化工过程开发(中南大学) 第三章 试验

中南大学考试试卷2006 —2007学年上学期期末考试试题时间60分钟有机化学实验课程64学时2学分考试形式：闭卷专业年级：化工0501—0507 总分100分，占总评成绩40 %一、填空题（本题22分，每空2分）1、测定熔点使用的熔点管(装试样的毛细管)一般外径为1~1.2 mm，长为70~80 mm。

试样的高度约为（），试样应不含（），装样应（）。

2、蒸馏是提纯（）物质的常用方法。

当二组分沸点相差（）℃以上，可用普通蒸馏的方法分离，当二组分沸点相差不大，或需高纯度，可用（）分离。

一定压力下，一种纯净的（）物质具有恒定的沸点，且沸程范围很小，一般为（）℃。

3、测定熔点的意义主要有（）和（）。

4、重结晶操作过程中，若待提纯物质含有有色杂质，可用活性炭脱色，活性炭用量依颜色深浅而定，一般为待提纯物质质量的（）%。

二、判断题（共15分，每小题3分，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”）1、蒸馏时温度计水银球应毗连冷凝管的出口，若水银球位置在冷凝管出口上方，测得温度偏高。

（）2、测定熔点时，使熔点偏高的因素是试样中含有杂质。

( )3、用蒸馏法测液体的沸点时，烧瓶内被测化合物的体积应占烧瓶体积的3/4。

（）4、制备出的液体物质在进行蒸馏提纯前，先需要干燥，一般每10mL样品约需0.5—1.0g干燥剂。

（）5、萃取是利用混合物中各组分在两种互不相溶或微溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离提纯的一种操作。

（）三、选择题（共12分，每题4分）（若为多选，少选选对适当给分，多选或选错不给分）1、适用于水蒸气蒸馏的化合物应具备的性质有（）。

A、不溶或难溶于水B、在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物C、在沸腾下与水不起化学反应D、在100℃左右，该化合物应有一定的蒸汽压2、抽气过滤结束时的操作顺序是（）。

A、先关水泵再打开安全瓶的活塞B、先打开安全瓶的活塞再关水泵C、先关水泵再拔抽滤瓶的橡胶管D、先拔抽滤瓶的橡胶管再关水泵3、重结晶操作的一般步骤，其顺序是（ ）。

化工原理仿真实验操作说明1 解压（拷贝）CESim.zip文件到D盘根目录下2 安装DOSBox0.74-win32-installer.exe3 运行DOSBox0.74，在光标后输入并回车:mount c d:\CESim↵c:↵4 依次运行仿真程序（示例见后）。

5 通过查看帮助开展实验，保存实验数据并进行处理，查看结果。

6 仿真过程及实验处理结果需截屏(Alt-PrScrn)保存(Ctrl-V)在Word文档中。

7光标后输入并回车退出DOS系统: exit↵####################################################以离心泵为例：1）输入并回车cd c:\01Pump↵2）输入并回车pump↵离心泵性能的测定一. 实验目的:1. 了解离心泵的特性.2. 学习离心泵特性曲线的测定方法.3. 熟悉离心泵操作方法.二. 实验方法:1. 测定离心泵的特性曲线.2. 观察气蚀现象.三. 操作过程:1. 关闭进口阀V2,打开出口阀V3,灌水阀V1.2. 关闭出口阀V3,灌水阀V1.3. 启动水泵.4. 打开进口阀V2至100%.5. 逐步打开进口阀V3.6. 调整天平砝码,使天平平衡.7. 记录数据.8. 重复5~7项记录10组左右数据.9. 调整出口阀V3,使该显示位在100左右.10.逐步关小进口阀V2,打开出口阀V3,且保持该显示位在100左右,直至发生气蚀现象.11.关闭出口阀V3.12.停泵.13.退出.四. 按键的使用:B b 声音取消不取消F f 调节速度加快H h 帮助信息L l 调节速度减慢R r 记录数据W w 记录数据####################################################以流体阻力为例：1）输入并回车cd c:\02Loss↵2）输入并回车loss↵管路阻力的测定一.实验目的:1.学习管路阻力损失(hf),管路摩擦系数(λ), 管材阻力系数(ξ)的测定方法, 并通过实验了解它们的变化规律, 巩固对流体阻力基本理论的认识.2.学习液压计及流量计的用法.二.实验任务:1.测定流体流经直管时的摩擦系数(λ).与雷诺准数Re的关系.2.测定90°标准弯头的阻力系数.三.操作过程:1.关闭进口阀V2,打开出口阀V3,灌水阀V1.2.关闭出口阀V3,灌水阀V1.3.启动水泵.4.打开进口阀.5.打开出口阀.6.打开V4阀,打开V5阀.7.关闭V5阀.8.打开V6,V7阀.9.关闭V7阀.10.逐步打开出口阀V3,并记录数据(10组左右)11.关闭出口阀V3.12.停泵.13.退出.四.按键的使用B b 声音取消不取消F f 调节速度加快H h 帮助信息L l 调节速度减慢R r 记录数据W w 记录数据#################################################### 以传热为例：1）输入并回车cd c:\03Heat2）输入并回车heat帮助信息一、实验目的:1.学习总传热子数及对流传热系数(也称给热系数)的测定方法。

