《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
电解质薄膜和阴极材料，质子交换膜燃料电池(PEMFC)用的有机质子交换膜等，都是目前研究的热点题目。
（答出基本概念或要点即可）
三、简述食用天然抗氧化剂的生产工艺方法。（10分）
食用天然抗氧化剂的提取主要采用以下方法：
（1）水溶液萃取法用调到一定pH值的水做溶剂，对香料进行萃取。为了保证萃取体系的稳定，还需加入缓冲剂（如碳酸盐、磷酸盐）。
（2）有机溶剂萃取法常用的有机溶剂是己烷、苯、乙醚和醇类。
（3）植物油提取法将植物油如花生油、棉籽油作溶剂提取抗氧化剂。
以上三种方法的工艺过程主要是：原料→干燥→粉碎→提取→过滤→浓缩→粗制品→精制。
（4）超临界萃取法利用该法从香料中制取的抗氧化剂用于猪油、鱼油、牛油、豆油、棉籽油、米油、玉米油、花生油等油脂及含油食品中，抗氧化效果良好。
（答出要点即可）
四、详细说明间歇法生产脲醛树脂的工艺过程。（10分）
工艺过程包括：原料准备、加料混合、缩聚反应、真空脱水、稳定处理、出料。全部过程在同一个反应釜中进行。即首先分析原料含量，中和甲醛溶液，然后将甲醛与尿素加入反应釜，混合以后开启回流冷凝器，并通蒸汽加热，混合液加热到55～60℃时停止加热，温度靠反应放热升到80～85℃，在规定的pH值下反应一定的时间，反应液达到需要的黏度，然后冷却反应液到65～70℃。将反应液调到中性，关闭冷凝器的回流阀，开启直流阀进行真空脱水。在此期间，必须注意不要让树脂液通过冷凝器抽入冷凝水收集器。真空脱水根据脱水量或折射率来控制。当达到树脂浓度60％～70％时停止脱水。树脂冷却到40℃时用稳定剂(氨水等)进行稳定处理，经过过滤的树脂放入成品树脂的容器。
（答出基本步骤即可，也可按例回答）
五、常用的压敏胶黏剂有哪些种类？说明工业生产乳液型丙烯酸酯压敏胶黏剂的生产工艺。（8分）
常用的压敏胶黏剂有天然橡胶压敏胶黏剂、合成橡胶和再生橡胶压敏胶黏剂、热塑弹性体压敏胶黏剂、丙烯酸酯压敏胶黏剂、有机硅及其他树脂压敏胶黏剂五类。
工业生产时，使用带有锚式搅拌器的500L搪瓷反应釜，蒸汽夹套加热，投料系数0.70，搅拌速度90r/min，反应温度80～85℃，滴料时间2～4h，保温时间1.5～2.0h。
（答出基本步骤即可，也可按例回答）
六、光敏剂主要包括哪些种类？简述目前光降解材料的主要应用领域。（8分）
光敏剂主要包括①过渡金属化合物：过渡金属的乙酰丙酮化合物、二硫代氨基甲酸盐、肟、硬脂酸盐等是有效的光敏添加剂。当聚烯烃含有少量过渡金属的乙酰丙酮化合物时会发生显著的敏化作用，敏化活性顺序为Cu＞Fe＞Zn。二硫代氨基甲酸铁、二硫代氨基甲酸铜、铁肟、硬脂酸铁、三氯化铁也都是有效的光敏剂。研究表明，添加少量上述化合物后，聚烯烃的光氧化时间就大大缩短。②羰基化合物：这类化合物中最重要的光敏剂是二苯甲酮。它吸收日光后激发，并从聚合物中夺取氢原子，使聚合物产生大分子自由基，进而发生氧化降解。醌类化合物对聚丙烯、聚苯乙烯的光降解也有促进作用。③其他化合物：多环芳香化合物诸如葸、菲、芘可敏化聚烯烃的光降解。
光降解材料主要可应用于两个方面，一是包装材料，二是农用薄膜。现有的包装材料中大约80％是聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，此外还有聚酯等。聚烯烃薄膜还被广泛作为农业用覆盖薄膜以保墒、提高土壤温度及抑制杂草生长，但使用后很难从地里清除掉，所以可用光降解聚烯烃作包装材料和农用地膜，废弃后即可被日光降解成碎片。当聚烯
烃的相对分子质量降到500以下时，就容易受微生物破坏，从而进入自然界的生物循环。 （答出要点即可）
七、写出诺氟沙星（氟哌酸）的合成工艺路线及反应方程。（8分）
诺氟沙星（又名氟哌酸）是目前应用较多的一种高效广谱抗菌药物，其合成工艺路线如下：先将3-氯-4-氟苯胺（Ⅰ）与乙氧甲烯基丙二酸二乙酯（Ⅱ）在120～130℃缩合得缩合物（Ⅲ）。（Ⅲ）在温度为150℃和液体石蜡存在下环合得环合物（Ⅳ），再将（Ⅳ）在DMF 中用硫酸二乙酯进行N-乙基化反应，得化合物（V ）。（V ）在2mol/L NaOH 作用下水解生成（Ⅵ）。（Ⅵ）与哌嗪缩合即得诺氟沙星。合成路线如下：
Cl F NH (Ⅱ)哌嗪
液体石蜡或二苯醚150℃Cl CH C(COOC 2H 5)2(Ⅳ)(Ⅵ)(Ⅴ)
NaOH F N H
COOC 2H 5O (C 2H 5)2SO 4, DMF
(Ⅰ)
Cl
F
N COOC 2H 5O
Cl F N
COOH
O
C 2H 5F N COOH O C 2H 5C 2H 5
N HN
（文字步骤3分，反应方程5分）
八、简述隐身材料的隐身原理。（8分）
由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长，因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多，这就大大减少波的反射率，使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱，从而达到隐身的作用；另一方面，纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级，对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多，这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因此很难发现被探测目标，起到了隐身作用。
