化工工艺学第二版课后答案魏顺安

第一章思考题答案1. 按一般化工产品生产过程和作用划分，化工工艺流程可概括为哪几个过程？按一般化工产品生产过程的划分和它们在流程中所担负的作用可概括为以下几个过程：（1）生产准备过程——原料工序包括反应所需的主要原料、氧化剂、氮化剂、溶剂、水等各种辅助原料的贮存、净化、干燥以及配制等等。

为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

（2）催化剂准备过程——催化剂工序包括反应使用的催化剂和各种助剂的制备、溶解、贮存、配制等。

（3）反应过程——反应工序是化学反应进行的场所，全流程的核心。

经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。

反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。

通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

以反应过程为主，还要附设必要的加热、冷却、反应产物输送以及反应控制等。

（4）分离过程——分离工序将反应生成的产物从反应系统分离出来，进行精制、提纯、得到目的产品。

并将未反应的原料、溶剂以及随反应物带出的催化剂、副反应产物等分离出来，尽可能实现原料、溶剂等物料的循环使用。

分离精制的方法很多，常用的有冷凝、吸收、吸附、冷冻、蒸馏、精馏、萃取、膜分离、结晶、过滤和干燥等，对于不同生产过程可以有针对性的采用相应的分离精制方法。

（5）回收过程——回收工序对反应过程生成的一些副产物，或不循环的一些少量的未反应原料、溶剂，以及催化剂等物料均应有必要的精制处理以回收使用，因此要设置一系列分离、提纯操作，如精馏、吸收等。

（6）后加工过程——后处理工序将分离过程获得的目的产物按成品质量要求的规格、形状进行必要的加工制作，以及贮存和包装出厂。

（7）辅助过程除了上述六个主要生产过程外，在流程中还有为回收能量而设的过程（如废热利用），为稳定生产而设的过程（如缓冲、稳压、中间贮存），为治理三废而设的过程（如废气焚烧）以及产品贮运过程等。

(1).干法脱硫：用固体吸收剂吸收原料气中的硫化物，一般只有当原料气中硫化氢质量浓度不高，标况下在3~5g/m3才适用。

干法脱硫包括：a.氧化锌法脱硫，可脱除有机硫和无机硫。

ZnO+H2S=ZnS+H2OZnO+C2H5SH=ZnS+C2H5OH ZnO+C2H5SH=ZnS+C2H4+H2Ob.钴-钼加氢脱硫法（脱除含氢原料中的有机硫）RCH2SH+H2=RCH3+H2SRCH2S-CH2R’+2H2=RCH3+R’CH3+H2S RCH2S-SCH2R’+3H2=RCH3+R’CH3+2H2S (2).湿法脱硫可脱除大量无机硫：3.化学-物理综合吸收法。

典型脱硫法：ADA脱硫法（原理）（PH8.5~9.2）：Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO32NaHS+4NaVO3+H2O=Na2V4O9+4NaOH+2S Na2 V4O9+2ADA(氧化态)+2NaOH+H2O=4NaVO3+2ADA(还原态) 2ADA （还原态）+O2=2ADA（氧化态）+H2O⒏克劳斯法回收硫磺流程(1).单硫法工艺流程：酸性气体中的硫化氢高于25%，所有酸化气体全部进入燃烧炉，按严格的要求配给空气，使酸性气体中的烃类全部燃烧，硫化氢只反应了1/3，以后生成的二氧化硫与剩余的2/3的硫化氢反应生成单质硫。

燃烧炉内的温度一般为1100~1600℃，约60%~70%的硫化氢转化为硫。

从燃烧炉出来的含硫蒸汽的高湿气体，经废热锅炉回收热能后，经冷凝分硫后进入一级转换器，转换反应是放热反应，一级转换气经二级冷凝分硫后，再送人二级转换器中，二级转换器中通常装活性较高的催化剂，以获得高效转化率，由于是放热反应，降低转化温度有利于硫的生成，但转换器的温度不能太低。

