化学工艺学知识点(氧化)
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化学氧化知识点总结归纳在化学中,氧化是一种具有广泛影响的重要反应类型。
氧化反应可以用来描述物质与氧气相互作用的过程,产生新的物质。
氧化反应在生活中和工业生产中都具有重要意义。
本文将对氧化的定义、氧化反应的特点、氧化还原反应、氧化状态、氧化剂和还原剂以及氧化反应在生活中和工业生产中的应用进行总结和归纳。
一、氧化的定义氧化是指物质在与氧气或其他氧化剂发生化学反应时,失去电子而增加氧原子的过程。
在氧化反应中,原子、离子或分子失去电子,氧化数增加;相应的,在还原反应中,原子、离子或分子得到电子,氧化数减少。
氧化反应是一种重要的化学反应类型,具有广泛的应用。
二、氧化反应的特点1. 氧化反应具有放热性。
大多数氧化反应都会放出能量,产生热量。
这是因为氧化反应通常是放出能量的放热反应,能量从高能级流到低能级。
2. 氧化反应是氧化剂和还原剂的反应。
在氧化反应中,氧化剂接受了电子,而还原剂失去了电子。
氧化剂是一种能够接受电子的物质,它会导致其他物质失去电子;还原剂是一种能够放出电子的物质,它会导致其他物质得到电子。
3. 氧化反应的速度受温度、浓度、催化剂等因素的影响。
氧化反应的速度取决于反应物的浓度、温度和反应物之间的相互作用等因素。
通常情况下,温度越高,反应速度越快;反应物浓度越高,反应速度越快。
4. 氧化反应产生新的物质。
在氧化反应中,原有的物质与氧气或其他氧化剂发生化学反应,产生新的物质。
这些新物质可能具有不同的性质和用途。
三、氧化还原反应氧化还原反应是一种重要的化学反应类型,是指在反应中,原子、离子或分子失去电子(氧化)而增加氧化数,同时其他物质获得电子(还原)而减少氧化数的过程。
氧化还原反应是化学反应中的一种基本过程,涉及到电子的转移和能量的释放。
氧化还原反应包括氧化反应和还原反应两个方面。
氧化反应是指物质失去电子的过程,而还原反应是指物质获得电子的过程。
在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂是不可缺少的。
氧化剂是一种能够接受电子的物质,而还原剂是一种能够放出电子的物质。
化学物质氧化化学反应是研究物质间相互作用的重要方法之一。
而氧化则是化学反应中常见的一种类型。
本文将就化学物质氧化的原理、应用和常见的氧化反应进行介绍。
一、氧化的原理氧化是指物质在与氧气接触时,产生一种新的物质或改变物质的性质。
氧化是一种氧化还原反应,即物质失去电子,被氧气接收。
具体来说,氧化是在物质与氧气发生反应时,物质中的原子或离子失去电子,氧分子接收这些电子形成氧离子,从而使物质发生变化。
二、氧化的应用1. 燃烧:燃烧是一种常见的氧化反应。
当燃料与氧气接触时,燃料中的物质会与氧气发生氧化反应,产生大量的热能和光能,形成新的氧化物。
2. 腐蚀:金属的腐蚀是一种氧化反应。
当金属表面与氧气接触时,金属中的原子失去电子,形成阳离子,氧分子接收这些电子从而形成氧离子,导致金属表面发生氧化反应并形成氧化物。
3. 陈化:陈化过程中,食品中的有机物与氧气发生氧化反应,导致食品的味道、颜色、质地等发生变化。
例如,苹果切开后经氧化反应会变色,酒类中的酒精也会在氧气作用下逐渐醋化。
4. 颜料:颜料的制作过程中常会利用氧化反应。
例如,在金属颜料的制备中,金属粉末与氧气反应,生成氧化物颗粒,赋予颜料特定的颜色。
三、常见的氧化反应1. 金属氧化反应:金属与氧气反应产生金属氧化物。
例如,铁与氧气反应产生氧化铁,常见的铁锈即为氧化铁的一种。
2. 非金属氧化反应:非金属物质也可以与氧气发生氧化反应。
例如,硫与氧气反应产生二氧化硫。
3. 有机物氧化反应:有机物与氧气反应产生二氧化碳和水。
例如,燃烧物质中的有机物与氧气反应会产生大量的二氧化碳和水。
4. 过氧化反应:过氧化反应是指物质中所含的过氧化物与其他物质发生反应,产生氧气。
例如,氢氧化氢(双氧水)分解成氧气和水。
四、氧化物的性质氧化物一般是由氧原子与其他元素形成的化合物。
不同的氧化物在物理和化学性质上有所不同。
