化学工艺学完整版

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。

化学工艺学

第一章

1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系

答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。

2现代化学工业的特点

答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（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）重视能量的合理利用，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。

1. 生产磷肥的方法是哪两类

答：生产磷肥的两种方法是：

（1）酸法 它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，（2）热法 利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。

2、 石油的主要组成是什么

答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。

第二章

1.化工生产过程包括哪些

答：化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制。

2、化工生产过程的定义及工艺流程图是什么

答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。工艺流程多采用图示方法来表达，称为工艺流程图。

5、进行工艺流程设计常用的三种方法是什么 答：三种方法是：推论分析法、功能分析法、形态分析法。

第三章

1、结焦、生碳反应的途径如何

答; 1.烯烃经过炔烃中间阶段而生碳 2.经过芳烃中间阶段而结焦。

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。

化学工艺学

一、名词解释：

1.辛烷值：表示汽汽油在内燃机中燃料的抗爆性能好坏的一项重要指标，汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好，汽油质量也越好。

2十六烷值：表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。常以纯正十六烷的十六烷值定为100，纯甲基萘的十六烷值定为零，以不同的比例混合起来，可以得到十六烷值0至100的不同抗爆性等级的标准燃料，并在一定结构的单缸试验机上与待测柴油做对比。

3热裂化：把含C原子数多的高分子质量的烃类裂化为C原子少的低分子质量的烃类，同时伴有脱氢聚合、环化、缩合等的反应过程。

4催化重整：将轻质原油，经过热或铂催化作用下，使油料中的烃类重新调整结构，生成大量芳烃的工艺过程。

5发烟硫酸：含有SO3的硫酸溶液。

6接触时间：原料气在催化剂床层中的停留时间。接触时间=反应器中催化剂层的静止高度/反应条件下气体流经反应器的线速率。

7生化需氧量BOD：废水中有机物受到微生物的生化作用二进行氧化分解时所需的氧量，mg/L；化学需氧量COD：用强氧化剂氧化废水中有机物是所需的氧量，mg/L。 8空速：单位体积催化剂每小时通过的气体体积数，单位h-1。

9裂化：又称裂解，指有机化合物受热分解和缩合生成相对分子质量不同的产品的过程。

10热泵：把热量从低温源送向高温源的机器。

11透平：是将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮。

12生物工程：直接利用动物、植物、微生物的机体或模拟其功能而进行的物质的生产技术。

13乳化：单体在水中借助于乳化剂分散成乳液状态，这种使互不相容的两相，即单体—水转变为相当稳定难以分成的乳液的过程。

14微生物：指那些个体微小，结构简单，必须借助显微镜的帮助才能看清它们外形的一群微小生物，包括所有的形体微小的单细胞，个体结构简单的多细胞，或没有细胞结构的低等动物。

15培养基：指人工配置的，适合微生物生长繁殖火积累代谢产物的混合营养要素。

16生物反应器：是为酶反应，微生物发酵或动、植物细胞培养提供良好地反应条件以完成生化反应的核心设备，常称为酶反应器或发酵罐。