第一章测试1.下列对国际经济法概念的理解正确的是（）A:国际经济法是调整具有涉外因素的经济关系的法律和制度的总称B:国际经济法调整的范围包括国际贸易、投资、知识产权、服务、货币与金融、税收、国际经济组织及其交往等法律和制度C:国际经济法是经济法的一个分支D:所有选项说法均不正确答案:B2.《国际贸易术语解释通则》从性质上讲属于下列哪项? （）A:联大的规范性决议B:国际商事惯例C:国内立法D:国际公约答案:B3.下列有关跨国公司的说法正确的是（）。

A:跨国公司是区别于合伙的其投资者分布多个国家的股份公司B:跨国公司内部不存在母子公司关系，而是总公司与分公司的关系C:跨国公司是一个具有多重国籍的法人D:跨国公司是由不同实体组成的，这些实体分布在不同国家答案:D4.国际经济法的渊源包括下列哪些形式? （）A:联合国国际货物销售合同公约B:国内立法C:国际贸易术语解释通则D:电子商务示范法答案:ABCD5.下列哪些是广义的国际经济法所调整的关系？（）A:营业地位于甲国的度美公司与营业地位于中国的佛文公司之间的贸易关系B:甲国家与乙国家间的双边投资保护协定C:中国甲公司与中国乙公司之间的采购合同关系D:甲国籍人A与乙国籍人B之间的婚姻关系答案:AB6.国际经济组织是国际经济法的主体之一，下列有关国际经济组织的说法中正确的是（）A:有些国际组织和国际经济组织的决议、规定、原则、制定的标准合同已成为国家经济活动中各国遵守的原则和准则，成为国际经济法的重要渊源之一B:有些国际组织，如欧盟甚至具有超国家的职能，其指令和决议不但约束各成员国政府，而且可以直接适用于成员国的个人和法人C:国际组织和国家之间，国际组织之间，国际组织和法人、跨国公司之间具有签订协议的能力，有接管、买卖财产的能力，有进行法律诉讼的能力D:大多数国际组织,包括各种类型的国际经济组织都有自已的组织机构和章程答案:ABCD第二章测试1.在贸易术语适用上，A、B公司在双方的买卖合同中仅约定适用FOB术语。

1.理想反应器包括___平推流反应器、__全混流反应器_ 。

2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按_全混流__反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应按_平推流_反应器处理。

3.全混流反应器的空时τ是_反应器的有效容积____与___进料流体的容积流速_之比。

4.全混流反应器的返混__∞__，平推流反应器的返混为_零__。

5.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_循环操作_的平推流反应器6.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为___平推流__反应器，而当β→∞时则相当于_全混流___反应器。

7. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_零_，而当β→∞时则反应器内返混为_∞_。

8.对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_全混流__反应器为宜。

9.对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_平推流__反应器为宜。

10.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项___B____。

A. 加料时间B. 反应时间C. 物料冷却时间D. 清洗釜所用时间11.在间歇反应器中进行等温二级反应A →B，，当时，求反应至所需时间t=__D_____秒。

A. 8500B. 8900C. 9000D. 990012.在间歇反应器中进行等温一级反应A →B，，当时，求反应至所需时间t=__B_____秒。

A. 400B. 460C. 500D. 56013.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为__A__。

A. 空时τB. 反应时间tC. 停留时间tD. 平均停留时间14.一级不可逆液相反应，，出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，=60，则反应器的体积V为__C__。

A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.415.对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调增大，则最适合的反应器为___A____。

萃取塔实验1. 萃取操作所依据的原理是（）不同sA. 沸点B. 熔点C. 吸附力D. 溶解度答案：D2. 萃取操作后的宫溶剂相，称为（）A. 萃取物B. 萃佘物C. 滤液D. 上萃物答案：B3. 油脂工业上，最常来提取大豆油.花生油等的沥取装置为（）。