一些氧化物具有强氧化性,如二氧化氮,它能够和其他物质发生剧烈的氧化反应;而一些氧化物则具有还原性,如二氧化硅,它能够与还原剂反应。
化学氧化知识点归纳总结一、氧化反应的基本概念1.1 氧化反应的定义氧化反应是指物质失去电子或氢原子而产生的化学反应。
在氧化反应中,被氧化的物质叫做还原剂,它失去电子或氢原子;而氧化剂接受这些电子或氢原子。
氧化反应的特点是被氧化物的氧化态增加,而氧化剂的氧化态减少。
1.2 氧化反应的特征氧化反应的特征包括:氧化剂的氧化态减少,而还原剂的氧化态增加;电子转移的过程;能量的释放或吸收;常与还原反应相反进行。
1.3 氧化反应的分类氧化反应可分为直接氧化和间接氧化两种形式。
直接氧化是指物质直接与氧发生反应;而间接氧化则通过其他物质间接接受氧。
二、氧化剂与还原剂的选择2.1 氧化剂的选择氧化剂一般在化学反应中能够接受电子或氢原子,并使其他物质失去电子。
常见的氧化剂包括氧气、卤素、氧化物等。
2.2 还原剂的选择还原剂指参与化学反应的物质,能够失去电子或氢原子,使其他物质得到更多的电子。
常见的还原剂包括金属、非金属、有机物等。
三、氧化反应的影响因素3.1 温度温度对氧化反应有显著影响。
一般情况下,氧化反应的速率随温度的升高而增加。
3.2 浓度浓度的变化,对氧化反应也会产生影响。
一般情况下,氧化剂或还原剂的浓度提高,会加快氧化反应的速率。
3.3 压力对涉及气体的氧化反应来说,压力的变化也会对反应速率产生影响。
一般情况下,氧化反应的速率随压力增加而增加。
3.4 催化剂催化剂能够降低氧化反应的活化能,增加反应速率。
催化剂可以是固体、液体或气体。
四、氧化反应在日常生活中的应用4.1 燃烧燃烧是一种氧化反应,常见的燃料如煤炭、天然气和石油等,都是在氧气的作用下产生燃烧。
燃烧反应释放出大量能量,被广泛应用于日常生活和工业生产。
4.2 腐蚀金属在空气中或水中发生氧化反应,形成金属的氧化物,这一过程被称为腐蚀。
腐蚀会导致金属表面的失效和损坏。
4.3 发酵发酵是一种有机物质的氧化反应,通过微生物的作用,有机物质被氧化成其他产物,产生酒精、醋酸等化合物,被广泛应用于食品工业和制药工业等。
氧化知识点总结一、氧化的基本概念氧化是指物质与氧气反应而生成氧化物的过程。
氧化反应是氧化剂与还原剂发生反应的一种化学变化,其中氧化剂被还原,而还原剂被氧化。
氧化反应具有许多共同的特点:首先是氧气是氧化反应中必不可少的因素,其次是氧化反应一般都是放热反应,在反应过程中放出大量的热量。
另外,氧化反应还具有腐蚀性,在一些情况下会对金属和其他物质产生损害。
二、氧化的种类1. 金属氧化:金属与氧气反应产生的氧化物称为金属氧化物。
金属氧化反应一般是放热反应,金属氧化物的性质一般是碱性的。
2. 非金属氧化:非金属与氧气反应产生的氧化物称为非金属氧化物。
非金属氧化物的性质一般是酸性的,例如二氧化碳、二氧化硫等。
3. 还原剂的氧化:还原剂是指能够和其他物质发生还原反应的物质。
当还原剂与氧气反应时,也会发生氧化反应。
4. 浓度与速率的关系:氧化反应的速率与反应物的浓度有关,通常来说,反应物浓度越高,氧化反应的速率也越快。
三、氧化反应的应用1. 金属腐蚀:金属与氧气发生氧化反应产生氧化物,导致金属腐蚀。
金属腐蚀是氧化反应的一个重要应用领域,金属腐蚀会对金属设备和结构造成严重的损坏。
2. 电化学反应:在电化学反应中,也包含了许多氧化反应。
例如,电池的充电和放电过程就是一系列氧化还原反应的综合作用。
3. 工业生产:氧化反应在工业生产中也有着广泛的应用,例如在冶金、化工、制药、建筑等行业都离不开氧化反应的应用。
4. 生物体代谢:氧化反应也是生物体代谢过程中的一种基本化学反应,通过氧化反应,生物体能够从有机物中释放出能量。
四、氧化反应的影响1. 环境污染:某些氧化物对环境和人体健康有害,如二氧化硫、二氧化氮等是大气污染的主要来源之一。
2. 金属腐蚀:氧化反应对金属设备和结构造成了严重的损害,造成了巨大的经济损失。
3. 生物代谢:氧化反应是生物体代谢过程中的重要环节,一些氧化物能够影响生物体的代谢过程,导致疾病的发生。
