化学工艺学作业答案
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高三化学工艺练习题及答案练习题一:1. 锌是一种重要的金属材料,具有很高的电导率和良好的耐腐蚀性。
下列哪种化学工艺是用于生产锌的?A. 水溶液电解法B. 碳热还原法C. 高压水分解法D. 气相沉积法答案:B. 碳热还原法2. 生产硝化甘油的基本化学工艺是什么?A. 邻硝化法B. 高温氧化法C. 酸酐硝化法D. 硝酸酯化法答案:A. 邻硝化法3. 下列哪种化学工艺被广泛应用于锂电池的制造过程中?A. 溶胶-凝胶法B. 碳纳米管制备法C. 气凝胶法D. 溅射法答案:A. 溶胶-凝胶法练习题二:1. 请简要描述氧化铝的生产过程。
答案:氧化铝的生产主要通过巴尔托法实现。
首先,将铝酸盐溶液于钝性瓷罐中,通过加热蒸发方式得到氢氧化铝。
随后,将氢氧化铝进行高温煅烧,使其脱水并转化为氧化铝。
2. 请解释炼油过程中的脱硫是如何实现的。
答案:炼油过程中的脱硫是通过加入硫化氢(H2S)或氢气(H2)来实现的。
硫化氢可以与原油中的硫化物反应生成硫化物,然后通过再加氢处理,将硫化物转化为硫化氢,最终通过反应器中的反应吸收剂进行吸收。
3. 碱法制造肥皂的步骤是什么?答案:碱法制造肥皂的步骤如下:1)将动植物油脂与碱液(通常为氢氧化钠或氢氧化钾)加热混合,形成皂化混合物。
2)加热和搅拌皂化混合物,使其充分反应并生成皂液。
3)皂化反应完成后,将产生的皂液过滤去杂质,并进行浓缩。
4)将浓缩的皂液冷却,并将分离出的固体肥皂切割成块状,即得到肥皂产品。
练习题三:1. 浸出法是一种用于提取金属的常见化学工艺,请简要介绍一下它的原理。
答案:浸出法是通过溶剂与固体物质中的目标金属发生化学反应,并将金属从固体中溶解和分离的工艺。
浸出法的原理是利用溶剂与固体物质发生物理或化学作用,将目标金属转移至溶液中,然后通过不同的分离和纯化步骤获得纯金属。
2. 请简要解释化学反应平衡是什么?答案:化学反应平衡是指在一个封闭系统中,各反应物和生成物浓度或压力达到一定的比例关系时,反应停止。
化学工艺学第三版黄仲九课后答案1、阿托品的结构类型是()[单选题] *A喹啉类B异喹啉类C莨菪烷类(正确答案)D苄基异喹啉类2、香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是()[单选题] *A脱水化合物B顺式邻羟基桂皮酸(正确答案)C反式邻羟基桂皮酸D醌式结构3、牛蒡子属于()[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D黄酮类4、酸碱沉淀法中的酸提碱沉法主要适用于()[单选题] * A黄酮类B香豆素类C醌类D生物碱类(正确答案)5、二氢黄酮类专属性的颜色反应是()[单选题] *A盐酸-镁粉反应B四氢硼钠反应(正确答案)C硼酸显色反应D锆盐-枸橼酸反应6、挥发性成分的提取,常用的是()[单选题] *A溶剂提取法B水蒸气蒸馏法(正确答案)C超临界液体萃取法D超声提取法7、即有一定亲水性,又能与水分层的是()[单选题] * A正丁醇B乙酸乙酯C二者均是(正确答案)D二者均非8、E何首乌(正确答案)下列不含蒽醌类成分的中药是()* A丹参(正确答案)B决明子C芦荟D紫草(正确答案)9、萃取时易发生乳化现象的是()[单选题] *A简单萃取法(正确答案)B逆流连续萃取法C二者均是D二者均不是10、萜类化合物在化学结构上的明显区别是()[单选题] * A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同11、使游离香豆素呈现红色的是()[单选题] *A异羟肟酸铁反应(正确答案)BA-萘酚-浓硫酸反应C浓硫酸-没食子酸D浓硫酸-变色酸12、以下哪种分离方法是利用分子筛的原理的()[单选题] *A吸附色谱法B萃取法C沉淀法D透析法(正确答案)13、香豆素母核为()[单选题] *A苯骈-A-吡喃酮(正确答案)B对羟基桂皮酸C反式邻羟基桂皮酸D顺式邻羟基桂皮酸14、E易酶解苷类成分关于亲水性有机溶剂,说法正确的有()*A极性大(正确答案)B极性小C水不相溶D与水部分相溶15、从香豆素类的结构看,香豆素是一种()[单选题] *A内酯(正确答案)B羧酸C酰胺D糖16、以下哪种方法是利用成分可以直接由固态加热变为气态的原理()A [单选题] * A升华法(正确答案)B分馏法C沉淀法D透析法17、以杜鹃素为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] *A满山红(正确答案)B黄芩C槐花D陈皮18、以下不属于吸附色谱法的操作步骤的是()[单选题] *A制板B洗脱(正确答案)C点样D显色19、薄层吸附色谱中的Rf的大小说明了吸附程度的大小,吸附力越大,则Rf()[单选题] *A越大B越小(正确答案)C越接近1D越接近020、凡具有()的木脂素,与三氯化铁反应,呈阳性()[单选题] *A酚羟基(正确答案)B羧酸C醇羟基D氨基21、组成木脂素的单体基本结构是()[单选题] *AC5-C3BC5-C2CC6-C3(正确答案)DC6-C422、水蛭的主要化学成分是()[单选题] *A有机酸B蛋白质(正确答案)C多糖D生物碱23、E连续回流提取法(正确答案)能用乙醇作溶剂提取的方法有(多选)()* A浸渍法(正确答案)B渗漉法(正确答案)C煎煮法D回流提取法(正确答案)24、能影响黄酮类成分的溶解性的因素有(多选)()*A黄酮的类型(正确答案)B苷元上取代基的种类、数目和位置(正确答案) C糖基的数目和位置(正确答案)D分子立体结构(正确答案)25、下列溶剂中亲脂性最强的是()[单选题] * A甲醇B苯(正确答案)C三氯甲烷D丙酮26、中药厚朴中含有的厚朴酚是()[单选题] * A双环氧木脂素类B联苯环辛烯型木脂素类C环木脂内酯木脂素类D新木脂素类(正确答案)27、组成缩合鞣质的基本单元是()[单选题] * A黄烷-3-醇(正确答案)B酚羟基C环戊烷D哌啶环28、临床上应用的黄连素主要含有()[单选题] * A奎宁B小檗碱(正确答案)C粉防己碱D苦参碱29、阿托品是莨菪碱的()[单选题] *A左旋体B右旋体C同分异构体D外消旋体(正确答案)30、属于倍半萜的化合物是()[单选题] *A龙脑B莪术醇C薄荷醇D青蒿素(正确答案)。
化学工艺学课后答案【篇一:化学工艺学复习题及答案】、氧化还原、加氢-醇、酸、脂和芳烃等:①经转化先制成合成气,或含氢很高的合成氨原料气,然后进分氧化制乙炔;③直接制造化工产品,如制造炭黑、氢氰酸、各。
c3、c4和中等大小的分子居多②异构化、芳构化、环烷化,使裂解产物中异,使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少④聚合、缩合反应.-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、丁二烯和r-ch2-ch3←→r-ch=ch2+h2;断链反应:r-ch2-ch2-r’→r-ch2=ch2+r’hc-h键能大于c-c键能,固断链比脱氢容易②烷烃的相对稳定性随碳c-h键或c-c键,较直链的键能小⑤低分子烷烃的c-c键在c4以上烯烃、单环芳烃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,可脱氢缩合为多环芳烃,芳烃直至转化为焦。
烯烃加氢转化为烷烃,脱氢变为二烯烃或炔烃;芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃进一步转化为焦;烷烃会进一步裂解成低级烷烃,——pona值;适于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油;烷烃(paraffin)烯烃(olefin)环烷烃(naphthene);芳烃(aromatics) ;72.3、16.3、11,大庆石脑油则为53、43、425左右,:750-900℃,原料分子量越小,所需裂解温度越高,乙烷生成,所得裂解汽油的收率相对较低,使炔烃收率明显增加.③压力对裂解反应的影响,从化学平衡角度分析(压力只对脱氢反应有影响)对一次反应:,结论:低压有利于乙烯的生产.18题。