为了防止蒸汽硫凝析出来，造成催化剂阻塞，最后送入三级冷凝器。

(2)分硫法工艺流程：酸化气中的硫化氢不足25%，只让1/3的酸性气体进入燃烧炉。

严格按要求配给空气，是全部烃类完全燃烧，其中硫化氢反应生成二氧化硫，剩余的氧气为0，从燃烧炉出来的含二氧化硫的高温气体在废热锅炉回收能量后，与另外的2/3的酸性气体会合，进入一级转化器，之后与单硫法相同，要求气体中不得含有重烃类化合物和其他有机物，以免引起催化剂的结碳和结焦，影响成品硫的含量。

课后习题思考题〔第一章〕1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的争论范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途4利用合成气可以合成哪些产品5你觉得应当如何来学习该门课程？6化学工艺与化学工程有何不同?思考题〔其次章〕√1 为什么说石油、自然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？2 生物质和再生资源的利用前景如何？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。

4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5何谓转化率？何谓选择性？对于多反响体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？6催化剂有哪些根本特征？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？7在自然气开采中，有时可获得含有C6～C8 烃类的自然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。

假设自然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称自然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000 桶自然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？〔1 桶= 42 US 加仑，1US 加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3〕8某蒸馏柱分别苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，局部产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

输入和输出的烃类组成为：a)烃类输入输出b)C5H12 10 mol%c)C6H14 40 mol%d)C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol 原料烃可生产出多少C5～C7 烃产品？（2）每100 kmol 原料烃消耗多少氢气？（3）假设原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3 的烃物料需要输入多少m3 原料烃？9假设某自然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。

第五章课后习题高分子材料的熔融指数如何测定？其数均分子量、重均分子量、粘均分子量如何定义？答：熔融指数：测定将聚乙烯树脂放入标准的塑性计中加热到190℃熔融后，在承受2160g 的负荷下，l0min内通过2.09mm孔径而挤压出来的树脂重量克数数均分子量：聚合物是由化学组成相同而聚合度不等的同系混合物组成，数均分子量是按分子数目统计的平均分子数，符号为MN（Molecular Number)。

重均分子量：Weight-average Molecular Weight，合成的高分子以及多数的天然高分子都是具有不同分子量的同系物的混合物,因此分子量不是均一的。

重均分子量就是按分子重量统计的平均分子量。

粘均分子量：聚合物是由化学组成相同而聚合度不等的同系混合物组成，粘均分子量是按分子粘度统计的平均分子数高压法低密度聚乙烯的合成反应器类型、温度、压力条件如何？单程转化率大约是多少？生产过程主要分哪几个阶段？答：反应器类型：聚合反应器压力：压力在122~303MPa或更高温度：聚合反应温度在130~350℃单程转化率：大约是为15~30%生产过程主要分3几个阶段：聚合阶段：压力为 3.0～3.3MPa的新鲜乙烯，压缩至25MPa，再二次压缩至反应压力(200~300MPa)，冷却后进入聚合反应器。

引发剂由高压泵送入乙烯进料口或直接注入聚合反应器分离过程：反应物料冷却后进入高压分离器，减压至25MPa，未反应的乙烯分离出来返回二次压缩机再用，聚乙烯则进入低压分离器，减压到0.1MPa以下，使残存的乙烯进一步分离出来干燥过程：聚乙烯树脂在低压分离器中与抗氧化剂等添加剂混合后挤出切粒，得到粒状聚乙烯，然后被水送往脱水振动筛，脱去水分后进入离心干燥器，脱除表面附着的水分，再经振动筛分除不合格的粒料，成品由气流输送至计量设备计量，成为一次成品线性低密度聚乙烯的分子结构有哪些特点？答：线型低密度聚乙烯是乙烯与α-烯烃的共聚物，分子呈线性结构，密度0.91-0.94，与LDPE 类似淤浆法环式反应器聚乙烯流程的反应温度、压力、介质有何特点？反应温度和压力是否有联系？答：温度：55~75℃压力：1.5~3MPa 介质：用较轻的异丁烷作介质温度越高，所需的压力，比较大中压溶液法聚乙烯流程的反应温度、压力、介质有何特点？反应温度和压力是否有联系？为什么需要一个全混反应器串联一个管式反应器答：反应温度、压力：较高温度(200℃)和较高压力(10MPa)下聚合介质：在烃类溶剂（异丁烷）中。