综上所述,氧化反应是化学变化中的一种基本类型,对人类生活和生产具有重要的意义。
化学氧化知识点总结一、氧化的概念及基本原理1.1 氧化的概念在化学反应中,氧化是指物质失去电子或氧原子,或者得到氧原子的化学反应。
氧化是指某一种物质失去电子,形成一个更高氧化态的过程。
氧气通常是氧化的氧化剂,因为它能接受电子。
1.2 氧化的基本原理氧化涉及电子的转移,且涉及到原子氧来完成这些反应。
氧化也可以发生在非金属元素之间。
氧化反应是一种化学变化,它会改变原子的化学性质。
氧化是由还原剂引起的,在这种反应中,还原剂失去电子。
还原是氧化反应的相反过程。
二、氧化的类型2.1 金属氧化反应金属氧化反应是指金属元素与氧发生化学反应,生成金属氧化物的过程。
金属 + 氧气→ 金属氧化物2.2 非金属氧化反应非金属氧化反应是指非金属元素与氧发生化学反应,生成非金属氧化物的过程。
非金属 + 氧气→ 非金属氧化物2.3 酒精的氧化酒精的氧化是指酒精(乙醇)与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水的氧化反应。
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O2.4 粘土氧化粘土氧化是指粘土的物质结构与空气中的氧气发生化学反应,产生氧化物的过程。
SiO2 + O2 → SiO32.5 有机物的氧化有机物的氧化是指有机物与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水的氧化反应。
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O三、氧化的特点3.1 氧化反应的能量变化氧化反应通常会释放能量,因为在这种反应中,物质会释放掉一部分能量,这也是许多火焰和燃烧现象发生的原因。
3.2 氧化反应的速率氧化反应的速率通常会受到温度、催化剂等因素的影响。
一般来说,氧化反应的速率会随着温度的升高而增加。
3.3 氧化反应的应用氧化反应在我们日常生活中有着广泛的应用,比如燃烧、锈蚀等都是氧化反应的例子。
此外,在化工生产过程中,氧化反应也有着重要的应用,比如有机物的氧化反应可以生成许多有用的化合物。
四、氧化反应的平衡方程式氧化反应的平衡方程式可以用来表示氧化反应的过程。
首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案10、氧化工艺反应类型放热反应重点监控单元氧化反应釜工艺简介氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程,即氧化数升高的过程。
多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。
涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。
常用的氧化剂有:空气、氧气、双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等。
工艺危险特点(1)反应原料及产品具有燃爆危险性;(2)反应气相组成容易达到爆炸极限,具有闪爆危险;(3)部分氧化剂具有燃爆危险性,如氯酸钾,高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂,如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触,皆能引起火灾爆炸;(4)产物中易生成过氧化物,化学稳定性差,受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸。