-101℃(高压法),使乙炔以上烷烃和烯烃冷凝为液体,与甲烷和氢气分开,c4馏分分开,从而得到聚合级高纯乙烯和聚合级高纯丙烯。
(lummus)按c1、c3加氢→丙烯塔→脱丁烷。
②前脱乙烷流程(linde法);压缩→脱乙烷→加氢→脱甲烷→乙烯塔→脱丙烷→丙烯塔→脱丁烷③前脱。
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 ( )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C乙烯、丙烯、戊烯4. 天然气的主要成份是(A 乙烷B乙烯B乙烯、丙烯、丁二烯D丙烯、丁二烯、戊烯)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 ( )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11. 电解工艺条件中应控制盐水中2+2+)Ca 、 Mg 等杂质总量小于(A 10 μ g/LB 20mg/LC 40μg/LD 20 μg/L12. 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=XSB X=YSC 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C原料处理和产品精制D原料处理、化学反应和产品精制17.化工生产过程的核心是 ( )18.下列各加工过程中不属于化学工序的是 ( ) A硝化 B 裂解 C 蒸馏 D 氧化19.反应温度过高对化工生产造成的不良影响可能是 ( )A 催化剂烧结B 副产物增多 C爆炸危险性增大D以上都有可能20.对于低压下放热的可逆气相反应,温度升高,则平衡常数 ( ) A 增大 B 减小 C不变 D不能确定21. 对于反应后分子数增加的反应,提高反应的平衡产率的方法有( A 增大压力 B 升高温度 C 充入惰性气体,并保持总压不变)D采用催化剂22.对于 CO+2H=CH30H,正反应为放热反应。
※<习题一>课后习题: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。
5※<习题二>课后习题: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,主反应式为(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。
1. 石油的主要组成是什么?常、减压蒸馏有哪几类?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。
常、减压蒸馏有三类:(1)燃料型(2)燃料—润滑油型(3)燃料—化工型4. 石油的一次加工、二次加工介绍答:石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
石油的二次加工方法有:(1)催化重整催化重整的原料是石脑油,催化重整装置能提供高辛烷值汽油,还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油,并副产氢气。
其催化剂是由活性组分(铂)、助催化剂和酸性载体(如经HCl处理的Al2O3)组成。
化学工艺学第三版答案黄仲九1、四氢硼钠反应变红的是()[单选题] *A山柰酚B橙皮素(正确答案)C大豆素D红花苷2、在简单萃取法中,一般萃取几次即可()[单选题] *A3~4次(正确答案)B1~2次C4~5次D3~7次3、萃取时,混合物中各成分越易分离是因为()[单选题] *A分配系数一样B分配系数相差越大(正确答案)C分配系数越小D以上都不是4、下列应用最广的经典提取方法是()[单选题] *A水蒸气蒸馏法B溶剂提取法(正确答案)C超临界流体萃取法D超声提取法5、萃取法是利用混合物中各成分在两相溶剂中的分配.系数不同而到达分离的方法,所谓两相溶剂是指()[单选题] *A两种相互接触而又不相溶的溶剂(正确答案)B两种不相互接触而又互相溶的溶剂C两种不相互接触而又不相容的溶剂D两种互相接触而又互相溶的溶剂6、连续回流提取法在实验室用的装置为()[单选题] *A氏提取器(正确答案)B回流装置C蒸馏装置D分液漏斗7、以下不属于吸附色谱法的操作步骤的是()[单选题] *A制板B洗脱(正确答案)C点样D显色8、很少含有挥发油的植物科为()[单选题] *A菊科B唇形科C茜草科(正确答案)D姜科9、碱性最强的生物碱是()[单选题] *A季铵碱类(正确答案)B哌啶类C吡啶类D吡咯类10、纸色谱是分配色谱中的一种,它是以滤纸为(),以纸上所含的水分为固定相的分配色谱。
