺在模拟工业化生产的条件下所进行的工艺研究，以验证放大生产后原工艺的可行性，保证研发和生产时工艺的一致性。中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究确定的反应条件，及研究选定的工业化生产设备结构、材质、安装和车间布置等，为正式生产提供数据，以及物质量和消耗等。 19.绿色制药生产工艺：是在绿色化学的基础上开发的从源头上消除污染的生产工艺。这 类工艺最理想的方法是采用“原子经济反应”，绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的。 1．工业上最适合的反应类型是( )
化学工艺学课后习题及答案 可能用到的相对原子质量: Na-23 Al-27 Si-27 O-16 C-12 H-1 Cl-35.5 第一部分选择题（共20分） 第1题—第10题，每小题只有一个选项符合题意。每小题1分，共10分。 1．物质在不断的运动变化，属于物理变化的是 A．冰雪消融B．大米酿酒C．木柴燃烧D．铁钉生锈 2．下列物质的用途中，利用其物理性质的是 A．氧气用于切割金属B．干冰用于人工降雨 C．铁粉用作食品双吸剂D．小苏打用于治疗胃酸过多 3．下列生活用品是用金属材料制作而成的是 A．陶瓷杯B．不锈钢碗C．塑料盆D．玻璃茶壶 4．下图是初中化学常见的几个实验操作，其中错误的是 A．除去H2中的CO2 B．稀释浓硫酸C．点燃酒精灯D．检查装置的气密性5．下列有关实验现象的描述，正确的是 A．木炭在氧气中燃烧产生大量白烟B．蛋白质遇浓硝酸变黄 C．铁丝在空气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体 D．打开装有浓硫酸的试剂瓶盖，一会儿瓶口会产生白雾 6．近期中央电视台播出的《舌尖上的中国》很受观众欢迎，该节目主要介绍中国的美食及其制作方法。“饮食健康”是人们普遍的生活追求，下列说法正确的是 A．用甲醛浸泡海产品B．在果汁中加入“塑化剂”使其口感更好C．在煲好的鸡汤中放入适当的加碘食盐D．用聚氯乙烯做食物保鲜膜 7．根据你的生活经验和所学的化学知识，判断下列做法（或说法）不正确的是 A．油锅着火时，迅速盖上锅盖B．用钢丝球洗刷铝制炊具 C．铵态氮肥不能与草木灰混合施用D．使用可降解塑料，可减少“白色污染”8．2013年1月16日央视《焦点访谈》的题目为“PM2.5 你了解吗”，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，是形成灰霾天气的最大元凶。下列做法对PM2.5的治理不能起到积极作用的是 A．建筑工地经常洒水降尘B．露天焚烧伪劣产品 C．香烟烟雾颗粒的直径大多在0.1至1.0微米，提倡不吸或少吸烟 D．加强工业废气和汽车尾气的净化处理 9．小华到水族馆参观时了解到：一些观赏鱼是从其他地方空运来的，而且必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入一种叫做过氧化钙（化学式：CaO2）的制氧剂，它与水反应后的生成物可能是 A．CaO和O2 B．CaCO3和H2 C．Ca(OH)2和O2 D．CaCl2和O2 10．右图为甲乙两物质的溶解度曲线，下列说法正确的是 A．甲的溶解度大于乙的溶解度 B．t1℃时，甲、乙两物质饱和溶液中溶质的质量分数均为15% C．要使接近饱和的乙溶液转化为饱和溶液，可以采用蒸发溶剂的方法 D．t2℃时，将50克甲物质放入100克水中，得到溶液的质量为150克 第11题—第15题，每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得1分；多选、错选得0分；每小题2分，共10分。 11．“黄金有价、玉无价”，某一种玉石的主要成份是NaAlSi2O6，关于NaAlSi2O6的说法正确的是
第一章论绪 第二章1-1：分析制药工艺在整个制药链中的地位与作用。 答：制药工艺学的工程性和实用性较强，加之药品种类繁多，生产工艺流程多样，过程复杂。即使进行通用药物的生产，也必须避开已有专利保护，要有自主知识产权的工艺。制药工艺作为把药物产品化的一种技术过程是现代医药行业的关键技术领域，在新药的产业化方面具有不可代替的作用；制药工艺学是研究药的生产过程的共性规律及其应用的一门学科，包括制配原理，工艺路线和质量控制，制药工艺是药物产业化的桥梁与瓶颈，对工艺的研究是加速产业化的一个重要方面。 1-2．提取制药、化学制药、生物技术制药的工艺特点是什么，应用的厂品范围是什么？ 答：提取制药工艺的特点：以化工分离提取单元操作组合为主，直接从天然原料中用分离纯化等技术制配药物；应用的产品范围包括：氨基酸、维生素、酶、血液制品、激素糖类、脂类、生物碱。 化学制药工艺的特点:生产分子量较小的化学合成药物为主，连续多步化学合成反应，随即分离纯化过程；应用产品范围包括；全合成药物氯霉素，半合成药物多烯紫杉醇，头孢菌素C等。 生物技术制药工艺特点：生产生物技术制药、包括分子量较大的蛋白质、核酸等药物。化学难以合成的或高成本的小分子量药物。生物合成反应（反应器，一步）生成产物，随后生物分离纯化过程；应用的产品范围包括：重组蛋白质、单元隆抗体、多肽蛋白质、基因药物、核苷酸、多肽、抗生素等。 1-3化学制药产品一定申报化学制药吗？生物技术制药产品一定申报生物制药吗？为什么？举例说明。 答：化学制药产品和生物制药产品均不一定申报化学药物和生物制药制品：