A. 篮式萃取塔B. 喷雾萃取塔C. 孔板萃取塔D. 填充萃取塔答案：A4. 萃取液与萃余液的比重差愈大，则萃取效果（）。

A. 愈好B. 愈差C. 不影响D. 不一定答案：A5. 将植物种籽的籽油提取.最经济的方法是（）。

A. 蒸馏B. 萃取C. 压榨D. 干燥答案：B6. 萃取操作的分配系数之影响为（）。

A. 分配系数愈大，愈节省溶剂B. 分配系数愈大，愈耗费溶剂C. 分配系数愈大，两液体的分离愈容易D. 分配系数愈小，两液体愈容易混合接触.答案：B7. 选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是（）A. 溶于水，且必须易于碘发生化学反应。

B. 不溶于水，且比水更容易使碘溶解C. 不溶于水，且必须比水的密度大。

D. 不溶于水，且必须比水的密度小。

答案：B8. 在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为（）。

A. 浓度比B. 萃取率C. 分配系数D. 分配比答案：C9. 有4种萃取剂，对溶质A和稀释剂B表现出下列特征，则最合适的萃取剂应选择（）A. 同时大量溶解A和BB. 对A和B的溶解度都很小C. 对A和B的溶解度都很小D. 大量溶解B少量溶解A答案：D10. 对于同样的萃取相含量，单级萃取所需的溶剂量（）A. 比较小B. 比较大C. 不确定D. 相等答案：B11. 将具有热敏性的液体混合物加以分离常采用（）方法A. 蒸馏B. 蒸发C. 萃取D. 吸收答案：C12.萃取操作温度一般选（）A. 常温B. 高温C. 低温D. 不限制答案：A干燥速率曲线实验1. 空气湿度一定时，相对湿度6与温度T的关系是（）：a、 T越大，Φ越大b、 T越大，Φ越小c、 T与Φ无关答案.：B2. 临界含水量与平衡含水量的关系是（）：a、临界含水量>平衡含水量b、临界含水量=平衡含水量C、临界含水量<平衡含水量答案.：A3. 下列关于干燥速率u的说法正确的是（）：a、温度越高，u越大b、气速越大，u越大c、干燥面积越大，u越小答案：A、B4. 干燥速率是（）：a、被干燥物料中液体的蒸发量隨时间的变化率b、被干燥物料单位表面积液体的蒸发量隨时间的变化率c、被干燥物料单位表面积液体的蒸发量隨温度的变化率d、当推动力为单位湿度差时，单位表面积上单位时间内液体的蒸发量答案.：B5. 若干燥室不向外界环境散热时，通过干燥室的空气将经历什么变化过程?a、等温过程b、绝热增湿过程c、近似的等焓过程d、等湿过程答案：B、C6. 本实验中如果湿球温度计指示温度升高了，可能的原因有（）:a、湿球温度计的棉纱球缺水b、湿球温度计的棉纱被水淹没c、入口空气的焓值增大了，而干球温度未变d、入口空气的焓值未变，而干球温度升高了答案：A、B、C7. 本实验装置采用部分干燥介质（空气）循环使用的方法是为了（）:a、在保证一定传质推动力的前提下节约热能b、提高传质推动力c、提高干燥速率答案.：A8. 本实验中空气加热器出入口相对湿度之比等于什么？a、入口温度：出口温度b、出口温度：入口温度c、入口温度下水的饱和和蒸气压：出口温度下水的饱和蒸气压d、出口温度下水的饱和和蒸气压：入口温度下水的饱和蒸气压答案：C9. 物料在一定干燥条件下的临界干基含水率为（）：a、干燥速率为零时的干基含水率b、干燥速率曲线上由恒速转为降速的那一点上的干基含水率c、干燥速率曲线上由降速转为恒速的那一点上的干基含水率d、恒速干燥线上任一点所对应的干基含水率答案：B10. 等式(t-t w)a/r=k(H w-H)在什么条件下成立？a、恒速干燥条件下b、物料表面温度等于空气的湿球温度时c、物料表面温度接近空气的绝热饱和和温度时d、降速干燥条件下e、物料升温阶段答案：A、B、C11. 下列条件中哪些有利于干燥过程进行？A. 提高空气温度B. 降低空气湿度C. 提高空气流速D. 高入口空气湿度E. 降低入口空气相对湿度答案：A、B、C、E12. 若本实验中干燥室不向外界散热，则入口和出口处空气的湿球温度的关系是（）：a、入口湿球球温度>出口湿球温度b、入口湿球球温度<出口湿球温度c、入口湿球球温度=出口湿球温度答案：C恒压过滤实验1. 滤饼过滤中，过滤介质常用多孔织物.其网孔尺寸（）被截留的颗粒直径.A. —定小于B. —定大于C. 不一定小于答案：C2. 当操作压力增大一倍,K的值（）。

