化工工艺学-习题.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date化工工艺学-习题1、化学工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门科学，内容包括 生产方法 、 原理 、 流程 和 设备 。1、化学工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门科学，内容包括 生产方法、原理、流程和设备 。2、化学工业的主要原料包括 化学矿、煤、石油和天然气 。3、化工生产过程一般可概括为 原料预处理 、化学反

2、应和产品分离及精制 三大步骤。4、化工中常见的三烯指 乙烯、丙烯、丁二烯 ；三苯指苯、甲苯、二甲苯 。5、石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物。石油中的化合物可以分为 烷烃、环烷烃、芳香烃 三大类。6、为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为 常压蒸馏和减压蒸馏 ；二次加工主要方法有： 催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 等。7、辛烷值 是衡量汽油抗爆震性能的指标， 十六烷值 是衡量柴油自燃性能的指标。8、天然气的主要成分是 甲烷 。9、天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法(水合反应)和部分氧化法(氧化反应)，主要反应分别是CH

3、4+H2OCO+3H2 和CH4+ 1/2O2CO+2H2。10、硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、 硫铁矿 制酸等。11、工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱硫 ，低硫含量可以采用 干法脱硫 。13、SO2氧化成SO3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此， 降低温度 、 提高压力有利于平衡转化率的提高。14、接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉、接触室和吸收塔 。15、硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO2的制取和净化、SO2氧化成SO3和SO3的吸收 。16、氨的主要用途是 生产化肥和硝酸 。17、合成氨反应方程式为 H2+3N22NH3，该反应是一个可逆

4、、放热、体积缩小的反应。18、平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度 降低 ，或压力 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。19、目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤和天然气 。20、甲烷化反应是 CO+3H2=CH4+H2O 。21、氯在氯碱厂主要用于生产 液氯和盐酸 。22、氯碱厂的主要产品一般有 烧碱、盐酸、和液氯 。23、食盐水电解阳极产物是 Cl2 ，阴极产物是 NaOH和H2 。24、食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法、汞阴极法和离子交换膜法 。25、氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的电解槽，它们是 离子膜电解槽、隔膜电解槽、和水银电解槽 。26、

5、纯碱生产方法有 索尔维制碱法(氨碱法) 、侯氏制碱法(联合制碱法) 。27、索尔维制碱法主要原料是 NH3 、CaCO3 与NaCl 。28、索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl +CaCO3=Na2CO3+CaCl2。29、侯氏制碱法主要原料是 NH3 、CO2 与NaCl 。30、侯氏制碱法的主要产品是 Na2CO3和NH4Cl 。31、烷基化最典型的应用是 烷基化汽油生产和甲基叔丁基醚(MTBE)生产 。33、甲基叔丁基醚(MTBE) 是常用的汽油添加剂，是通过 烷基化 反应生产的。34、烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯和丙烯 。35、烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应和断链反应 。

6、36、羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸 。37、催化剂一般由 活性组分、载体和助催化剂 组成。38、乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag 。39、环氧乙烷的主要生产方法是 乙烯环氧化 ，生产原料是 乙烯和氧 ，主要用途是 乙二醇 。40、皂化反应是指油脂在 碱性 条件下的水解反应。41、煤的化工利用途径主要有三种，它们是 煤干馏、煤气化和煤液化 。42、已知有三种不同煤气化工艺，它们是 固定床、流化床、和气流床 。43、煤干馏产物有 焦炭、煤焦油和焦炉气 。44、水煤气是以 水蒸气 为气化剂制得的煤气，主要成分是 CO和H2 。半水煤气是以 空气和水蒸气 作气化剂制得的煤气，主要成分是

7、 CO 、H2 和 N2 。45、合成气的主要成分是 CO和H2 。46、煤气化发生炉中煤层分为 灰渣层 氧化层、还原层、干馏层和干燥层 。47、煤液化有两种工艺，它们是 直接液化 和 间接液化 。48、转化率是针对反应物而言的；选择性是针对目的产物而言的； 收率等于转化率与选择性之积。49、提高汽油辛烷值方法：降低烯烃含量；提高氧含量；添加甲基叔丁基醚。简答题1、 简述化学工程与化学工艺的关系。 答：化学工程主要研究化工生产中的共性问题，单元操作，工程因素尤其是放大效应。化学工艺指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。它主要研究化工生产中的个性问题，即

8、研究具体一个产品从初始原料到最终产品的整个过程以及系统优化。两者相辅相承，密不可分：化学工程的最新成果要通过具体产品的化学工艺体现出来，化学工艺的进步离不开化学工程的支撑。2、简述硫铁矿为原料制取硫酸的生产原理及主要设备。 答：硫酸生产包括三步，即二氧化硫制取、二氧化硫催化氧化为三氧化硫、水吸收三氧化硫制硫酸，主要反应为：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，2SO2+O2=2SO3。SO3+H2O=H2SO4主要设备包括：沸腾炉，接触室，吸收塔等。3、简述合成氨的主要生产步骤 答：煤和天然气生产合成氨工艺主要差别在造气和脱硫，但它们都包括：制合成气、脱硫、变换、脱碳、净化、合成、压缩

9、、分离等步骤。4、目前合成氨生产的主要原料是什么？其原理及工艺流程主要差别有哪些？ 答：煤、天然气。煤和天然气生产合成氨工艺主要差别在造气和脱硫，煤的主要成分是碳，造气反应主要包括煤燃烧、碳和水蒸汽反应。天然气主要成分是甲烷，造气主要反应是甲烷蒸汽转化。由于煤含硫量高，因此一般采用湿法脱硫，然后再干法脱硫；天然气含硫量低，一般是直接采用干法脱硫。5、比较几种食盐电解工艺的优缺点。 答： 离子膜：代表发展方向，占地面积小、产品质量好，投资大、投资回收期长； 隔膜：技术成熟、投资小，产品质量差； 水银：产品质量好，水银易造成环境污染，逐步淘汰。6、比较索尔维制碱法、侯氏制碱法的优缺点。 答：索尔维

10、制碱法工艺成熟，原料丰富，但原料利用率低，三废排放量大。 侯氏制碱法原料利用率高，三废排放量小，缺点是原盐要求高，氯化铵销路有问题。7、简述煤化工利用的主要途径及相应产品。 答：(1) 焦化：焦炭、焦炉煤气、煤焦油。进一步加工可得上百种产品，如苯、酚、萘、蒽等。 (2). 煤气化：制氢、合成氨、甲醇、二甲醚、汽油等。 (3). 煤液化：汽油、柴油、蜡等。8、煤和石油在组成、结构及应用上有什么差别。 答：(1). 煤的H/C原子比远低于石油，含氧量远高于石油； (2). 煤的主体是高分子聚合物，而石油的主体是小分子化合物； (3). 煤中矿物质较多。 (4). 石油采用蒸馏、萃取、催化裂化和催化重整等简单的物理化学方法就可分离或改变结构，在化工中应用广泛。 (5) 煤须经焦化、气化或液化等深加工手段打破化学键，获得组成复杂的低相对分子量化合物，由于技术及成本原因限制了它在化工中的应用，目前主要是用于生产焦炭、制合成气、合成氨、甲醇等。-