有些药物的生产工艺是由化学只要和生物技术制药相互链接有机组成的。如两步法生产维生素C，首先是化学合成工艺，之后是发酵工艺，最后是化学合成工艺；有些药物经过化学合成工艺，最后是生物发酵工艺，如氢化可的松。 1-4从重磅炸弹药物出发，分析未来制药工艺的趋势。 答：重磅炸弹药物是指年销售收入达到一定标注，对医药产业具有特殊贡献的一类药物。未来制药工艺的趋势：（1）主要药物的类型将会增加（2）研发投入加大（3）企业并购与重组讲促进未来只要工艺的统一化（4）重磅炸弹药药物数量增加，促进全球经济的发展。 1-5世界销售收入排前十位的制药是什么？它们属于哪类药物？采取的制药工艺是什么？ 答：（1）抗溃疡药物（219亿美元），属于内分泌系统药物，采取化学制药工艺，（2）降低胆固醇和甘油三酯药物（217亿美元），属于生物合成药物，采取生物技术制药工艺.（3）抗抑郁药物（170亿美元）属于中枢神经系统药物，采用化学制药工艺（4）非甾体固醇抗风湿药物（113亿美元）属于生物制品，采用生物制药工艺（5）钙拮抗药物（99亿美元）属于化学合成药物，采用化学合成工艺（6）抗精神病药物（95亿美元）中枢神经系统药物，化学制药工艺（7）细胞生成素（80亿美元）血液和造血系统药物，化学制药工艺（8）口服抗糖尿病药物（80亿美元）生物制药，生物制药工艺（9）ACE抑制药（78亿美元）化学合成药物，化学制药工艺（10）头孢菌素及其组合（76亿美元）生物制品，提取制药工艺 1-6列举出现频率较高的制药工艺技术 答：生物制药技术发展迅速，出现频率较高，该工艺包括微生物发酵制药，酶工程技术制药，细胞培养技术制药 1-7化学药物，生物药物，中药今年来增长情况怎样？ 答：随着现代科技技术改造和发展，世界正处于开发新药过程中，而化学药物，生物药物，中药今年来增长依然迅速，起着主导作用，尤其是生物药物为人
简答题及论述题 微生物发酵制药章节 1微生物发酵过程分几个时期？各有什么特征？ 答：微生物发酵分三个时期，分别是菌体生长期，产物合成期和菌体自溶期。菌体生长期的特点是在这一段时间内，菌体的数量快速增加维持到一定的数量保持不变。产物合成期的特点是产物量逐渐增加，生产速率加快，直最大高峰合成能力维持在一定水平。菌体自溶期的特点是菌体开始衰老，细胞开始自溶产物合成能力衰退，生产速率减慢。 2生产菌种选育方法有哪些？各有何优缺点？如何选择应用？ 生产菌种的选育方法主要有以下几种一，自然分离发现新菌种二，自然选育稳定生产菌种三，诱变育种改良菌种四，杂交育种创新菌种五基因工程技术改造菌种，六合成生物学定制菌种。自然分离发现新菌种优点是价格便宜，易于处理，缺点是操作繁琐不易获得新菌种。自然选育稳定生产菌种的特点是简单易行，可达到纯化菌种，防止退化生产水平和提高产量，但效率及增产幅度低。诱变育种改良菌种的特点是速度快，收效大，方法相对简单，但缺乏定向性，要配合大规模的筛选工作。杂交育种创新群种是具有定向性，但其技术难度高。基因工程技术改造菌种生产能力大，产品质量高工艺控制方便，合成生物学定制育种特点是菌种生产能力高，药物的研发和高效生产量高。 3菌种保藏的原理是什么？有哪些主要方法？各有何优缺点? 菌种的保存原理是其代谢处于不活跃状态，生长繁殖受抑制的休眠状态，保持原有特性，延长生命时限。其主要保存方法有以下几种一，斜面低温保存二，液体石蜡密封保存三，砂土管保存，四冷冻干燥保存，五液氮保存。其优缺点分别是斜面低温保存。优点是操作简单，使用方便，缺点是保存时间短，不能经常移植。液体石蜡密封保存优点是保存时间长。砂土管保存优点是保存时间长。缺点是本方法只适宜于形成孢子和芽孢的菌种，不适用只有菌丝
第2章化学工艺基础 2-1 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？ 答：石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今，基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有 90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。 2-2生物质和再生资源的利用前景如何？ 答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5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？ 答：转化率是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百分率。 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。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、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。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6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：三个基本特征： ①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。 ②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。 ③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。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发
《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
1. 制药工艺学（Pharmaceutical Technology)：是研究各类药物生产制备的一门学科；它是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。 2. 化学制药工艺学：化学制药工艺学是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，是研究药物的合成路线、合成原理、工业生产过程及实现生产最优化的一般途径和方法。它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。 3. 全合成制药：是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。 4. 半合成制药：是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。 5. 