(一) 单选题1. 焊割盛装过易燃易爆物品的封闭容器和管道时，必须要( )(A) 密封(B) 通风 (C) 吹扫和置换 (D) 清理参考答案： (C)2. “三同时”是指劳动保护设施与主体工程同时设计、同时施工、( )(A)同时投产 (B)同时结算 (C)同时检验 (D)同时维护 参考答案： (A)3. 对企业发生的事故，坚持( ) 原则进行处理(A) 预防为主 (B) 三同时 (C) 五同时 (D) 四不放过参考答案： (D)4. 在上下班、因工外出或者工作调动途中遭受非本人责任的意外事故或者患疾病死亡的( )请工伤保险。

(A) 不可以(B) 可以(C) 有的不可以(D) 有的可以参考答案：(B)5. 以下职业性危害因素：高温、辐射、噪声属于( )(A) 物理因素(B) 化学因素(C) 生物因素(D) 劳动心理因素参考答案：(A)6. 生产经营单位发生生产安全事故后，事故现场有关人员应当立即报告( )(A) 本单位负责人(B) 安全干部(C) 保卫干部(D) 政府部门参考答案：(A)7. 拆除脚手架作业，必须（）进行。

(A) 由上而下分层(B) 由下而上分层(C) 上下层同时(D) 左右同时参考答案：(A)8. 职工上岗前必须进行三级安全教育，三级安全教育时间不得少于（）学时。

(A) 8(B) 20(C) 24(D) 40参考答案：(C)9. 我国规定工作地点日8小时平均噪声容许标准为( )(A) 75分贝(B) 80分贝(C) 85分贝(D) 90分贝参考答案：(C)10. 下列哪些情况不属于违章作业？(A) 高处作业穿硬底鞋(B) 任意拆除设备上的照明设施 (C) 特种作业持证者独立进行操作(D) 非岗位人员任意在危险区域内逗留参考答案： (C)11. “三不动火”规定中不包括( )(A) 无动火证不动火(B)防火措施不落实不动火(C) 监护人不在现场不动火(D) 无合格证者不动火参考答案： (D)12. 对企业生产中的安全技术问题全面负责的是( )(A)安全员 (B) 总工程师 (C)厂长(D)主管安全副厂长 参考答案： (B)13. 人在氧含量为（）的空气中，表现正常。

化工过程开发的基本方法化工过程开发的基本1. 引言化工过程开发是指将一种或多种原料转化为有用产品的过程，它涉及到多种方法和技术。

本文将介绍化工过程开发的基本方法，包括实验设计、反应工程和工艺优化等。

2. 实验设计2.1 单因素实验设计•改变一个因素（温度、反应时间等）进行实验，观察其对反应产物的影响。

•通过多组实验数据的分析，确定最佳操作条件。

2.2 正交实验设计•同时改变多个因素，并采用正交表设计实验。

•通过分析实验数据，确定各因素对反应产物的主次影响。

2.3 响应面分析•在一定实验范围内对多个因素进行实验，并根据实验数据建立响应面模型。

•通过响应面模型，预测最佳操作条件。

3. 反应工程3.1 反应动力学•研究反应速率与反应条件（温度、压力等）之间的关系。

•通过实验和数学模型，确定反应速率方程和活化能等参数。

3.2 反应器设计•根据反应动力学，确定合适的反应器类型和尺寸，并设计反应器的进出料方式。

•进行传热和传质方面的计算和优化设计。

3.3 反应控制•建立反应过程的实时监测和控制系统，优化反应过程的稳定性和产物质量。

4. 工艺优化4.1 能量优化•优化反应过程的能量消耗和能量回收。

•考虑换热器、节能设备等措施，降低能量成本。

4.2 废物利用•最大限度地回收和利用废物产生的副产物。

•考虑催化剂的再生和循环利用等方法。

4.3 生产效率提升•通过改进原料使用、反应条件等方面的措施，提高生产效率。

•优化工艺流程，减少废物生成和处理成本。

结论化工过程开发需要综合运用实验设计、反应工程和工艺优化等方法。

通过不断的优化和改进，可以提高化工过程的效率和产物质量，降低生产成本。

同时，化工过程开发也需要考虑环境保护和废物利用等方面，实现可持续发展。

5. 技术创新5.1 新材料研发•利用先进的合成方法和材料表征技术，研发新材料，用于化工过程开发中的催化剂、吸附剂等。

•通过改变材料的结构和成分，提高反应速率、选择性和稳定性。

开发是指研制新产品，开拓新方法，发展现有过程，扩大应用领域。

化工过程开发是指从实验室研究成果（新产品、新工艺等）过渡到实现工业化的科学技术活动。

科学科学技术是第一生产力。

科学是发现，技术是发明。

科学是认识、改造世界的原动力，技术是改造世界的手段。

研究意指钻研，推究，反复探索。

基础研究：没有特定商业目的，以创新探索知识为目标的研究。

应用研究：运用基础研究成果和相关知识，为创造新产品、新方法、新技术、新材料的技术基础所进行的研究技术开发研究：为创造新产品、新方法、新技术、新材料，以生产产品为目的的研究。

