化工生产流程图
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化工生产工艺流程图、单位制在化学工程问题中,常常碰到一些很复杂的生产过程。
例如氨碱法制纯碱,从饱和食盐水氨化、碳酸化开始,经过过滤、煅烧、洗涤,滤液经蒸氨解吸、循环使用等一系列过程。
当描述这样一个复杂过程时,必须用简便的方法来组织给定的技术资料,列出已知和未知的条件,最好的方法是将该过程描绘一成个流程图。
化学工业中使用的流程图,一般有表示产品流向的工艺流程图和工厂建设中实际使用的施工流程图。
后者根据施工的要求,尚可细分为配管图、仪表自控图、电工配线图、公用工程流程图等。
工艺流程(又称生产流程或工业流程)图,是指从原料开始到最终产品所经过的生产步骤,把各步骤所用的设备,按其几何形状以一定的比例画出,设备之间按其相对位置及其相互关系衔接起来,象这样一种表示整个生产过程全貌的图就称为生产工艺流程图,简称生产流程。
生产工艺流程反映出工厂或车间的实际情况,即把设计的各个主要设备以及同时计算出的物料平衡、热量平衡一起写在流程图上。
但在教科书中的生产流程则多为原则的示意流程。
生产工艺示意流程,它只是定性的描绘出由原料变化为成品所经过的化工过程及设备的主要路线,其设备只按大致的几何形状画出,甚至用方框图表示也可,设备之间的相对位置也不要求准确。
用方框图进行各种衡算,既简单、显目,也很方便。
如本章前几节就多次用过。
工艺流程图中所表示的主要设备包括反应器、塔器、热交换器、加热炉、过滤机、离心分离机、干燥器、压缩机、泵等单元操作使用的全部与罐类。
这些设备的几何形状,在化学工业界已被公认为标准的主要设备符号,将在以后的课程中逐步介绍。
工艺流程图的实例,可参见课本p280图9-25。
关于单位制,本课程一律采用国际单位制,即SI制。
在本书中出现其它单位制的时候,将给出其与SI制的换算关系。
在例题或习题中如果碰到,则应将其换算成SI制。
否则,因单位制不统一而造成计算的结果与准确值相差甚远。
化工生产工艺流程图化工生产工艺流程图是化工生产中最常用的工具之一。
它可以清晰地展示出化工生产的每个步骤和相互之间的关联关系,有助于提高生产效率和质量管理。
一个典型的化工生产工艺流程图通常包含了以下几个部分:1. 原料准备:包括原料的选择、采购和储存等。
这一步骤的目的是确保原料的质量和数量符合要求,以便后续的生产工艺。
2. 反应过程:包括反应器的设计和操作,以及反应过程中的反应条件和控制。
这一步骤的目的是将原料经过化学反应转化为所需的产品。
3. 分离和纯化:包括萃取、蒸馏、结晶等分离和纯化技术的应用。
这一步骤的目的是将反应产物中的杂质分离出去,提高产品的纯度。
4. 干燥和成型:包括干燥设备的选择和操作,以及产品的成型和包装等。
这一步骤的目的是将产品干燥,并使其符合市场需求。
5. 废弃物处理:包括废气处理、废水处理和废渣处理等。
这一步骤的目的是减少环境污染,实现可持续发展。
化工生产工艺流程图的绘制需要考虑多个因素,包括工艺条件、设备选择、原料质量等。
在制作工艺流程图时,需要尽可能详细地描述每一个步骤,并注明各个步骤之间的关联关系和操作参数。
同时,还需要考虑安全的因素,包括事故预防和应急处理等。
化工生产工艺流程图的制作可以使用多种软件工具,如Microsoft Visio、AutoCAD等。
这些工具提供了各种图形符号和图例,可以方便地绘制出清晰、美观的工艺流程图。
总之,化工生产工艺流程图是化工生产中不可或缺的工具之一。
它能够直观地展示出生产工艺的每个步骤,有助于提高生产效率和质量管理。
同时,制作工艺流程图需要考虑多个因素,包括工艺条件、设备选择、安全问题等。
绘制工艺流程图可以使用多种软件工具,如Microsoft Visio、AutoCAD等。