()[单选题] *A固定相B吸附剂C展开剂D支持剂(正确答案)11、以下哪种方法是利用成分可以直接由固态加热变为气态的原理()A [单选题] *A升华法(正确答案)B分馏法C沉淀法D透析法12、当一种溶剂无法结晶时,常常使用混合溶剂,下列不是常用的混合溶剂是()[单选题] *A甲醇-水B乙酸-水C乙醚-丙酮D石油醚-水(正确答案)13、分馏法分离挥发油的主要依据是()[单选题] *A密度的差异B沸点的差异(正确答案)C溶解性的差异D旋光性的差异14、以下哪种分离方法是利用分子筛的原理的()[单选题] * A吸附色谱法B萃取法C沉淀法D透析法(正确答案)15、挥发油的溶解性难溶于()[单选题] *A水(正确答案)B乙醇C石油醚D乙醚16、属于挥发油特殊提取方法的是()[单选题] *A酸提碱沉B水蒸气蒸馏(正确答案)C煎煮法D浸渍法17、E何首乌(正确答案)下列不含蒽醌类成分的中药是()* A丹参(正确答案)B决明子C芦荟D紫草(正确答案)18、E连续回流提取法(正确答案)从中药中水提取液中萃取偏于亲水性的成分的溶剂是()[单选题] *A正丁醇(正确答案)B乙醇C乙醚D三氯甲烷19、下列含香豆素类成分的中药是(多选)()*A秦皮(正确答案)B甘草C补骨脂(正确答案)D五味子20、下列不能作为极性吸附剂的是()[单选题] *A活性炭(正确答案)B氧化铝C硅胶D氧化镁21、游离木脂素易溶于下列溶剂,除了()[单选题] *A乙醇B氯仿C乙醚D水(正确答案)22、碱水提取芦丁时,若PH过高会使()[单选题] *A产品质量降低B产品收率降低(正确答案)C苷键水解断裂D内酯环开环23、凡具有()的木脂素,与三氯化铁反应,呈阳性()[单选题] * A酚羟基(正确答案)B羧酸C醇羟基D氨基24、黄酮母核具有的下列何种结构特点在碱液中不稳定()[单选题] * A邻二酚羟基(正确答案)B3-羟基C5-羟基D7-羟基25、下面化合物能与异羟肟酸铁反应的是()[单选题] *A花椒内酯(正确答案)B柠檬烯C色原酮D天精26、七叶内酯的结构类型为()[单选题] *A简单香豆素(正确答案)B简单木脂素C呋喃香豆素D异香豆素27、中药紫草中的主要有效成分属于()[单选题] *A苯醌类B萘醌类(正确答案)C蒽醌类D菲醌类28、厚朴酚的结构类型为()[单选题] *A简单木脂素B单环氧木脂素C木脂内酯D新木脂素(正确答案)29、在结晶溶剂的选择过程中首先要遵循的是()[单选题] *A成分的纯度(正确答案)B相似相容原理C冷却热饱和原理D以上都不对30、连续回流提取法与回流提取法比较,其优越性是()[单选题] * A节省时间且效率高B节省溶剂且效率高(正确答案)C受热时间短D提取量较大。
化学工艺学课后题答案化学工艺学是化学工程专业的核心课程之一,是化学工程领域的重要学科,也是工科研究中较为抽象和复杂的一门学科。
学习化学工艺学需要掌握一定的数学和物理基础知识,以及化学反应、化学工艺流程、化学过程控制等方面的专业知识。
在学习过程中,课后题是非常重要的一环,可以帮助学生巩固知识,提高运用能力。
下面是化学工艺学课后题的详细解答。
1. 介绍乙烯的生产工艺流程并画出流程图。
答:乙烯的生产可以采用直接裂化法、间接裂化法、水合法、四氯化钛法等。
其中,直接裂化法是应用最广泛的一种生产工艺。
其工艺流程如下图所示:2. 简述乳液聚合的物理机理及实际应用。
答:乳液聚合是一种通过链延长反应将烯烃首先分散在水相中,然后引发并加速其溶于水相中的单体聚合过程,最终形成乳液颗粒聚合物的工艺。
其物理机理是在单体分散相中添加一种聚合物分子,使其变得水溶性,然后通过增量聚合的方式将单体添加到分散相中,最终得到高分子乳液。