（答出要点即可）
九、羧甲基淀粉钠的生产主要有哪些方法？说明其基本生产步骤。（10分）
羧甲基淀粉钠的合成方法很多，按所用溶剂多少，可分为干法、半干法和溶剂法。干法和半干法使用的溶剂很少或几乎不用溶剂，因此生产成本较低，但在固相体系中进行反应，试剂小分子很难渗透到淀粉的颗粒内部，因此产物的取代度一般不高，而且取代基仅分布于颗粒的表面，产物溶解性较差或在溶液中含有较多的不溶物。而溶剂法却正好相反，在溶剂中大多采用水或水与甲醇、乙醇、异丙醇和丙醇等的混合溶剂。不论采用何种方法，CMS 的生产基本分三步进行。
（1）丝化反应 在丝化过程中，淀粉浸泡在碱性溶液中，促使淀粉溶胀，使NaOH 小分子渗透到颗粒内部与结构单元的羟基反应，生成淀粉钠盐，它是进行醚化反应的反应活性中心。在丝化过程中同时进行着淀粉的碱性降解。
++H 2O OH Starch NaOH ONa Starch
（2）羧甲基化反应 淀粉钠和氯乙酸钠在碱性条件下进行反应生成羧甲基淀粉，同时氯酸钠在碱性条件下水解生成羟基乙酸钠。一般在碱性较强的介质中，淀粉的羧甲基化反应
按SN 2历程进行，而在碱性较弱的介质中按SN 1历程进行。
主反应 ++Starch NaOH ONa ClCH 2NaCl OCH 2COONa Starch 副反应 +++H 2NaOH H 2O ClCH 2COONa NaCl HOCH 2COONa
（3）CMS 的精制 普通精制方法为；先用醋酸中和，然后用甲醇或乙醇-水混合溶剂洗涤沉淀产物至用AgNO 3检验无C1—，然后将产物干燥粉碎后得白色固体粉末。
（答出要点即可，可不写反应方程）
十、根据所学知识，论述新领域精细化工产品的现状与发展前景。（15分）
新领域精细化工产品是国内外重点发展的领域，如胶黏剂、工业表面活性剂、信息化学品、功能材料、纳米材料与技术、功能助剂等。主要从以下方面可以看出，其发展前景广阔。
（1）高尖端、高技术、功能化、专用化，与快速发展的高科技时代接轨
全球经济一体化快速发展，跨国公司重组、兼并，使生产更集中、专业化。以信息化技术、生物技术、纳米技术、催化技术、新能源利用技术、新材料技术等为代表的新技术、新品种，将成为化工产业升级换代的巨大动力，多门学科交叉的高新技术会进一步涌现。催化剂、生物医学、纳米材料、功能高分子、精细陶瓷、薄膜材料、复合材料、非晶体材料、智能材料、富勒烯材料、电子信息化学品、光纤材料等方面将形成产业化、商品系列化。膜分离技术、超临界萃取技术、超细粉体技术、分子蒸馏技术，以及利用计算机技术和组合化学技术进行分子设计等都将进一步得到应用。
（2）绿色化发展方向，与“全球变化科学”和现行政策接轨
绿色化工的特点是对环境无毒无害，反应选择性极高。已形成了化学工业的一个重要方向，即“清洁化生产”和“原子经济反应”。追求“绿色”、保护环境、保护人们的身心健康将是化学工业未来永恒不变的目标，也是刻不容缓的责任。
（3）开发新方法、新路线，完善传统精细化工产品生产中存在的问题
21世纪要用一些高新技术改造传统精细化工，使原有的化工产品纯度提高、分离更彻底、三废排放更少、环境污染更小，使原有的生产技术和产品结构更加完善。目前已发展或正在开发的新技术包括新的合成技术、分离技术、催化技术等。
（4）开发新能源，与日趋紧张的能源形势接轨
根据科学家预测，21世纪的能源主要为核能、太阳能、风能、地热能、氢能、潮汐能和海洋能。此外，人们还在大力发展乙醇汽油、生物柴油、合成柴油等其他能源来弥补当前的能源问题。所以，在能源替代方面精细化工将会发挥重要的直接或间接作用。
（15分，根据论述的内容，酌情扣分）
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
《化工工艺学》试题一 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭的可能性， 这三个副反应的化学反应方程式分别为______________________、_______________-_______和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。 2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、_______- __和__________。 3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。 4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有__________和__________两种类型。 