115张流程图张流程图让你彻底熟悉煤化工工艺2016.9.191.一张图,了解煤化工1.鲁奇加压气化工艺2.BGL气化(液态排渣鲁奇炉)3.德士古气化工艺●直接淬冷(激冷流程)●间接冷却(废锅流程)4.壳牌气化工艺5.多喷嘴对置气化工艺6.航天炉气化工艺7.恩德炉气化工艺8.GSP气化工艺9.SE-东方炉气化工艺10.温克勒气化工艺11.加压灰熔聚流化床粉煤气化工艺12.U-Gas灰熔聚气化工艺13.多元料浆新型气化技术14.熔铁气化工艺15.熔盐气化工艺16.熔渣气化工艺1.煤气净化工艺2.低温甲醇洗工艺3.两段式低温甲醇洗工艺以煤为原料生产合成氨工艺流程1.造气净化阶段2.合成气变换工段3.变换气精炼阶段4.氨合成工段煤制天然气工艺流程图1.直接甲烷化2.间接甲烷化1.合成气草酸酯制乙二醇工艺流程图2.烯烃制乙二醇工艺流程图3.草酸二甲酯制乙二醇工艺流程图煤制甲醇工艺流程图1.固定床煤制甲醇工艺流程1.固定床煤制甲醇工艺流程2.气流床煤制甲醇工艺流程3.焦炉气制甲醇工艺流程3.焦炉气制甲醇工艺流程4.氨醇联产工艺流程7.煤制甲醇4.氨醇联产工艺流程1.Lurgi公司的MTP工艺2.POU/Hydro公司的MTO工艺3.大连物化所DMTO工艺4.中石化SMTO工艺5.清华大学的FMTP工艺6.惠生自主研发MTO 烯烃分离技术典型的煤间接液化工艺流程1.南非的萨索尔(Sasol )费托合成法1.南非的萨索尔(Sasol)费托合成法。
化工生产流程图1.一工厂用软锰矿(含MnO 2约70%及Al 2O 3)和闪锌矿(含ZnS 约80%及FeS )共同生产MnO 2和Zn (干电池原料):已知① A 是MnSO 4、ZnSO 4、Fe 2(SO 4)3、Al 2(SO 4)3的混合液。
② IV 中的电解反应式为MnSO 4+ZnSO 4+2H 2O ══通电MnO 2+ Zn +2H 2SO 4。
(1)A 中属于还原产物的是___________。
(2)MnCO 3、Zn 2(OH )2CO 3的作用是_____________________________;II 需要加热的缘故是___________;C 的化学式是____________。
(3)该生产中除得到MnO 2和Zn 以外,还可得到的副产品是______________。
(4)假如不考虑生产中的损耗,除矿石外,需购买的化工原料是___________。
(5)要从Na 2SO 4溶液中得到芒硝(Na 2SO 4·10H 2O ),需进行的操作有蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等。
(6)从生产MnO 2和Zn 的角度运算,软锰矿和闪锌矿的质量比大约是__________。
2、碘化钠是实验室中常见分析试剂,常用于医疗和照相业。
工业上用铁屑还原法来制备,工艺流程如下: (1)碘元素属于第 周期第 族;反应②中的氧化剂是(写化学式) 。
(2)判定反应①中的碘是否已完全转化的具体操作方法是 。
(3)反应②的离子方程式为 ;反应③的化学方程式为 。
(4)将滤液浓缩、冷却、分离、干燥和包装过程中,都需要注意的咨询题碘共热反应①NaIO 3溶液反应②混合物过滤Fe(OH)2滤液灼烧副产品浓缩冷却结晶分离干燥包装铁屑反应③是 ;专门是在浓缩、冷却时最好采取的措施是 。
(2)取少量反应混合液于试管中并滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝色,证明碘已完全转化;假如溶液变蓝,则讲明碘没有转化完全(3)② 3Fe + IO 3-+ 3H 2O ==== 3Fe (OH)2 ↓ + I -③ 4Fe (OH)2 + O 2 ==== 2 Fe 2O 3 + 4H 2O (4)防止NaI 被空气氧化 低压蒸发浓缩,并充入氮气隔绝空气。
3、某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含Fe 3+)反应制取硝酸银,步骤如下:⑴工业上一样选用中等浓度的硝酸和银反应来制取硝酸银。
请在下表空格处填空。
⑵步骤B 加热保温的作用是 : a . 有利于加快反应速率 b .有利于未反应的硝酸挥发c .有利于硝酸充分反应,降低溶液中H +的浓度⑶步骤C 是为了除去Fe 3+、Cu 2+等杂质,冲稀时产生沉淀的缘故是 ; ⑷步骤C 中加水的量应该适量,若加入过多的水,对后续步骤造成的不良阻碍是:;⑸步骤E 进行的操作是 。
⑹制得的硝酸银中含有少量硝酸铜,通常除去硝酸铜的方法是在步骤E 之前加适量新制的Ag 2O ,使Cu 2+转化为Cu(OH)2沉淀,反应后过滤除去。
该反应的化学方程式为: 。
(2)a 、c (3)稀释后,H 浓度减小,促进Fe 、Cu 的水解 (4)造成步骤D 过滤和步骤E 蒸发耗时长 (5)蒸发浓缩 (6)Cu(NO 3)2+Ag 2O+H 2O = 2AgNO 3+Cu(OH)24、沸石是一种具有多孔结构的铝硅酸盐(NaAlSiO 4·n H 2O ),其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在不处,故又称“分子筛”。