这种乳液聚合虽然需耗费大量能量和纯化过程,但是具有高反应活性、收率高、适用于大规模生产、产品质量一致等优点,因此在塑料、涂料、粘合剂、纺织品等行业中得到广泛应用。
3. 什么是化工系统的动力学过程?答:化工系统的动力学过程指的是对化学反应和化学工艺过程的动态响应特性的研究。
动力学过程研究的对象一般是化学反应速率、转化率、组成变化等指标随时间的变化规律,以及化工系统和控制系统的稳定性、鲁棒性、控制响应特性等方面的性能。
动力学过程的研究对于优化化学工艺流程、提高产品质量、降低生产成本等方面具有重要意义。
4. 原料的质量和数量是影响化工生产的两个基本因素,请列举影响原料质量和数量的因素。
答:原料的质量和数量是影响化工生产的两个基本因素,影响这两个因素的因素有很多,具体如下:(1)合理的原料选择和采购,根据产品质量、成本和生产工艺选择合适的原料。
(2)原料的存储方式和环境,包括温度、湿度、气氛等因素。
(3)原料的运输和输送方式,包括运输工具、运输距离、输送管道等。
※<习题一>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。
第二章1.煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同?答:先说开采方面:煤储存于地下几十米至几百米不等,靠机械或者人工在地下煤层作业面开采;石油和天然气都是可以流动的液体或者气体,埋藏在地下几百米直至六七千米的地下,一般都是先打油气井,建立流动井筒,依靠地层压力或者人工举升等方式将油气开采出来;再说运输方面:煤主要是依靠铁路、公路以及大型货轮运输;石油、天然气主要依靠管道运输,短程的也用油罐车运输;加工和应用方面:三者都是能源,应用都非常广泛;煤主要用于发电,此外煤制油工业也日趋成熟;石油和天然气相对而言属于清洁能源,尤其是天然气,主要用途还是作为燃料,毕竟是能源嘛。
同时,煤、石油、天然气他们的衍生品都很多,应用也非常广泛,比如塑料、衣服、各种用油(食用油除外)、化肥等等,都离不开他们,可以说他们与我们的生活息息相关。
2.试叙述煤化程度与煤性质及应用的关系。
答:根据煤化程度分为:泥炭,褐煤,烟煤,无烟煤。
泥炭性质:煤最原始的状态,无菌、无毒、无污染,通气性能好,质轻、持水、保肥、有利微生物活动,增强生物性能,营养丰富,即是栽培基质,又是良好的土壤调解剂,并含有很高的有机质,腐殖酸及营养成份。
应用:燃料,花卉用土,有机肥料等。
褐煤性质:是煤化程度最低的矿产煤。
一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。
化学反应性强,在空气中容易风化,不易储存和远运。
应用:发电厂的燃料,也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等。
烟煤性质:煤化程度较大的煤。
外观呈灰黑色至黑色,粉末从棕色到黑色。
由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状。
应用:烟煤除可用于作燃料、燃料电池、催化剂或载体、土壤改良剂、过滤剂、建筑材料、吸附剂处理废水等。
无烟煤性质:是煤化程度最大的煤。
无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。
黑色坚硬,有金属光泽。
应用:无烟煤块煤主要应用是化肥(氮肥、合成氨)、陶瓷、制造锻造等行业;无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹。
第三章1.氧化反应有哪些特点?这些特点与工艺流程的组织有什么具体的联系?答:氧化反应的共同特点有:1属强放热反应;2反映途径多样化,副产品品种多;3生成CO2和水的倾向性(即深度氧化)大。
在工艺流程中须考虑热量的回收和合理利用,在设备的选用时,须考虑反应热的及时携出问题。
由于生成的主、副产物品种多,含量不高(或集中度差),在工艺流程中须考虑产物的分离次序。
分离设备的选用或设计时要考虑是否能达到分离要求的问题。