典型工艺乙烯氧化制环氧乙烷;甲醇氧化制备甲醛;对二甲苯氧化制备对苯二甲酸;异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮;环己烷氧化制环己酮;天然气氧化制乙炔;丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐;邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐;均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐;苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐;3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸);4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸);2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备2-乙基己酸(异辛酸);对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸;甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸;对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸;环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸;环己酮/醇混合物的氧化制己二酸;乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸;丁醛氧化制丁酸;氨氧化制硝酸等。
重点监控工艺参数氧化反应釜内温度和压力;氧化反应釜内搅拌速率;氧化剂流量;反应物料的配比;气相氧含量;过氧化物含量等。
安全控制的基本要求反应釜温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统;紧急断料系统;紧急冷却系统;紧急送入惰性气体的系统;气相氧含量监测、报警和联锁;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。
化工氧化知识点总结归纳一、氧化的概念氧化是指物质与氧气发生化学反应,形成氧化物的过程。
在化学反应中,氧化是一种非常常见的反应类型,也是化工领域中重要的反应类型之一。
氧化反应不仅包括固体和气体的氧化,还包括液体的氧化。
氧化反应可分为直接氧化和间接氧化两种类型。
二、氧化的种类1. 直接氧化直接氧化是指物质直接与氧气发生化学反应,生成氧化物的过程。
直接氧化反应属于氧化还原反应的范畴,其反应类型有多种。
例如金属与氧气发生化合反应生成金属氧化物,非金属与氧气发生氧化反应生成氧化物。
2. 间接氧化间接氧化是指物质先与其他氧化剂反应,再与氧气反应,最终生成氧化物的过程。
间接氧化反应中介质种类繁多,包括酸、碱、氧化剂等。
例如,某些有机物经过酸性氧化物氧化,最终生成相应的酸性氧化物。
三、氧化反应机理1. 外部氧化外部氧化是指物质表面与氧气直接接触,发生氧化反应的过程。
在外部氧化的机理中,氧分子首先通过分子扩散到物质表面,然后分子在表面迁移,与物质发生物理吸附,最终形成氧化物。
2. 内部氧化内部氧化是指氧气通过物质的表面向内部扩散,使物质内部发生氧化反应的过程。
在内部氧化的机理中,氧气首先通过物质的孔隙和缺陷向内扩散,然后在内部发生氧化反应,形成氧化物。
四、氧化反应的影响因素1. 温度温度是影响氧化反应速率的主要因素之一。
一般来说,温度升高可以加快氧化反应的速率,因为高温可以增加氧气的扩散速率和分子碰撞频率,促进反应物分子的活跃状态,从而加速氧化反应的进行。
2. 压力压力对氧化反应速率也有一定影响。
通过增加反应系统的压力,可以提高氧气的溶解度,加快反应物与氧气的接触速率,促进氧化反应的进行。
3. 流速对于氧化反应在流动条件下进行的情况,流速对反应速率也有一定的影响。
流速的增大可以加快氧化反应物与氧气的混合速率,促进氧化反应的进行。
4. 浓度反应物的浓度是影响氧化反应速率的重要因素。
一般来说,反应物浓度越高,氧化反应速率越快,因为浓度高会增加氧化物质传质速率,加快氧化反应的进行。
氧化和化学基础知识点总结氧化是化学反应的一种类型,通常是指一种物质与氧气发生反应,产生氧化物的过程。