5、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：__________和__________两种类 型。 6、氨合成塔的内件主要由__________、__________和电加热器三个部分组成。 7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________________- __（反应方程式）和____________________________________________（反应方程式）。 8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的组成指标 O<8%。 为：S>20%、__________、__________、__________、__________和H 2 9、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：①稳定的空 气量、②__________和③_________________。 10、电解法生产烧碱的电解反应为_____________________________________（反应方程 式）。 二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分） 1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。 2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。 3、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。 4、简述氨碱法生产纯碱的优、缺点。 5、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。 《化工工艺学》试题二
《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
○精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业。 ○精细化学品：凡能增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。 ○专用化学品(商品化学品)：产量小，经过加工配制，具有专门功能或最终使用性能的产品 ○附加价值：在产值中扣除原材料，税金，设备，厂房的折旧费所剩余部分的价值。它包括工人劳动，利润，动力消耗以及技术开发等费用。 ○精细化工产值率(精细化率)：=(精细化工产品总值／化工产品总值)×100% ○增塑剂：添加到聚合物体系中能使聚合物的玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工的物质。 ○氧指数(OI)：试样像蜡烛状持续燃烧时，氮—氧混合气流中所必须的最低氧体积分数，OI = VO2／(VO2+VN2) ○协同效应:助剂并用时，总效应超过各自单独使用效能的加和。○相抗效应:助剂并用时，总效应小于各自单独使用效能的加和。○塑化效率：以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为标准，将其塑化效率定为100，达到同一柔软程度时，其他增塑剂用量与DOP用量的比值。 ○ODP(臭氧损耗)值：表示大气中氯氟碳化物质对臭氧破坏的相对能力。以CFC-11为1。 ○老化：高分子材料在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，导致结构变化，其性能逐渐变坏，以至最后丧失价值的现象。 ○表面活性剂：加入少量就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。 ○临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 ○亲水亲油平衡值：表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值。HLB=(亲水基分子量／亲水基分子量+憎水基分子量)×20 ○浊点：表面活性剂溶液升高温度时，透明溶液突然变浑浊时的温度点。(聚乙二醇型非离子型表面活性剂) ○克拉夫特点：表面活性剂溶液升高温度时，溶解度突然增大时的温度点。(离子型表面活性剂) ○乳化：形成双电子层表面，防止液滴相互靠近，使原来的热力学不稳定体系保持为准稳定体系。 ○增溶：由于胶束的存在而使物质溶解度增加的现象。这些物质溶于胶束的亲油基中、插于胶束的分子之间、黏附于胶束的亲水基上，使溶解度增大。 ○ADI(每人每日允许摄入量)：以每公斤体重摄入的毫克数表示，mg/kg。 ○LD50(半数致死量)：经口服，能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，mg/kg(体重)。 ○防腐剂：防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。 ○粘接接头：被粘物通过胶黏剂连接而得到的组件。 ○被粘物：接头中除胶黏剂外的固体材料。 ○固化：通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。 ○结构胶：能传递较大应力，用于受力结构的连接。 ○骨胶：骨胶是一种使用最为广泛的动物类黏结材料。因其外观为珠状也称作珠状骨胶。 ○万能胶：环氧树脂类粘合剂的俗称，胶黏强度高，收缩率小，用途广泛。 ○环氧树脂：分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子。(二酚基丙烷和环氧烷碱性条件缩聚而成双酚A型环氧树脂) ○聚氨酯：主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO—)的胶黏剂。 ○乳液聚合:在水介质中生成的自由基进入由乳化剂或其他方式生成的胶束或乳胶粒中引发其中单体进行聚合的非均相聚合。○热塑性：物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定的形状的性质。 ○热固性：加热时树脂固化，形成网状交联结构，不溶不熔。○涂料：用特定的施工方法,涂覆物体表面，形成连续性膜，具有一定强度、韧性，美观或特殊功能。 ○氨基漆：含有氨基的化合物(尿素，三聚氰胺，苯代三聚氰胺)与醛类(甲醛)经缩聚反应制得的热固性树脂。 ○调和漆：已经调好的可以直接使用的涂料。 ○清漆：不含颜料的透明涂料。 ○磁漆：漆料中含有较多的树脂，并使用了鲜艳的着色颜料，漆膜坚硬耐磨，光亮，美观，好像瓷器。 ○底漆:作为物面打底用的涂料，是面漆与物面之间的中间涂层。○烘漆：又称烤漆，烘干漆，必须经过一定温度的烘烤，才能干燥成膜的涂料品种。 ○大漆：由天然生漆精制或改性制成的漆类的统称。 ○腻子：加有大量体质颜料的稠厚浆状涂料。 ○碘值:每100g油脂所能吸收的碘的质量(以克计),判断不饱和性. ○酸值：又称酸价，是指中和1g天然脂肪中的游离酸所需消耗KOH的毫克数，大小反应了脂肪中游离酸含量的多少。 ○香料：散发出香气香味的原料。 ○香精：调和香料。 ○调香：将多种香料调配成香精的过程称作调香。 ○单离香料：用物理的或化学的方法从天然香料中分离出来的单体香料(单一成分)。 ○香气阈值：嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度。 ○化妆品：涂擦、喷洒等方法散布于人体表面任何部位以达到清洁、护肤、美容、消除不良气味的日用化学工业产品。 ○香波：以一种表面活性剂为主的加香产品，用于洗发，英文为“Shampoo”。 ○冷霜：又称香脂，由于使用时水分挥发带走热量是肌肤有凉爽感，故得名。 ○防晒指数SPF：SPF是英文“Sun Protection Factor”的缩写。SPF值越高，防护功效越长。 △精细化工的特点：①生产特性—小批量、多品种、复配型居多；技术密集度高；采用间歇式多功能生产装置②经济特性—投资效率高、附加价值率高、利润率高③商业特性—独家经营，技术保密；重视市场调研，适应市场需求；配有应用技术和技术服务④产品特性—功能性强 △精细化工目前发展的重点：功能涂料及水性涂料，染料新品种及其产业化技术，重要化工中间体绿色合成技术及新品种，电子化学品，高性能水处理化学品，造纸化学品，油田化学品，功能型食品添加剂，高性能环保型阻燃剂，表面活性剂，高性能橡塑助剂等。 △精细化工发展的趋势:更加精细化，系列化，专业化和功能化。△精细化学品的范畴：①农药②染料③涂料④颜料⑤试剂和高纯物⑥信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品) ⑦食品和饲料添加剂⑧粘合剂⑨催化剂和各种助剂⑩化学药品和日用化学品①功能高分子材料。△精细化学品的特点：产品门类多，有不同的品种牌号，商品 性强，生产工艺精细，有些产品的化学反应与工艺步骤复杂， 附加价值高，投资少，利润大，对市场适应性强，服务性强， 产品更新换代快，技术密集性高，适合中小型厂家生产，商品 富裕竞争性，研究经费较高。 ◇精细化学品与通用化学品的区别？ 精细化学品：初级产品深加工制成，产量小，用途专。增进或 赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯 度化学品，试剂，染料，化妆品，洗涤剂等。通用化学品：初 级加工得到的大吨位产品，产量大，用途广，硫酸，氨，烧碱， 聚氯乙烯，氯乙烯等。 ◇高分子加工助剂应用中需要注意的问题：①与树脂的配伍性 —所用助剂必须能长期，稳定，均匀地存在于树脂中，才能发 挥其应有的功能。有机助剂要求与塑料具有良好的相容性，否 则助剂易析出(即喷霜或渗出)；无机助剂则要求细小，分散性好 ②耐久性—助剂的损失主要通过挥发，抽出和迁移三个途径。 挥发性大小取决于助剂本身的性能，抽出与迁移性则与助剂和 聚合物之间的相互溶解度有关③对加工条件的适应性—主要是 耐热性，使之在加工过程中不分解，不易挥发和升华，还要考 虑助剂对成型设备和模具的腐蚀性④制品用途对助剂的制约— 选用助剂必须考虑制品的外观，气味，污染性，耐久性，电性 能，热性能，耐候性，毒性，经济性等各种因素⑤协同效应— 要尽量选用助剂之间具有协同作用的物质，应避免拮抗作用， 以充分发挥助剂在塑料中的作用。 △增塑剂的作用原理：削弱聚合物分子键的次价键，即范德华 力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结 晶性，亦即增加聚合物塑性。 ◇间歇法生产DOP工艺过程—酯化工艺：邻苯二甲酸酐 △阻燃剂的作用原理：多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达 到阻燃目的。①覆盖(保护膜)作用—含磷阻燃剂②抑制链反应— 含卤阻燃剂③协同作用—锑—卤体系(P—卤体系，P—N体系) ④吸热作用—Al(OH)3⑤不燃气体稀释作用—卤化物 △常用阻燃剂的分类和特点：①有机卤系使用范围广，阻燃效 率高、用量少，对材料的性能影响小，热裂及燃烧时生成大量 的烟尘及腐蚀性气体②有机磷系无卤阻燃剂，克服含卤阻燃剂 的缺点，具有阻燃、隔热、隔氧功能，生烟量少，不易形成有 毒气体和腐蚀性气体③无机系低毒、低烟、低腐蚀，价格低廉； 但所需添加量较大，限制了其应用 △抗氧剂的作用原理：捕获活性自由基，生成非活性自由基， 终止链反应 △抗氧剂的主要品种：①胺类防老剂—抗氧能力强，易变色， 用于对制品颜色要求不高的材料中②酚类抗氧剂—不变色，品 种多，受阻酚结构使ArO—有高稳定性③二价硫化物和亚磷酸 酯类—分解过氧化物，辅助抗氧剂 ◇五大高分子材料—塑料，橡胶，纤维，涂料，胶黏剂 ◇简述PVC的降解及热稳定剂的作用机理。PVC热加工时，少 量的分子链断裂释放HCl，HCl是加速链断裂反应的催化剂，导 致聚合物降解变黄变脆；加入碱性物质分解HCl则能达到稳定 的目的(①吸收或中和加工使用过程中脱出的HCl，终止自催化 作用②置换分子中活泼的和不稳定的Cl，抑制脱HCl反应③与 聚烯烃双键加成反应，消除或减缓制品变色④防止聚烯烃结构 氧化，中和和钝化树脂中的杂质，催化剂等) ◇热稳定剂的发展与PVC制品密切相关。 △表面活性剂的结构：两亲结构(亲水基团和亲油基团)。 △表面活性剂的特点：①双亲性②表面吸附③界面定向④形成 胶束⑤多功能性。 △表面活性剂的应用性能有：①润湿与渗透：液体迅速浸湿固 体表面②乳化：液—液③分散：固—液④起泡与消泡：气—液 ⑤增溶：提高溶解度⑥洗涤：去油污⑦杀菌 △表面活性剂的分类及其代表品种。离子型表面活性剂：阴离 子表面活性剂(①羧酸盐②磺酸盐③硫酸酯盐④磷酸酯盐)；阳离 子表面活性剂(①伯胺盐②季胺盐③吡啶盐)；两性表面活性剂 (①氨基酸型②甜菜碱型③卵磷脂类)。非离子表面活性剂：①脂 肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH②烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH ③聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH④多元醇型Span类(脱水 山梨醇脂肪酸酯)及Tween类(聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯) △磺化与硫酸酯化的异同：在碳原子上引入－SO3H的反应为磺 化反应，(得到的磺酸盐比硫酸酯盐稳定，不易水解，加热也不 易分解)；通过氧原子架桥在疏水链上引入－SO3H的反应为硫 酸化反应，产物为有机物的酸性硫酸脂。 △表面活性剂的复配及CMC的影响因素。①无机盐：降低CMC, 对烃类增溶。胶束斥力减少,降低极性物质的溶解量。对离子型 表面活性剂的影响较小；>0.1mol/L时，使非离子型浊点降低。 ②有机物：12碳以下的脂肪醇对烃类增溶。短链醇（C1~C6） 可能破坏胶束的形成，不利于增溶。极性有机物（如尿素、N- 甲基乙酰胺、乙二醇）均提高CMC。③水溶性高分子：能吸附 表面活性剂，使CMC升高；胶束形成时，提高增溶性。能与表 面活性剂形成不溶性复合物。④表面活性剂混合体系：同类型 等量混合，体系的表面活性介于两者之间，对CMC小的组分影 响大。阴离子型与聚氧乙烯非离子型混合体系，当聚氧乙烯数 增加时，能发生更强的协同作用，但电解质会使协同作用减弱。 △合成洗涤剂的洗涤原理：洗涤过程是表面活性剂润湿、渗透、 乳化、分散、增溶、起泡等多种作用的共同结果。被污物放入 洗涤剂溶液中，先经吸附、充分润湿、浸透，使洗涤剂进入被 污物内部，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，达到清洗的效果。①阴离子型→极性污垢，非离 子型→油性污垢，阳离子型不宜作洗涤剂②多品种复配性能通 常优于单一品种③软水助剂品种不少(层状结晶二硅酸钠、 EDTA)，但从价格与综合性能来看，还是三聚磷酸钠最好。④ 高pH值洗涤剂的去污效果优于低pH值洗涤剂。 ◇表面活性剂的亲水基团亲油基团主要有哪些并排序—亲油： 脂肪族烃基＞脂肪族侧链芳烃基＞芳烃基＞带弱亲水基的烃 基；亲水：-COO-≈—N+(CH3)3＜—SO3-≤—OSO3-＜＜两性 型＜＜多元醇型≤聚乙二醇型 ◇不同HLB值的表面活性剂应用的适用场合？