手性制药：具有手性分子的药物 6 药物的工艺路线：具有工业生产价值的合成途径，称为药物的工艺路线或技术路线。 7. 倒推法或逆向合成分析（retrosynthesis analysis）：从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法，又称倒推法、逆合成分析法。 8．“一勺烩”或“一锅煮”：对于有些生产工艺路线长，工序繁杂，占用设备多的药物生产。若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时，往往可以将几步反应合并，在一个反应釜内完成，中间体无需纯化而合成复杂分子，生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮”。改革后的工艺可节约设备和劳动力，简化了后处理。 19 分子对称法：一些药物或中间体的分子结构具对称性，往往可采用一种主要原料经缩合偶联法合成，这种方法称为分子对称法。 11基元反应：反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。 12. 非基元反应：反应物分子经过若干步，即若干个基元反应才能转化为生成物的反应。 13. 简单反应：由一个基元反应组成的化学反应。 14. 复杂反应：由两个以上基元反应组成的化学反应。又可分为可逆反应、平行反应和连续反应。 15.固定化酶：固定化酶又称水不溶性酶，它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上，成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。 16. 自动催化作用：在某些反应中，反应产物本身即具有加速反应的作用，称为自动催化作用。 17. 相转移催化剂：相转移催化剂的作用是由一相转移到另一相中进行反应。它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类等三大类。 18. 中试放大：中试放大是在实验室小规模生产工艺路线的打通后，采用该工艺在模拟工业化生产的条件下所进行的工艺研究，以验证放大生产后原工艺的可行性，保证研发和生产时
化学制药工艺学题库(有答案-2014修订版)
2014年10月《化学制药工艺学》自考复习资料 整理者：李玉龙 一、选择题 1、下列哪种反应不是复杂反应的类型【 A 】 A、基元反应 B、可逆反应 C、平行反应 D、连续反应 2、化学药物合成路线设计方法不包括【 C 】 A、类型反应法 B、分子对称法 C、直接合成法 D、追溯求源法 3、下列方法哪项不是化学药物合成工艺的设计方法【 C 】 A、模拟类推法 B、分子对称法 C、平台法 D、类型反映法 4、化工及制药工业中常见的过程放大方法有【 D 】 A、逐级放大法和相似放大法 B、逐级放大法和数学模拟放大法 C、相似放大法和数学模拟放大法 D、逐级放大\相似放大和数学放大 5、下列不属于理想药物合成工艺路线应具备的特点的是【 D 】 A、合成步骤少 B、操作简便 C、设备要求低 D、各步收率低6、在反应系统中，反应消耗掉的反应物的摩尔系数与反应物起始的摩尔系数之比称为【 D 】 A、瞬时收率 B、总收率Ｃ、选择率 D、转化率 7、用苯氯化制各一氯苯时，为减少副产物二氯苯的生成量，应控制氯耗以量。已知每l00 mol苯与40 mol氯反应，反应产物中含38 mol氯苯、l mol 二氯苯以及38、61 mol未反应的苯。反应产物经分离后可回收60mol的苯，损失l mol的苯。则苯的总转化率为【 D 】 A、39% B、 62% C 、 88% D、 97.5% 8、以时间“天”为基准进行物料衡算就是根据产品的年产量和年生产日计算出产品的日产量，再根据产品的总收率折算出l天操作所需的投料量，并以此为基础进行物料衡算。一般情况下，年生产日可按【 C 】天来计算，腐蚀较轻或较重的，年生产日可根据具体情况增加或缩短。工艺尚未成熟或腐蚀较重的可按照【 D 】天来计算。 A、240 B、280 C、330 D、300 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
2-1、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：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。 为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步萎缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产成本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石油化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。 随着缩合和叠合作用持续地进行下去，结果形成不同煤化程度的烟煤。如长焰煤、气煤、肥煤、焦煤和瘦煤等。处于焦煤阶段的煤，由于缩合和叠合程度适宜，煤的粘结性好，适合用作炼焦原料。由烟煤演变成的无烟煤，分子叠合程度进一步加深，H、O含量进一步减少，凝胶化组份和稳定组分明显减少，这种煤适合做民用燃料和煤气化燃料，在化工上的应用也不如烟煤重要。 煤化程度演变到石墨阶段，煤分子中H、O已消失，分子排列正规，用加热的方法已不能将其分解，物理、化学性质已同普通煤有相当大的区别，似乎已是另类物质，故不将它列为煤的一个品种。 3-1 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。 3-2 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。 3-4 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。 3-5 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