方法：指解决思想、说话、行动等问题的程序、门路、途径等。

适当的方法是研究者取得成功的钥匙，是提高认识水平的阶梯。

科学研究方法论思考过程：科学理论与方法指导，理论思维、计算与预测。

研究过程：收集材料方法、观察、测量、情报调研、试验、模拟。

思维加工方法、整理事实材料、建立系统理论、随机搜索、数学处理。

检验成果、科学实验、工程验证。

化工在人类生活中的地位化工在国民经济中的地位第一次生产力提高——农业第二次生产力提高——机械第三次生产力提高——化工第四次生产力提高——电子第五次生产力提高——技术综合化工与衣食住行的关系化学纤维（醋酸纤维、聚酰胺66（尼龙））、塑料（ABS（丙烯腈－丁二烯－苯乙烯））、合成橡胶（丁苯橡胶）、化肥、农药、医药、能源、建筑。

化工过程研究与开发是指从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成，到科研、设计、建设工厂，从实验室研究成功地过渡到第一套工业规模生产装置，附诸实施的全部过程。

化工过程研究与开发的目的为产品开发、工艺工程开发、工艺改进、应用开发实验室研究与工业生产的不同处原料来源不同、杂质积累影响不同、传递规律变化化工过程开发的特点原料、生产方法和产品的多样性、化工开发与设计的多方案性、技术经济观点、重视能源和资源的充分利用、环境保护和过程安全（放大是化工过程开发的核心）化工过程开发的基本方法化工过程开发面临的实际问题非常复杂、化工等技术学科不能完全实现理论演绎实验研究方法、数学模型方法（理论研究法）化工过程开发工作流程实验、过程研究（中间实验、小型工艺实验、大型冷模实验)、工程研究（概念设计、多级经济评估、基础设计）产品设计自己调查用户和需求、提出可能的产品方案、化学品、化学装置、提出方案、对方案进行筛选、组织实施研究与开发是一项科学技术活动，涉及经费投入、研究开发本身、成果价值三个方面。

化工过程开发的名词解释化工过程开发是指对化学反应进行改良和优化，以提高生产效率、降低成本、提高产品质量的一系列工作。

这是一个复杂的过程，需要涉及多个领域的知识和技术。

本文将解释一些与化工过程开发相关的重要名词。

1. 反应工程学反应工程学是研究化学反应的物理、化学和数学方面的科学。

它涉及到反应机理、反应动力学、传质和传热等方面的研究，以及反应器设计、操作和优化。

通过反应工程学，可以有效地控制和优化化工过程中的反应步骤，从而提高产品产率和产品质量。

2. 反应动力学反应动力学研究了反应速率与反应物浓度之间的关系。

通过实验和数学模型，可以确定反应的速率方程和速率常数。

反应动力学的研究结果对于设计反应器和优化反应条件至关重要。

3. 提高产率提高产率是化工过程开发的核心目标之一。

产率是指单位时间内反应生成的产品的量。

通过优化反应条件、催化剂和反应器设计等方法，可以提高化工过程的产率，同时降低生产成本。

4. 优化反应条件优化反应条件是指通过调整反应温度、压力、反应物浓度和反应时间等参数，以达到最佳的反应条件。

优化反应条件可以提高反应速率和选择性，降低副产物生成，从而提高化工过程的效率和经济性。

5. 设计反应器反应器是进行化学反应的装置。

设计反应器需要考虑反应的热力学和动力学特性，选择合适的反应器类型和尺寸。

常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器和固定床反应器等。

6. 传输过程化工过程中产物和副产物的传输是一个重要的环节。

传输过程包括传质和传热。

传质是指组分在不同相之间的传递，传热是指热量在物质之间的传递。

在化工过程开发中，需要考虑传输过程对反应速率和产物分离的影响，并采取相应的措施进行优化。

7. 动态模拟动态模拟是指对化工过程进行时间和空间上的数学模型建立和仿真。

通过动态模拟，可以预测和优化化工过程中的动态响应，帮助操作员制定最佳的操作策略和应急预案。

8. 过程安全过程安全是在化工过程开发中必不可少的一环。

3-1 在反应体积为31m 的间歇操作釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下的速率常数为0.981-h，原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/3m ，环氧丙烷的最终转化率为90%。