0—石蜡，2~6 —W/O乳化剂，8~10—润湿剂，(12~14—洗涤剂，16~18—增溶 剂)—O/W乳化剂，20—聚乙二醇。 ◇破乳常用的方法？破乳方法可分为机械法(离心分离法)，物理 法(电沉降法，超声波法，过滤法)和化学法(加入破乳剂)。 ◇简述肥皂的生产原理和生产工艺。皂类产品=皂基(皂化反应)+ 配料(松香硅酸钠羧甲基纤维素香料)→加工成型。洗衣皂： 动物油；棕榈油、棉籽油；松香等。透明皂：乙醇、糖、甘油 或其它多元醇。香皂：皂基型(Ⅰ型，皂基含量≥83%)，复合型 (Ⅱ型，含皂基和其它表面活性剂、功能性添加剂、助剂，皂基 含量≥53%)。药皂：中药,西药。美容皂：蜂蜜,珍珠,花粉,磷脂 △阳离子表面活性剂特点：①浮选、防锈②杀菌③抗静电、分 散、乳化④去污能力弱 △阳离子表面活性剂应用注意:与阴离子表面活性剂共用,会沉 淀失效;与荧光染料,硝酸盐,蛋白质,生物碱等会发生作用而失效. ◇非离子表面活性剂中聚乙二醇型的亲水性是由含氧基团(醚 键，羟基)产生的。 △两性离子表面活性剂的离子性溶液的pH值的关系：pH＞pI， 呈阴离子性，pH＜pI，呈阳离子性。 ◇烷基苯磺酸钠的生产工艺：磺化试剂有硫酸、发烟硫酸、三 氧化硫、氯磺酸，有时也用到氨基磺酸、亚硫酸盐。各自特点： 用硫酸作磺化剂时反应生成水，磺化反应的速率与水浓度的平 方成反比。SO3磺化不可逆，SO3反应能力最强，不生成水， 不产生（大量）废酸；反应活性高、速度快、设备生产效率高； SO3用量少，成本低；产品纯度高，杂质少。用氯磺酸磺化副 反应少、反应温度低、产品纯度很高；氯磺酸价格贵。磺化能 力(反应活性)：三氧化硫＞氯磺酸＞硫酸。脂肪烃上的磺化方法 —烷烃比较稳定，不能直接用硫酸、发烟硫酸、三氧化硫等磺 化剂磺化。需采用特殊方法进行磺化—氯化磺化、氧化磺化、 加成磺化、置换磺化 ◇季铵盐与胺盐表面活性剂的区别？①季铵盐是强碱，无论pH 强弱都能溶解，并离解为阳离子；胺盐为弱碱盐，碱性条件下 游离成不溶于水的胺，而失去表面活性②季铵盐阳离子亲水性 大。足以使表面活性作用所需的疏水端溶入水中③季铵盐正电 荷能牢固地被吸附在带负电荷的表面上。 ◇吐温系列和司盘系列非离子表面活性剂的水溶性如何？Span 类产品为亲油性非离子型乳化剂，HLB值1.8~8.6，可以溶解于 非极性有机溶剂和油脂。Tween类产品为亲水性非离子型乳化剂， HLB值9.6~16.7，可以溶解或分散于水、醇等极性有机溶剂。 具有乳化、增溶和稳定作用。 △食品添加剂的应用目的(优点)①改善色香味及营养②延长货 架期③方便加工④强化营养(氨基酸、维生素、矿物质)；分类： (按用途)①保持食品新鲜度：防腐剂、抗氧剂、保鲜剂。②改进 食品感官质量：着色剂、漂白剂、增味剂、增稠剂、乳化剂、 膨松剂。③方便加工操作：消泡剂、凝固剂、脱模剂。特点： ①一种或多种物质②添加量小③一般不能单独作食品食用④不 是食品原料固有的物质⑤添加量有严格限制；应用要求：①经 过安全评价②不影响感官味道和营养成分③有严格的质量标准 ④不得用来掩盖食品缺陷⑤未经允许，婴儿及儿童食品不得加 入食品添加剂。 △防腐剂主要品种①苯甲酸及其钠盐②山梨酸及其钾盐③对羟 基苯甲酸酯④丙酸及其盐类⑤天然防腐剂；作用原理①使微生 物的蛋白质凝固或变性，干扰其生长和繁殖②对微生物细胞壁、 细胞膜产生作用③作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响 到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等④作用于微生物体 内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。 △抗氧化剂主要品种：合成抗氧化剂①没食子酸丙酯(PG)②丁 基羟基茴香醚(BHA)③二丁基羟基甲苯(BHT)④特丁基对苯二 酚(TBHQ);天然抗氧化剂,水溶性:VC (L-抗坏血酸),植酸;油溶 性:VE(生育酚),黄酮化合物,茶多酚.作用原理①清除自由基 （氢、电子供体）②清除活性氧③抑制氧化酶④鳌合金属离子. △增稠剂主要品种①植物来源(海藻胶(酸钠),果胶,卡拉胶,阿拉 伯胶，琼脂)②微生物来源(黄原胶,β-环糊精)③动物来源(明胶， 壳聚糖)④多糖衍生物(羧甲基纤维素钠，羟丙基淀粉)乳化剂主 要品种①蔗糖脂肪酸酯②单甘酯③山梨醇脂肪酸酯④大豆磷酯 △味精(L-谷氨酸钠)的作用：补充或增强食品原有风味，不影响 任何其他味觉、刺激，改进食品的可口性；提取方法：等电点 沉淀法，离子交换法，锌盐沉淀法。亚硝酸钠的作用：可以保 持肉类食品颜色鲜艳，亮红，肌纤维膨松，保质。苯甲酸钠的 作用：抑制食品腐败变质、延长食品保藏期。姜黄色素的作用： 使食品呈现出类似橙和芒果汁的颜色。 △酒石黄对健康的影响：造成人体的过敏反应，可能导致儿童 过度活跃，使其难以集中注意力，影响儿童的智力发育。 △大豆磷脂不仅是一种食品，还是一种乳化剂。 ◇山梨酸的合成方法：巴豆醛与乙烯酮缩和法制备CH2=CO+ CH3CH=CHCHO→CH3CH=CHCH=CHCOOH;巴豆醛与丙二酸缩和法 制备HOOCCH2COOH+CH3CH=CHCHO→CH3CH=CHCH=CHCOOH ◇比较丙酸、山梨酸、尼泊金酯和苯甲酸的特点：苯甲酸(9-15h 全从尿中排出，不在体内蓄积，防腐最佳pH是2.5~4.0) 尼泊金 酯(对霉菌抑制作用强，对一些细菌抑制作用较弱；适用pH值 4～8，使用量少，毒性低于苯甲酸，水溶性较差，价格高) 山梨 酸(直接参与体内代谢，公认安全的防腐剂；溶解度小，常用其 钾盐，价格较高；抗菌力强，适用于pH<5.5) 丙酸(易溶于水， 无毒,ADI值不加限制,广泛用于面包及糕点) 安全性：丙酸>山 梨酸>尼泊金酯>苯甲酸综合:尼泊金酯>山梨酸>苯甲酸≈丙酸 ◇茶多酚的特点—茶多酚具有很强的抗氧化作用，其抗氧化能 力是人工合成抗氧化剂BHT、BHA的4-6倍，是VE的6-7倍， VC的5-10倍，且用量少，0.01-0.03％即可起作用，而无合成物 的潜在毒副作用；也是天然抗菌防腐剂，抗菌性强，安全无毒， 水溶性好，热稳定性好。 △胶黏剂的组成(基料,固化剂和固化促进剂,稀释剂，填料，偶联 剂，增韧剂等各种助剂)；特点(耐温性，轻质性，粘接无破坏性)。 △胶接相关的理论及优缺点①机械结合理论(粘接力是由于胶黏 剂渗入被粘物表面的缝隙或凹陷处，经固化后产生啮合连接， 缺点：对非多孔材料黏结无法解释)②吸附理论(第一阶段：布朗 运动，使极性基团或分子链段互相靠近，第二阶段：吸附力产 生。特点：范德华力和氢键力为主，根据粘接功可计算粘接强 度，润湿影响粘接强度。缺点：粘接力强度大于胶粘剂本身的 强度；高分子化合物极性过大，粘接强度降低；水的影响)③扩 散理论(界面消失，产生过渡层，粘接发生在过渡层中。特点： 粘接强度与接触时间，粘接温度，粘接压力，胶层厚度有关系； 分子量越高、侧链越多越不利扩散；相近极性的聚合物之间都 有较高的粘附力。缺点：不能解释高聚物以外的胶粘现象)④静 电理论(粘接力来自双电层的静电引力。特点：成功解释了粘附 功与剥离速度有关的实验事实，缺点：不能解释温度、湿度及 其它因素对剥离实验结果的影响)⑤化学键理论(化学键能比分 子间的作用能高且稳定。a配价键，b共价键，c氢键) △聚醋酸乙烯乳液的合成工艺(先合成聚醋酸乙烯乳液，再将乳 液与其他成膜物质，填料，助剂和水混合制备乳胶漆。醋酸乙 烯单体+引发剂：过硫酸铵+乳化剂+稳定剂，分散剂—乳液聚合 —搅拌下加入颜料填料和各种助剂) 1
《化工工艺学》复习题（部分） （说明：红色部分作为重点看，黄色部分内容以达到了解程度为主） （填空20分，选择30分判断题10分，简答20分，流程说明20分） 复习以上课画的重点为主 1．基本有机化工产品是指什么？ 2．衡量裂解结果的几个指标：转化率、产气率、选择性、收率和质量收率。 4.乙烯液相加氯生产二氯乙烷的反应机理是什么？乙烯氧氯化生产氯乙烯的反应机理是什么？甲烷热氯化反应机理是什么？ 5.目前氯乙烯生产的主要方法有哪几种。平衡型氯乙烯生产工艺流程的主要特点是指什么？ 6.不同族烃类，如链烷烃、环烷烃、芳烃，其氢含量高低顺序？ 7．基本有机化学工业原料包括哪些？ 8．基本有机化学工业的主要产品? 9. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 10. 简述一次裂解反应的规律性。 11. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 12. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 13. 试述烃类热裂解的反应机理。 14. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 15. 烃类裂解有什么特点？ 16. 裂解供热方式有哪两种？ 17. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？ 18. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争？ 19. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响？ 20. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？
21. 烃类热裂解过程中为实现减压而采用加入稀释剂的方法，稀释剂可以是惰性气体或水蒸气。工业上都是用水蒸气作为稀释剂，其优点是什么？ 22. 什么叫KSF，为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。 23. 为了提高烯烃收率裂解反应条件应如何控制？ 24. 为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？ 25. 管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？ 26. 裂解气净化分离的任务是什么？裂解气的分离方法有哪几种？ 27. 什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？ 28. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？ 29. 裂解气中含有哪些杂质？为什么在分离前必须除去？方法有哪些? 30. 什么叫分子筛？分子筛吸附有哪些特点，有哪些规律？ 31. 在烃类裂解流程中，什么叫前加氢流程？什么叫后加氢流程？各有什么优缺点？32．根据顺序深冷分离流程图，用文字描述有物料经过时，在各装置发生的变化，如脱去何物质，塔顶分离出何物质，塔釜分离出何物质等，将每一条流向都尽量详细说明。33．说明三种深冷分离流程(顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷流程)有什么特点. 34．脱丙塔塔底温度为何不能超过100℃？ 35. 什么叫“前冷”流程，什么叫“后冷”流程？前冷流程有什么优缺点？ 36. 脱甲烷塔在深冷分离中的地位和作用是什么？脱甲烷塔的特点是什么？ 37. 脱甲烷过程有哪两种方法，各有什么优缺点？乙烯塔在深冷分离中的地位是什么？乙烯塔应当怎样改进？ 38．简述影响乙烯回收的诸因素。 39. 能量回收在整个裂解工艺流程中，主要有哪三个途径? 40. 脱甲烷塔和乙烯塔采用中间冷凝器和中间再沸器各有什么优缺点? 41. 举例说明复迭制冷的原理。 42. 多级循环制冷的原理是什么？应当采取哪些措施，才能使多级循环制冷的能量得到合理利用？ 43．苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，由苯和丙烯烷基化通过均相自氧化生成过氧化异丙苯，再在酸的催化作用下分解为苯酚和丙酮。请画出异丙苯法生产苯酚和丙酮的原则流程图(图中标出物料流向，原料名称等)和指明各过程所起的作用？ 44. 什么叫热泵？ 45.精馏塔的热泵制冷方式有哪几种？ 46.除了烃类裂解制乙烯的方法外，还有哪些方法有可能生产乙烯?
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
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、、、。
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
精细化工工艺学复习题及答 案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
1、精细化学品的定义是什么？ 精细化学品是与大宗化学品相对应的一类化工产品，是指对化学工业生产的初级或次级产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品2、精细化学品的分类：精细有机化学品、精细无机化学品、精细生物制品 特点：生产特性，小批量、多品种、复配型居多；技术密集度高；多采用间歇式生产装置；生产流程多样化 经济特性，投资效率高、附加价值高、利润率高； 商业特性，市场竞争激烈、重视市场调研、适应市场需求、重视技术的应用服务、要求技术保密、独家经营； 产品特性，具有一定的物理功能、化学功能和生物活性 3、选择聚合物助剂是应注意：与树脂的配伍性、耐久性、对加工条件的适应性、制品用途对助剂的制约、协同效应 4、常用的塑料加工助剂有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、发泡剂 5、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、TPP磷酸三苯酯、DOA 己二酸二辛酯 6、表面活性剂分为哪几类各自具有什么特点？ 阴离子表面活性剂一般都具有好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、去污等作用 阳离子表面活性剂它除用作纤维柔软剂、抗静电剂、防水剂、染色助剂等之外，还用作矿物浮选剂、防锈剂、杀菌剂、防腐剂等 两性活性剂由阳离子部分和阴离子部分组成的表面活性剂 非离子表面活性剂在水中不电离，其亲水是主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成 7、化妆品的辅助原料有哪些？ 表面活性剂、香料、色素、防腐剂、保湿剂、营养剂、防晒剂、收敛剂 8、亲水亲油平衡值（HLB）是指：反应表面活性剂的亲水基和亲油基之间在大小和力量上的平衡程度的量 计算：非离子型聚乙二醇和多元醇类（亲水基的分子量*100）/（表面活性剂分子量*5）=（亲水基的分子量*100）/（疏水基分子+亲水基分子量）*5 多元醇脂肪酸酯 20（1—S/A） S酯的皂化值 A原料脂肪酸的酸值 聚乙二醇类 EO/5 EO聚环氧乙烷部分的质量分数 离子型 7+∑亲水基基团数+∑亲油基基团数 9、常用食品防腐剂主要有哪四类？试简要说明 苯甲酸及其盐类食品中可大量食用 山梨酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类防腐效果好，毒性低，无刺激性 丙酸及丙酸盐新型防腐剂，对人体无毒副作用 10、日允许摄入量ADI：人一生中每日从食物或饮水中摄取某种物质而对健康无明显危害的量