氧化反应是化学研究领域中非常重要的一部分,它与很多人日常生活息息相关。
在这里,我们将从氧化的定义、氧化与还原的关系、氧化物的特性和应用、氧化物与酸性碱性的关系等方面对氧化进行详细的介绍。
氧化的定义氧化是指一种物质与氧气或其他氧化剂发生化学反应,通常是指物质中的原子或离子失去电子,氧原子接受电子的过程。
在氧化反应中,原子或离子通常会发生电子转移,因此氧化反应又被称为电子转移反应。
简单来说,氧化反应就是原子或离子失去电子的过程。
氧化与还原的关系氧化反应与还原反应是密切相关的,两者常常同时发生,因此被合称为氧化还原反应。
氧化反应是指一种物质失去电子的过程,而还原反应是指一种物质获得电子的过程。
在氧化还原反应中,氧化与还原是相互联系、相互作用的,氧化和还原总是同时发生的。
通常情况下,氧化与还原往往在不同的反应物中发生,两者是相互补充的。
如果一个物质失去了电子,那么在还原反应中必然有其他物质获得了这些电子,反之亦然。
氧化物的特性和应用氧化反应产生的产物称为氧化物,氧化物的特性和应用十分广泛。
氧化物具有许多重要的特性,其中包括热稳定性、物理性质、化学性质等。
氧化物可以被广泛用于各种领域,包括建筑材料、化工原料、电子材料等。
例如:铁氧化物是一种常见的氧化物,它在建筑材料领域中应用广泛,可以用于生产混凝土、水泥等建筑材料;二氧化硅是一种重要的化工原料,可以用于生产硅酸盐、玻璃等化工产品;氧化铝是一种常见的电子材料,可以用于生产电子元器件、绝缘材料等。
氧化物与酸性碱性的关系氧化物与酸性和碱性之间存在着密切的关系。
在化学中,氧化物通常被分为酸性氧化物和碱性氧化物两类。
酸性氧化物是指氧化物与水反应生成酸的氧化物,通常表现为能与碱中的氢离子结合生成盐和水的氧化物;碱性氧化物是指氧化物与水反应生成碱的氧化物,通常表现为能与酸中的氢离子结合生成盐和水的氧化物。
氧化1氧化反应的分类及其特点。
1)分类:⑴按作用物与氧的反应形式①氧原子直接引入作用物的分子内②作用物分子只脱去氢,氢被氧化为水(即氧化脱氢)③作用物分子脱氢并同时添加氧④两个作用物分子共同失去氢氢被氧化为水(即氧化偶联)⑤碳-碳键部分氧化,作用物分子脱氢和碳键断键同时发生(部分降解氧化)⑥碳-碳键完全氧化(完全降解氧化)⑦间接氧化⑧氮-氢键氧化⑨硫化物的脱氢或氧化⑵按反应相态分:气-液相氧化、气-固相氧化2)氧化反应共同特点* 氧化反应是一个强放热反应,易完全氧化,引起热爆炸防范措施:注意爆炸极限范围; 保证足够的传热强度(面积、传热系数); 稀释反应物(用惰性气体稀释氧气等); 设备设计加装防爆口(膜)、安全阀、报警装置* 反应途径多,副产物多,分离困难* 易深度氧化(生成CO2和H2O),须选择高选择性催化剂2. 氧化剂的分类。
* 氧或空气* 氧化物: 金属氧化物:CrO3、OsO4、RuO4、Ag2O、HgO等非金属氧化物:SeO2、S2O6、N2O3等* 过氧化物: PbO2(过氧化铅)、MnO2(过氧化锰)、H2O2、Na2O2(过氧化钠)等* 过氧酸: 无机过氧酸:过氧硫酸(H2SO5)、过氧碘酸(HIO4)等有机过氧酸:过氧苯甲酸(C6H5CO2OH)、三氟过氧乙酸(CF3CO2OH)、过氧乙酸(CH3CO2OH)、过氧甲酸(HCO2OH)等氧化能力顺序为:CF3CO2OH > HCO2OH > CH3CO2OH > C6H5CO2OH* 含氧盐: 高锰酸盐、重铬酸盐、氯酸盐、次氯酸盐、硫酸铜、四醋酸铅等* 含氮化合物: 硝酸、赤血盐(K3Fe(CN)6)、硝基苯等* 卤化物: 金属卤化物:氯化铬酰(CrO2Cl2)、氯化铁非金属卤化物:N-溴代丁二酰亚胺(NBS)* 其它氧化剂: 臭氧、发烟硫酸、熔融碱等3. 反应热的控制和利用。
氧化是一个强放热反应* 利用反应热副产中、高压水蒸气* 用低沸点工作介质利用低位废热推动透平机低沸点工作介质:丁烷、氟里昂低位废热:低压水蒸气、80~100℃左右热水* 用膨胀机利用氧化尾气推动鼓风机* 综合利用(多个分厂或车间)4 . 硫酸是生产方法。
生产方法:塔式法、铅式法、接触法5. 接触法生产硫酸的工序及其特点。