为减少CO2和水的生成,选择氧化剂和氧化催化剂相当重要,并在工艺流程组织重要考虑氧化剂和氧化催化剂的循环及回收利用问题,为减少深度氧化反应的发生,适时中止氧化反应相当重要,为此,在工艺流程中须设置中止氧化反应的设备,如急冷器等。
2.二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,为什么要在不同温度条件下分段进行?答:在二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应中,反应热力学和反应动力学之间存在矛盾,即为达到高转化率,希望反应在较低温度下进行。
为加快反应速率,希望反应在较高温度下进行,在实际生产中,为兼顾资源利用、环境保护及企业生产能力,常将反应分段进行。
首先利用SO2初始浓度高,传质推动力大的优势。
在较低温度下快速将反应转化率提升至70%-75%,然后快速升温至较高反应温度,在此利用反应动力学优势,快速将反应转化率提升至85%-90%。
进入第三阶段后,反应又在较低温度下进行,利用反应热力学优势,将转化率再次提升至97%-98%。
由于提升幅度不大,花费的时间也不会很多。
这种反应顺序的安排,既照顾了反应转化率,又兼顾了反应速率。
但若追求高转化率(如达到99.5%),反应需在更低的温度下进行,花费时间长,将严重影响到企业的生产能力,此时需采用本教科书上介绍的“二转二吸”工艺才行。
3.简述环氧乙烷生产中车间的安全问题。
答:环氧乙烷生产车间采用的原料(以西)和产品(EO)都是易燃易爆物料,运输和储存中,管路、容器和反应器都不准有溢流现象发生;车间动力线路采用暗线埋设,设备采用防爆电机驱动,设备之间排列顺序和间距要符合国家安全要求,不能用铁器击打设备和管道,不穿有铁钉的鞋子。
各工段之间的间距也符合国家安全要求。
乙烯-氧气混和器,氧化反应器的设计和制造要规范,严格符合工艺和安全要求,以避免混合器爆炸、氧化器“飞温”和“尾烧”等事故发生。
车间设置安全通道,配置灭火等消防设施。
4.丙烯腈反应器改进的方向以及目前遇到的困难?答:目前广泛采用的Sohio细粒子湍流床反应器比固定床反应器优越,但实际操作与反应原理之间存在不小的矛盾。
从氧化-还原机理及丙烯氨氧化的特性来看,要求床层下部处于低氧烯比状态,在获得一定转化率(如80%)的同时,提高反应的选择性;在床层上部处于高氧烯比状态,让剩余丙烯继续反应,转化率达到98%以上,而实际操作情况则与之相反,选择性和转化率不高,大有改进余地,Sohio公司近年来开发的新型反应器(如本教科书图3-1-42所示),以及国内开发的UL反应器(如图3-1-43所示),都采用分段式(或两个反应区域)布局。
首先在低氧烯比条件下反应,然后分段(区域)补充氧气继续反应,以获取较高的选择性和转化率。
这类反应器岁发表了专利,但存在气-固分离器负荷大,分离器内固体粒子浓度高,易发生深度氧化反应,以及催化剂跑损严重的缺点,反映器结构也颇为复杂,至今还没有实现工业化。
5.氨合成有多种工艺流程,试说说它们的主要特点。
答:(1)中国中型合成氨系统工艺流程,属中压法采用中国自主开发的轴径向氨合成塔,工艺流程简单,投资省,适宜与非尿素类氨企业配套,缺点是氨净值低,能量回收和利用差,生产成本高。
(2)布朗三塔三废锅氨合成圈工艺流程。
属低压法,能量回收利用好,氨净值高,采用天然气为原料,新鲜补充原料气经生冷法已除去惰性气体,H2、N2也得到调整,对反应有利,且弛放气无排放,原料利用率高,但工艺流程复杂,投资大,适用于大型合成氨厂采用,生产成本低,环境污染小。
(3)伍德两塔两废锅氨合成圈工艺流程,属低压法,能量回收和利用好,氨净值高,采用石油渣油为原料,弛放气经回收H2后排放,原料利用率高,但工艺流程复杂,投资大,适用于大型合成氨厂采用,生产成本低,环境污染小。
(4)托普索S-250型氨合成圈工艺流程,属低压法,因采用径向反应塔,小颗粒催化剂,反应压降小,催化剂活性高,能量回收利用好,氨净值高,以天然气为原料,适用于大型合成氨厂采用。