若辅助时间为0.65h ，一天24h 连续生产，试求丙二醇的日产量为多少？ 解 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H( A ) ( B ) 一级反应h x k C C k t Af Af A 35.29.011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-==h m h m t t V v /31)65.035.2(13300=+=+=丙二醇日产量=Af A x C v 0024=天/12.159.01.23124kmol =⨯⨯⨯kmol k /g 76M B=丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =⨯= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04molc /10.0c (B00L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器，物料在最佳的条件下进行反应A →2B+C 。

已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ，L mol c Af /04.0=。

试求：在反应器内条件下，A 、B 和C 的反应速率？解 空时min 5min/2100===L Lv V R τmin5/)04.01.0(00L mol C C r r C C AfA Af AfAfA -=-==-ττmin /012.0∙=L molmin)/(024.02∙==L mol r r Af Bfmin)/(012.0∙==L mol r r Af Cf3-3 一个液相反应： A+B →R+S其中，min)/(71∙=mol L k ，min)/(32∙=mol L k 。

第5章溶液体系热力学与化学势1．0.022 st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="True" SourceValue="5" UnitName="kg">5 kg Na2CO3·10H2O溶于水中，溶液体积为0.2 dm3，溶液密度为1.04 kg·dm-3，求溶质的质量分数，质量摩尔浓度，物质的量浓度和摩尔分数表示的浓度值。

（答案：wt% = 4.007%，m = 0.3938 mol·kg-1，c = 0.3932 mol·dm-3，x = 7.045×10 –3）解：M Na2CO3 = 105.99×10-3 kg·mol-1M Na2CO3 · H2O = 286.14×10-3 kg·mol-1W（总）= 1.04×0.2 = 0.208kgn Na2CO3= 0.02259/（286.14×10-3）= 0.07863 molW Na2CO3= 0.07863×105.99×10-3 = 8.334×10-3 kgn Na2CO3 ·10 H2O = n Na2CO3 = 0.0225×103/286.14 = 0.07863 molW H2O =（208—8.344）×10-3 = 199.666×10-3 kgn H2O=（199.666×103）/（18.015×103）= 11.083mol质量百分数：wt％＝[（8.334×10-3）/0.208] ×100% = 4.007%质量摩尔浓度：m Na2CO3 = 0.07863/（199.666×10-3）= 0.3938 mol·kg-1物质的量浓度：c = n Na2CO3/V = 0.07863/0.2 = 0.3932 mol·dm-3物质的量分数：x Na2CO3 = 0.07863/（0.07863+11.083）= 7.045×10-32．293.15 K时，质量分数为60 %的甲醇水溶液的密度是0.894 6 kg·dm-3，在此溶液中水的偏摩尔体积为1.68×10-2dm3·mol-1。

化工过程开发与设计复习题第一章化工过程开发概述一.填空题1.化工开发过程是指________________________的科学技术活动。

2.直接搜集材料的基础形式：. . 和等。

3.化工过程开发的基本方法：. 。

4.化工过程开发包括：. 。

二.名词解释：1.冷模实验：2.热模实验：3.工程研究：三.简答题1.化工过程开发的主要步骤有哪些？2.化学实验室研究与化工生产有何区别？为什么实验室一般不能作为放大成工业规模的设计依据？四．论述题1.过程研究和工程研究分别指什么，以及两者间的关系。

第二章科学选题一.填空题1.产品需求预测采用. 和。

2.我国科学科学研究和科技开发项目的来源的来源主要有三条途径，即.和。

3.技术经济资料主要来源于. 和。

4.863计划从世界高技术发展的趋势和中国的需要与实际出发，坚持‘有限目标，突出重点’方针，选择了. . . .. . 7个高新技术领域作为我国高技术研究发展的重点。

二.简答题1.选择开发课题应遵循的应遵循的原则有哪些?2.一项技术技术开发是否可立项的条件有哪些？3.我国的开发研究经费来源有哪些？三.某化工产品2004年至2008年的需求统计数据如下表，预测2011年的需求量。

年份/年2004 2005 2006 2007 200810 11 13 14 17产量×10 4/t第三章绿色化学与技术一.填空题原子经济性反应的最大特点是:二.名词解释1.绿色化学：2.清洁生产：三.简答题1.原子利用率和产率的区别？2.清洁生产的内容？四.分析题自选一条目前使用的有机合成路线，用绿色化学原理对其进行评价。

第四章实验室工作一.填空题1.运用逻辑思维最重要最常见的一些科学方法有：.. .2.发散思维的主要特征：. .3.红外光谱的三要素. .二.名词解释1 .发散思维：2 .离子交换分离法：3 .热分析技术：三.简答题1 .简要回答实验室研究的方法有哪些？2 .膜分离中“膜”的定义。