1)焙烧矿石或硫磺制SO24FeS2 + 11O2→2Fe2O3 + 8SO2S + O2→SO22)炉气精制(除杂质:As2O3、HF、SeO2、矿尘、水蒸气等)3)转化关键(2SO2 + O2→2SO3)4)吸收(用98.5%硫酸吸收SO3,制浓硫酸或发烟硫酸;尾气制98.5%硫酸)6. 二氧化硫催化氧化过程扩散阻力的影响。
1)T↑,平衡转化率xe↓;P ↑,xe变化不大;SO2↑、O2↓,x e↓2)速率随温度有最大值---最适宜温度(T↑,k’↑,反应速率↑;T↑,x e↓,反应速率↓;T ↑,反应速率先↗后↘)3)最适宜温度随转化率增加而降低4)相同温度下,转化率越高反应速率越低7. 硫酸生产过程中通常采用“多转多吸”工艺流程的特点。
1)分段反应: 段数越多,反应越快,但固定设备投入越大起始反应时最佳温度太高,可利用起始反应物浓度大特点,在较低温度下获得较高速率410~430℃,转化率至70~75%三段450~490℃,转化率至85~90%430℃,转化率至97~98%为了降低出口SO2含量,四、五段更低温度进行2)分析:降低温度可以提高最终转化率,但反应速度很慢吸收反应产物,提高反应推动力,再进行反应、吸收,降低出口SO2含量三段反应后吸收,再二段反应后吸收,“3+2”二段反应后吸收,再二段反应后吸收,“2+2”3)起始浓度和φ(O2)/ φ(SO2)1)相同φ(O2)/ φ(SO2)下,转化率:“3+2”>“3+1”>“2+2”。
2)符合尾气排放环保要求的φ(O2)/ φ(SO2)值:“3+2”< “3+1”<“2+2”说明“3+2”工艺的生产能力最大。
4)催化剂φ(SO2)提高,放热量增加,转化温度上升;催化剂耐高温高活性不同段采用不同耐温催化剂8. 硫酸生产过程的三废治理。
废渣:炉渣、粉尘用作炼铁原料;电除尘器、净化工序稀酸沉淀池沉淀物用作生产水泥原料;炉渣、粉尘(含Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Au、Ag等)提炼贵金属等废气:尾气中φ(SO2)<500μL/L,达到国家排放标准,可直接排放消极治理方法:高空排放,大气稀释积极治理方法:物理或化学方法治理(烟气脱硫FGD技术)废水:中和法处理废水:加石灰9. 硝酸的生产方法。
常压法(w(HN03)45%~52% )中压法、高压法、双加压法(w(HN03)65~72% )综合法(w(HN03)65~72% )10. 氨接触氧化的原理及其催化机理。
(1)氨氧化的化学平衡4NH3+502==4NO+6H20 +905.5 kJ/mol4NH3+402==2N20+6H20 +1103.1 kJ/mol4NH3+302==2N2+6H20 +1267 kJ/mol反应条件和使用催化剂不同,则产物不同副反应:氨的分解:2NH3=N2+3H2-91.8 kJ/mol一氧化氮的分解:2N0=N2+02-180.3 kJ/mol氨和一氧化氮相互相用:4NH3+6N0=5N2+6H20 +1804 kJ/mol①三个反应是三个不可逆反应。
②K很大,若没有催化剂,氨氧化结果将主要生成氮气和水蒸气。
反应机理:①由于铂吸附氧的能力很强,铂催化剂表面吸附的氧分子中的共价键被破坏,生成两个氧原子;②铂催化剂表面从气体中吸附氨分子,随后氨分子中的氮和氢原子与氧原子结合;③进行电子的重新排列,生成一氧化氮和水分子;④铂对N0和水分子的吸附能力较小,它们在铂催化剂表面脱附,进入气相中。
11. 双加压法制稀硝酸的工艺流程。
①氨的氧化和热能回收②N0的氧化及吸收③漂白12. 直接法制浓硝酸的工艺流程。
①氨的接触反应和一氧化氮的初步氧化;②一氧化氮的再氧化和二氧化氮的吸收;③二氧化氮的解吸;④合成浓硝酸。
13. 硝酸尾气处理方法。
催化剂还原法工业上采用①选择性还原法②非选择性还原法工业上采用各种溶剂吸收法工业上采用①碱液吸收法(吸收剂:纯碱或NaOH水溶液)②亚硫酸溶液吸收法(吸收剂:亚硫酸铵和亚硫酸氢铵)③延长吸收法④用稀硝酸加钒盐吸收法⑤硝酸吸收法固体物质吸附法吸附容量:活性炭> 分子筛> 硅胶14. 丙烯腈的物理、化学性质。