(5)卡萨里轴径向氨合成工艺流程,属低压法,能量回收利用好,氨净值较高,只需一个反应器,故能方便的应用于中国中型合成氨厂的扩能技改中,但因氨净值比上述的(2)~(4)稍低,在新建大型氨厂采用还不十分适宜。
6.简述离子膜法电解原理。
答:利用离子交换膜代替隔膜。
离子交换膜微孔中,挂有磺酸基团(-SO3-)其上有可交换的Na+能与阳极电解液(盐水)中的Na+进行交换,客观上看到的是Na+经微孔进入阴极室,而阳极电解液中的Cl-或阴极室中的OH-因受-SO3-的排斥,不能经微孔流入阴极室或阳极室。
因此,经过放电,在阳极室可得到Cl2及低浓度食盐水,在阴极室得到H2和低浓度纯NaOH溶液。
若阳极电解液(盐水)中含有多价阳离子(如Ca2+、Mg2+、Al3+和Fe3+等)按上述原理也会与-SO3-的Na+交换,从而占据了部分交换位置,是离子交换膜的交换Na+的能力下降,故原料盐水的脱多价阳离子相当重要,只有将他们脱除至某一指标后,才能用作电解液。
第四章1.焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处?试写出焙烧和锻烧化学反应式各一条。
答:焙烧是将化学矿石在空气、氢气、氯气、一氧化碳、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、二氧化碳或二氧化硫等挥发性物质的过程。
两者相同之处是:均在低于炉料的熔点的高温下进行。
两者的不同之处是:焙烧是原料与空气、氯气等气体及添加剂发生化学反应,煅烧是物料发生分解反应,失去结晶水或挥发组分。
焙烧的工业应用实例:硫铁矿焙烧制备二氧化硫。
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2↑煅烧的工业应用实例:石灰石煅烧制备生石灰。
CaCO3→CaO+CO2↑2.采用哪些措施可提高矿物的浸取速度?书中介绍的各类浸取器的共同点和特点是什么?答:提高矿物浸取速率的措施有:——选取合适的浸取剂;——对矿物进行切片、粉碎、研磨等予处理;——选取合适的浸取条件,包括温度、浸取剂浓度、矿石粒径、液固比、搅拌措施等;——选取合适的浸取设备。
浸取器有间歇式、半连续式、连续式;按固体原料处理方式,分为固定床、移动床、分散接触式等;按液固接触方式,可分为多级接触、单级接触等。
浸取器有渗滤器、机械搅拌槽式浸取器、空气鼓泡槽式浸取器、回转式浸取器、板式浸取塔、增稠浸取器、螺旋浸取器等。
3.在湿法磷酸生产中,可采用哪些措施来提高磷的总收率?在诸多生产方法中,你认为哪种比较好?为什么?答:在湿法磷酸生产中,提高磷收率的措施有:在磷矿浸取工序要尽可能提高磷矿分解率,尽可能减少由于磷矿粉被包裹或同晶取代造成的P2O5损失。
在分离工序要求CaSO4结晶粗大、均匀、稳定,过滤强度和洗涤效率高,减少P2O5损失。
要选取合适的浸取条件,包括:①液相SO3浓度;②反应温度;③料浆中P2O5浓度;④料浆中固含量;⑤料浆返回量;⑥物料在反应槽中停留时间;⑦搅拌强度。
第五章1.裂解气深冷分离中,采用哪些措施来回收冷量?答:冷量的回收表现在两个方面,一个方面是低温度级别的冷量在不同温度下的重复使用,例如塔顶冷凝器用的低温冷剂,用作温度稍高的精馏塔顶冷剂,或中间冷凝器的冷剂,依此类推直至这种冷剂全部汽化,温度升至接近常温为止,另一种是现有冷剂通过节流膨胀或热泵系统维持一定的低温度级别冷剂,以减少低温度级别的冷剂的制造量,从而节约能量。
冷箱是回流冷量的经典设备,利用这一设备可制造出更低温度级别的冷量,用作脱甲烷塔的冷剂等。
这一过程,可看做潜在冷量被释放出来,变成更低温度级别的冷量,使之得到回收和利用。
2.采用催化蒸馏法有哪些好处?答:首先,催化蒸馏法将反应器和蒸馏塔组合在一起,实现了反应和蒸馏在同一设备内进行,因而节约了设备投资费。
其次,可将反应热供给蒸馏和提馏段。
节能效果明显,也省去加热设备和相应管路。
最后是因反应产物能通过蒸馏和提馏快速离开反应区,有利于平衡向生成目的产物方向移动,从而提高了反应的平衡转化率。
3.解释气相乙烯水合法生产乙醇,乙烯转化率为4.5-5.0%的原因答:这可由平衡转化率与温度和压力的关系来确定(见本教材书图5-4-04)。