化学反应⼯程第三章答案3 釜式反应器3.1在等温间歇反应器中进⾏⼄酸⼄酯皂化反应：325325+→+CH COOC H NaOH CH COONa C H OH该反应对⼄酸⼄酯及氢氧化钠均为⼀级。

反应开始时⼄酸⼄酯及氢氧化钠的浓度均为0．02mol ／ｌ，反应速率常数等于5.6l/mol.m ｉn 。

要求最终转化率达到9５%。

试问：（1） (1）当反应器的反应体积为１m 3时，需要多长的反应时间? （2） (2) 若反应器的反应体积为２m 3，,所需的反应时间⼜是多少？解:（1）00222000001()(1)110.95169.6min(2.83)5.60.0210.95===?---=?=?-?AfAf X X A A AA A A A A AA A dX dX X t C C R k C X kC X h（２）因为间歇反应器的反应时间与反应器的⼤⼩⽆关，所以反应时间仍为2.８3h 。

３.２拟在等温间歇反应器中进⾏氯⼄醇的皂化反应:223222+→++CH ClCH OH NaHCO CH OHCH OH NaCl CO以⽣产⼄⼆醇,产量为2０㎏／ｈ,使⽤15％（重量）的Na ＨCO 3⽔溶液及30％（重量）的氯⼄醇⽔溶液作原料，反应器装料中氯⼄醇和碳酸氢钠的摩尔⽐为１：１，混合液的⽐重为1．0２。

该反应对氯⼄醇和碳酸氢钠均为⼀级,在反应温度下反应速率常数等于5．２ｌ／m ｏｌ.h ，要求转化率达到9５％。

（1）（1）若辅助时间为0．5ｈ，试计算反应器的有效体积；（2）（2）若装填系数取0.7５，试计算反应器的实际体积。

解：氯⼄醇，碳酸氢钠,和⼄⼆醇的分⼦量分别为8０.5,84 和 6２ｋg/kmol,每⼩时产⼄⼆醇：２0/62=0.3226 kmol/ｈ每⼩时需氯⼄醇：0.326680.591.11/0.9530%?=?kg h每⼩时需碳酸氢钠：0.326684190.2/0.9515%?=?kg h原料体积流量：091.11190.2275.8/1.02+==Q l h氯⼄醇初始浓度：00.32661000 1.231/0.95275.8?==?A C mol l反应时间：02000110.952.968(1) 5.2 1.23110.95===?=-?-??AfAf X X A A A A B A A dX dX t C h kC C kC X 反应体积：0(')275.8(2.9680.5)956.5=+=?+=r V Q t t l（2）（２) 反应器的实际体积：956.512750.75=3.3丙酸钠与盐酸的反应：2525+?+C H COONa HCl C H COOH NaCl为⼆级可逆反应(对丙酸钠和盐酸均为⼀级），在实验室中⽤间歇反应器于50℃等温下进⾏该反应的实验。

中南大学物理化学实验报告中南大学化工原理实验报告目录实验一、流体阻力实验 (2)实验二、柏努利实验 (19)实验四、对流传热实验 (25)实验五、板框压滤机过滤常数的测定 (39)实验六、离心泵特性曲线实验 (48)实验七、干燥实验 (56)实验十、填料式精馏塔的操作 (71)实验十二、振动筛板萃取实验 (80)中南大学化工原理实验报告化学化工院院系专业班级姓名学号同组者实验日期年月日指导教师篇二：溶解热的测定实验报告溶解热的测定实验报告姓名/学号：何一白/2012011908 班级：化22 同组实验者姓名：苏剑晓实验日期：2014年12月4日提交报告日期：2014年12月10日带实验的老师姓名：王溢磊1 引言（简明的实验目的/原理）1.1 实验目的1.测量硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热，求硝酸钾在水中溶解过程的各种热效应。

2.掌握量热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。

3.复习和掌握常用的测温技术。

1.2 实验原理物质溶于溶剂中，一般伴随有热效应的发生。

盐类的溶解通常包含着几个同时进行的过程：晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离（对电解质而言）等。

热效应的大小和符号决定于溶剂及溶质的性质和它们的相对量。

在热化学中，关于溶解过程的热效应，需要了解以下几个基本概念。

溶解热在恒温恒压下，溶质B溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应，用?solH表示。

摩尔积分溶解热在恒温恒压下，1mol溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液，整个过程产生的热效应。

用?solHm表示。

solHmsolH（1）nB式中, nB为溶解于溶剂A中的溶质B的物质的量。

摩尔微分溶解热在恒温恒压下，1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以(solHH)T,P,nA表示，简写为(sol)nA。