“分子筛”在表面灼烧银(过量吸取装置AgNO 3晶体化学中有重要作用,是重要的催化剂和催化剂载体。
以高岭土(要紧成分:Al2Si2O7·2H2O)、石灰石、海水为原料生产“分子筛”的工艺流程如下:回答下列咨询题(1)高岭土要紧成分的化学式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O,则分子筛的化学式也可表示为;(2)写出0.1mol/L副产品A溶液中有关离子浓度关系的两个等式:、;(3)气体M和滤液发生反应的任意一个离子方程式为:;(4)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时刻,当阳极产生56L(标准状况下)气体,电解后溶液体积为500L时,求所得溶液在常温时的pH值(要求写出解题过程)。
C(Na+)+ C(H+)=2C(CO32-)+C(HCO3-)+C(OH-) 2C(H2CO3)+C(HCO3-)+ C(H+)=C(OH-) (3)CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-(或CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-)或CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-(或2CO2+SiO32-+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-)(4)125、氟化钠是一种重要的氟盐,要紧用于农作物杀菌、杀虫、木材的防腐。
实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵;已知:20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,氟化钠的溶解度为4g。
Na2SiF6微溶于水。
请回答下列咨询题:(1)上述流程①中产生浑浊的缘故是生成了(选择序号);A.NH4F B.H2SiO3 C.(NH4)2SiF6D.(NH4)2CO3(2)写出流程②中相关的化学方程式: ;(3)操作I和操作是相同的,操作II和操作V是相同的,其操作名称为;副产品A蒸发煅烧分子筛不溶物操作a高岭土高温焙烧急剧冷却NaOHNaCl粗盐海水蒸发、过滤电解滤液适当温度充分搅拌过滤生石灰气体M石灰石煅烧过滤室温混合,99℃结晶,110℃干燥H2O(4)流程①中NH4HCO3必须过量,其缘故是。
(3)IV ,洗涤(4)必须保证H2SiF6能全部反应,防止②中生成Na2SiF6沉淀。
6、金属镁与镁合金在航空、汽车制造和电子工业等领域具有广泛的用途,金属镁的冶炼有多种方法,其中之一是以白云石(CaCO3·MgCO3)为原料,经高温煅烧生成氧化物(CaO、MgO),氧化物在还原炉中经1200℃真空条件下用硅铁还原生成镁蒸汽(铁在反应前后化合价不变,不考虑萤石粉对反应的阻碍),镁蒸汽经冷凝器冷凝为粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。
反应工艺流程如下左图:(1)若在实验室里煅烧白云石,可选择下列哪种坩埚?____________(填字母)A.瓷坩埚B.水晶坩埚C.铁坩埚(2)写出还原炉中硅铁还原氧化物的反应方程式(3)在冶炼过程中反应温度对生成金属镁的阻碍如上右图:从图中可知,还原反应的反应热△H 0(填“>”、“<”),理由是。
(4)还原炉中需要在1200℃真空条件下反应,反应达到平稳时的温度与压强的关系如下:剩余压强/mmHg 760 10 1 0.1平稳时的温度/℃2370 1700 1430 1235真空条件对制备金属镁来讲,能够达到的目的是①;②(4)①防止高温下Mg被空气氧化;②降低反应所需温度,节约能源7、工业上目前使用两种方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法。