第一章合成氨1.合成氨的主要生产工序，各工序的作用和任务？答：1.原料气制备，制备含有氢、氮的原料气。

用煤、原油或自然气作原料，制备含氮、氢气的原料气。

2.净化，因为无论用何种方法造气，原料气中都含有对合成宓反应过程有.害的各种杂质，必需实行适当的方法除去这些杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。

3.压缩和合成，将纯净的氢、凝混合气压缩到高压，在铁催化剂的作用下合成氨。

2.写出煌蝙⅛⅜⅛蜷篓熊”'摘饮取0+34,CHNH,÷C左懈⅛三⅛瀛⅛歌蠹馥触触。

答：下法脱硫（氧化锌法脱硫；钻钳加氢脱硫法）是用固体汲取剂汲取原料气体中的硫化物一般只有当原料气中硫化氢质量浓度不高标准状态下在3-5g∕11f'才适用。

特点：能脱除有机硫和无机硫而且可以把脱得很精细，但脱硫剂不能再生而且设备浩大占地多，不适用于脱除大量无机硫，只有自然气、油田气等含硫低时才运用；湿法脱硫（化学汲取法，物理汲取法，化学-物理综合汲取法）特点：脱硫剂是便于运输的液体物料，脱硫剂是可以再生并且能回收的硫磺，适用于脱除大量无机硫。

4.改良ADA法脱硫的主要化学反应和脱硫原理是什么？ADA法脱硫主要化学反应及脱硫原理：在脱硫塔中用PH为8.5-9.2的稀碱溶液汲取硫化氢并生成硫化氢物：液相中的硫化氢物进一步及偏乳酸钠反应，生成还原性焦性偏乳酸钠盐并析出无素硫还原性焦性偏乳酸钠盐接着及氧化态ADA反应，生成还原态的ΛDΛ和偏钿酸盐还原态的ADA被空气中的氧气氧化成氧化态的ΛDΛ,其后溶液循环运用4.少量Co的脱除方法有哪些？答：铜叁液洗涤法、甲烷化法、液氮洗涤法。

5.以自然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？答：主反应:C0+H J0(g)=H2+CO2f CH,+H2O(g)=C0+3⅛副反应：CH1=2比+C,2C0=C+C02,CO÷H2=H2O+C舒睡士学榜斛畿痴尸叫.皿刈⅛4%湍⅛fe%孔彳6例棉的必从上往下依次是，烟道气出口、热回收系统、进料气和蒸汽进U,猪尾管。

化工工艺学习题与答案（2）化工工艺学习题与答案(2)文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]化工工艺学试题（1）一、填空：（每空1分共10分）1. 目前工业上对、间二甲苯的分离方法有----------------------------、------------------------------和-----------------------------------三种。

2. 乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用-----------------------和-----------------------两种类型反应器。

3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有-------------------------、-----------------------------、------------------------- ----、-------------------------------、------------------------- 五种1、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。

3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。

二、简答（每题5分，共90分）1、煤的干馏和煤的气化的定义。

答：将煤隔绝空气加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐开始分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干馏。

煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称为煤的气化。

2、什么叫烃类热裂解答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。

3、烃类热裂解的原料有哪些答：4、烃类热裂解过程有何特点答：①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750K以上；②存在二次反应，为了避免二次反应，停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。