?nB?nB稀释热在恒温恒压下，一定量的溶剂A加到某浓度的溶液中使之稀释，所产生的热效应。

摩尔积分稀释热在恒温恒压下，在含有1mol溶质的溶液中加入一定量的溶剂，使之稀释成另一浓度的溶液，这个过程产生的热效应，以?dilHm表示。

Aspen plus模拟RCSTR和RStoic反应器的操作与计算学院：环境与化学工程学院专业： 11化工工艺学生姓名：苏亮学号： 110110010026指导教师：李建军I化学反应工程三级项目任务书学院：环境与化工学院系级教学单位：化工系学号110110010026学生姓名苏亮专业班级11化工工艺题目题目名称Aspen plus模拟RCSTR和RStoic反应器的操作与计算题目性质理论研究主要内容1.反应器的选型；2.输入输出物料参数的设定；3.物性方法的选择；4.计算收敛过程优化；5.计算结果输出；6.项目报告基本要求写出2000字的报告；报告主体应有反应器基本原理、参数设定、计算过程及计算结果输出、结果与讨论。

参考资料1.《化学反应工程》第三版陈甘棠化学工业出版社2.《化工流程模拟实训--Aspen Plus教程》孙兰义化学工业出版社指导教师：李建军职称：副教授系级教学单位审批：年月日说明：如计算机输入，表题黑体小三号字，内容五号字。

II前言：Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。

Aspen Plus在整个工艺装置的从研发、工程到生产生命周期中，提供了经过验证的巨大的经济效益。

它将稳态模型的功能带到工程桌面，传递着无与伦比的模型功能和方便使用的组合。

利用Aspen Plus可以设计、模拟、故障诊断和管理有效益的生产装置。

Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法。

Aspen Plus具有最先进的数值计算方法，能使循环物流和设计规定迅速而准确地收敛。

这些方法包括直接迭代法(Wegstein)、正割法(Secant)、拟牛顿法、Broyden法等。

这些方法均经AspenTech进行了修正。

例如，修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。

Aspen Plus可以同时收敛多股撕裂（Tear）物流、多个设计规定，甚至收敛有设计规定的撕裂物流。

这些特点对解决高度交互影响的问题时特别重要。

实验三酸碱混合物测定的方案设计(双指示剂法)教案课程名称：分析化学实验B教学内容：酸碱混合物测定的方案设计(双指示剂法)实验类型：设计教学对象：化工、环境工程、药学、生物科学、应用化学、医学检验、制药、复合材料、生物工程、生物技术授课地点：中南大学南校区化学实验楼301授课学时：4学时一、教学目的与要求：1、巩固移液管、酸式滴定管的正确使用；2、掌握电子分析天平的正确使用；3、了解酸碱混合物的测定意义和常用碱度的表示方法；4、学习HCl标准溶液的配制与标定；5、掌握双指示剂法测定碱混合物的原理、方法和计算；6、熟悉甲基红、酚酞、甲基橙指示剂终点颜色判断和近终点时滴定操作控制二、知识点：酸碱反应、化学计量点、酸碱指示剂、滴定终点、碱度的表示方法、标准溶液、移液管、酸式滴定管、电子分析天平、实验报告的撰写（数据处理三线表表格化）、有效数字三、技能点：玻璃器皿的洗涤、移液管的使用、酸式滴定管的使用、电子分析天平的使用、HCl标准溶液的配制与标定四、教学重点及难点：重点：碱混合物测定的基本原理和操作方法难点：甲基红、酚酞、甲基橙指示剂的变色特征和近终点时滴定操作控制五、教学方法：任务驱动法、分组讨论法、阅读指导法、现场讲解指导等六、复习引入：1、复习酸碱滴定法有关知识，提问学生:(1) HCl酸碱滴定法测定对象是什么？(溶液中的氢氧根（OH-）离子的浓度，并且溶液中的碱性物质的碱的强度要满足cKb>10-8)(2) 强酸直接滴定弱碱时一般以什么做指示剂？(甲基橙或甲基红)(3) 滴定终点颜色如何判断？(由黄色变橙红色30s不褪色为终点)[引入] 酸碱滴定法的应用：双指示剂法测定混合碱的组分及其含量[引言] 酸碱滴定法操作简便，分析速度快和结果准确，因而在工农业生产和科学实践中得到广泛的应用。

在实际工作中，常常会遇到酸碱混合组分的分析问题，如氢氧化钠物质中常常含有一定量的碳酸钠、纯碱中含有一定量的碳酸氢钠、氯化铵中会有一定量的游离盐酸（HCl）、硫酸铵中会有一定量的游离硫酸（H2SO4），为了检验碱和铵盐的质量等级，需要对混合酸碱物中的各组分进行测定；在氟化氢、四氟化硅的生产过程中，会有硫酸和氢氟酸混合酸体系，分析其各组分的含量，为生产工艺控制提供有效的保障。