下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平稳转化率、产量等有关的信息情形:表一:原料、反应条件、平稳转化率、日产量乙炔水化法乙烯氧化法原料乙炔、水乙烯、空气反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃平稳转化率乙炔平稳转化率90%左右乙烯平稳转化率80%左右日产量 2.5吨(某设备条件下) 3.6吨(相同设备条件下)原料生产工艺过程乙炔乙烯来源于石油裂解气依照上述两表,回答下列咨询题:(1)乙烯氧化法制乙醛的化学方程式:______________________________________。
(2)在相同条件下,两种制取乙醛的方法哪种快?_______________________________。
现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法,请讲出理由____________________(只需讲出二条)。
(3)若乙烯由石油裂化(裂化气混合气体的平均化学式C8H17)进一步完全催化裂解而来,得到体积百分含量分不为:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定)。
若得到40mol乙烯,求:能够得到丁二烯和氢气的物质的量各为多少?其中A、B、C 差不多上钨的化合物。
回答:(1) 74W在周期表的位置是第周期。
(2) 写出上述流程中B 、C 的化学式:B____________;C_____________(3) 钨冶炼工艺的第二时期则是用碳、氢等还原剂把氧化钨还原为金属钨。
对钨的纯度要求不高时, 可用碳作还原剂。
写出用碳还原氧化钨制取金属钨的化学方程式:______________________________________________________________;为了获得能够拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂,什么缘故?_____________________________________________。
(4) 仲钨酸的阱盐在热分解时会发生内在氧化还原反应,我国钨化学研究的奠基人顾冀东先生采纳这一反应制得了蓝色的、非整比的钨氧化物WO3-x 。
这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原的优点, 在制钨粉时温度容易操纵,目前冶炼拉制钨丝的金属钨都用蓝色氧化钨为原料。
经分析, 得知蓝色氧化钨中钨的质量分数为0.7985。
①运算WO3-x中的x值。
X=_______________ 。
(相对原子质量:W:183.84 ;O:16.00)②一样认为,蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在五价和六价两种价态的钨。
则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数比为________:________ .(3) 2 WO3 +3C ==2W +3CO2↑;因为钨的熔点专门高,不容易转变为液态,假如用碳做还原剂, 混杂在金属中的碳不易除去, 而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨, 不容易获得纯的金属钨。
用氢气作还原剂就不存在这些咨询题。
(4) ①X=0.10 ②n (W) (V): n (W) (VI) =1: 4[1]已知蓝色氧化钨中钨的质量分数为0.7985;氧的质量分数为1-0.7985=0.20191.000 g化合物中含钨原子和氧原子的量分不为n(w)=0.7985/183.84=4.343×10-3moln(o)=0.2019/16.00=12.59×10-3化合物中钨和氧的计量比为n(w):n(o)= 4.343×10-3:12.59×10-3=1:2.90即在化学式WO3-x中3-x=2.90 x=0.10[2]把+5价钨的氧化物和+6价钨的氧化物的化学式分不写成WO2. 5和WO3设蓝色氧化钨的组成为x WO2. 5 ·y WO3= WO2. 90 因此有x+ y=1 2.5x+ 3y=2.90解联立方程得:x =0.20 y=0.80因此蓝色氧化钨中+5价和+6价钨的原子数之比为:w (+5)/ w (+6)= x/ y=0.20/0.80=1/4=0.25。