化学工艺学第二版答案【篇一：化学工艺学答案】t>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。

补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的研究范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成气可以合成哪些产品？ 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。

化工工艺学习题与答案化工工艺学试题（1）一、填空：（每空1分共10分）1.目前工业上对、间二甲苯的拆分方法存有----------------------------、------------------------------和-----------------------------------三种。

2.乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用-----------------------和-----------------------两种类型反应器。

3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有-------------------------、-----------------------------、-----------------------------、-------------------------------、-------------------------五种？1、低温结晶分离法、化氢分离法和演示移动床溶解法三种。

3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。

二、简答（每题5分后，共90分后）1、煤的干馏和煤的气化的定义。

请问：将煤阻隔空气冷却，随着温度的增高，煤中有机物逐渐已经开始水解，其中挥发性物质呈圆形气态逸出，残余下不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法表示煤的电炉。

煤、汪或半焦在高温常压或冷却条件下，与气化剂反应转变为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称作煤的气化。

2、什么叫烃类热裂解？请问：烃类热水解法就是将石油系则烃类原料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温促进作用，并使烃类分子出现碳链断裂或过氧化氢反应，分解成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量相同的轻质和重质烃类。

3、烃类热裂解的原料有哪些？答：4、烃类热水解过程有何特点？答：①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750k以上；②存在二次反应，为了避免二次反应，停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。

第一章1.完成工艺流程的组织后，以下哪项不是评价一个工艺流程的优劣标准。

答案:材料安全2.丙烯腈的精制在（）中进行。

答案:精馏塔3.根据沸程的不同，以下油品与沸程不对应的是答案:石脑油（轻汽油） 150－220℃4.以下选项中不属于石油中非烃类化合物的是答案:甲苯5.以下哪个是工艺流程图的类型答案:方案流程图6.化工生产过程主要单元一般可概括为三大步骤。

答案:原料预处理、化学反应、产品分离及精制7.以下哪个选项不是石油的二次加工过程。

答案:分馏8.不是有机化工中三苯的是答案:乙苯9.有机化工中的三烯指的是答案:乙烯、丙烯、丁二烯10.以下哪个选项不是化工工艺学的研究内容。

答案:设备状况及设备规范第二章1.正丁醛制备辛醇的工艺过程没有在（）中进行。

答案:水解器2.对于选择性氨氧化的钼系催化剂，说法错误的是答案:主要以Sb-Fe-O结合，因为Fe2O3活性高，但其选择性差3.对苯二甲酸与乙二醇反应生成的聚酯不可用于生产以下哪种产品答案:丁苯橡胶4.芳烃中的“三苯”BTX中的T是指答案:甲苯5.以下哪种工艺过程最有利于获得较高的烯烃收率？答案:高温-短停留时间6.以下烃类关联指数BMCI值最高的是？答案:芳烃7.关于自由基反应机理，以下哪项是自由基的转变过程答案:链增长8.以下哪种烃类的热裂解最利于乙烯、丙烯生成答案:正构烷烃9.烃类热裂解所用稀释剂为答案:水蒸气10.以石脑油为裂解原料所得主要产品为答案:三烯、三苯11.以石脑油作为裂解原料的比较适宜的裂解温度是答案:820-825度12.裂解制乙烯较优质的原料为答案:石脑油第三章1.哪一种引发剂不是乳液聚合常用的引发剂答案:过氧化对苯甲酰2.溶剂型丙烯酸树脂制备过程中，溶剂经过计量罐后进入（）与引发剂混合。

答案:溶剂混合罐3.下列哪一种单体在丙烯酸树脂中可以起到耐溶剂作用答案:丙烯睛4.DOP合成产物通常需要经过（）过滤吸附掉固体杂质。

答案:活性炭5.DOP制备过程中一般辛醇过量，辛醇与苯酐的配比为答案:2.3：16.苯酐，异辛醇通常在（）催化作用下发生酯化反应。