物理性质:丙烯腈在常温下是无色透明液体,剧毒,味甜,微臭。
沸点78.5℃,熔点-82.0℃,相对密度0.8006.丙烯腈字室内允许的浓度为0.002mg/L,在空气中的爆炸极限为φ(丙烯腈)=3.05%-17.5%。
化学性质:丙烯腈分子中含有腈基和C=C不饱和双键,化学性质极为活泼,能发生聚合、加成、腈基和腈乙基化等反应,纯丙烯腈在光的作用下就能自行聚合,所以在成品丙烯腈中,常加入少量阻聚剂(如:对苯二酚)。
15. 丙烯腈的生产方法。
(1) 以环氧乙烷为原料的氰乙醇法(2) 乙炔法(3) 乙醛-氢氰酸法(4) 丙烯氨氧化法16. 水蒸气在丙烯氨氧化过程的作用。
①它作为一种稀释剂,可以调节进料组成,避开爆炸范围。
这种作用在开车时更为重要,用水蒸气可以防止在达到稳定状态之前短暂出现的危险情况。
②水蒸气可加快催化剂的再氧化速度,有利于稳定催化剂的活性。
③有利于氨的吸附,防止氨的氧化分解。
④有利于丙烯腈从催化剂表面的脱附,减少丙烯腈深度氧化反应的发生。
⑤水蒸气有较大的热容,可将一部分反应热带走,避免或减少反应器过热现象的发生。
17. 丙烯腈的生产工艺流程。
包括:丙烯腈的合成、产品和副产品的回收、产品和副产品的精制三部分。
(详见p138-146)18. 丙烯腈生产废水和废弃处理方法。
工业污水中含有氢氰酸、乙腈、丙烯腈和丙烯醛等有毒物质。
废水来源:反应生成水;工艺过程用水;蒸馏塔用的直接水蒸气(最终冷凝成水):氨中和塔(急冷塔)产生的硫酸铵污水废水处理方法:⑴生化方法处理(废水量较大,氰化物(包括有机氰化物)含量较低时)①活性污泥法(缺点:曝气过程,氰化物会随空气逸出,造成二次污染)②生物转盘法⑵物理的、化学的处理方法:①加压水解法:(有机物质在加压下很快与水作用而分解)②活性炭吸附法③湿空气氧化法废气处理:催化燃烧法19. 抑制剂在乙烯氧化制备环氧乙烷过程中的作用?氯有较高的吸附热,它能优先占领银表面的强吸附中心,从而大大减少吸附态原子氧离子的生成,抑制了深度氧化反应。
在适宜温度下,加适量氯,银催化剂表面的第一种吸附状态将被完全抑制。
第三种吸附态因吸附活化能很高,也可以忽略。
深度氧化反应:合成环氧乙烷的选择性85.7%。
20. 环氧乙烷的生产方法。
(1)氯醇法(2)直接氧化法(空气氧化法;纯氧直接氧化)21.乙烯环氧化催化剂的特点及其催化机理。
银催化剂组成:由活性组分、助催化剂(碱金属盐、碱土金属盐、稀土元素化合物)和载体(碳化硅、α-氧化铝和含有少量SiO2的α-氧化铝等)三部分组成性能要求:①反应活性要好②选择性要好③使用寿命要长④孔结构、比表面积、导热性、耐热性和强度等要符合生产的需要(2)催化氧化机理①氧被银表面活性中心吸附的形态是不同的●在强活性中心上(例如在四个邻近的清洁的银原子上),氧很容易吸附上去,活化能仅约12.54 kJ/mol ,并发生解离吸附,氧分子双键均裂,形成原子氧离子:O 2+4Ag(邻近)→2O 2-(吸附)+4Ag +(邻近)(原子氧离子)●当银表面缺乏四个邻近的清洁银原子时,氧分子就难吸附上去(吸附活化能约33.02 kJ/mol)而且不发生氧分子的解离:O 2+4Ag→O 2-(吸附)+Ag +(分子氧离子)●在较高温度时,银原子会迁移,故又有可能形成四个银原子邻近的强吸附中心,氧吸附上去并发生氧分子的解离吸附,但形成困难(吸附活化能高达60.19 kJ/mol)。
O 2+4Ag(非邻近)→2O 2-(吸附)+4Ag +(邻近)②乙烯与吸附氧之间的相互作用③吸附热氯有较高的吸附热,它能优先占领银表面的强吸附中心,从而大大减少吸附态原子氧离子的生成,抑制了深度氧化反应。
在适宜温度下,加适量氯,银催化剂表面的第一种吸附状态将被完全抑制。
第三种吸附态因吸附活化能很高,也可以忽略。
深度氧化反应:合成环氧乙烷的选择性85.7%。
乙烯+吸附态原子氧离子CO 2、H 2O 吸附态的分子氧离子环氧乙烷22.环氧乙烷的工艺流程。
(1)空气氧化法P118(2)氧气氧化法P11923.扩散阻力对气固相反应的影响。
O2 ,SO2→催化剂:气流主体→外表面→内表面SO3 →催化剂:内表面→外表面→气流主体24.氨氧化过程中,原料必须经过何种处理。