2013-11-25-林产化学工艺学练习题.
化学工艺学课后习题及答案
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。
化工工艺学习题
《化工工艺学》习题
有机部分:
第一章
1 什么叫做烃类热裂解?
2.烃类热裂解过程中可能发生哪些化学反应?大致可得到哪些产物?
3.利用标准自由焓计算裂解反应
C2H6C2H4+H2
在2980K、1000K下进行反应的平衡常数Kp和平衡转化率X(裂解反应按常压处理)。
(1000K 时,标准自由焓:H2:0.00 kj/mol,C2H6:109.22 kj/mol
C2H4:118.09 kj/mol)
4.试述乙烷裂解反应的机理与其主要步骤?
5 用热力学和动力学综合分析说明裂解反应在高温、短停留时间、低烃分压下进行的必要性?
6.试述裂解深度的含义、表示方法。
7.烃类裂解的原料主要有哪些?选择原料应考虑哪些方面?
8.裂解过程中一次反应和二次反应的含义是什么?为什么要尽力促进一次反应而抑制二次反应?
9.裂解生产中为什么不采用抽真空办法降低系统总压?
10.裂解过程中为什么要加入水蒸汽?它还起到了哪些作用?
11.裂解气为什么要急冷?急冷有哪些方法?各自的优缺点是什么?
12.在管式裂解炉中为什么会结焦?结焦对生产操作有什么影响?
13.鲁姆斯裂解工艺流程主要包括哪些部分?各部分的主要作用是什么?
第二章
1.芳烃的来源有哪些?
2.简述芳烃的转化反应有哪些?芳烃的转化反应的催化剂主要有哪些?
3.用热力学和动力学分析说明苯和乙烯烷基化反应的温度为什么控制在95℃左右?
4.苯和乙烯烷基化的气液相反应器有哪些要求?为什么选用鼓泡床反应器?
5.了解芳烃的转化反应的机理。
6.乙苯生产对原料有何要求?为什么?
7.简述乙苯生产的工艺流程。
化学工艺学课后习题
第二章
2-1为什么说石油、天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?
答:石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今,基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气.90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取,三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2—3何谓化工生产的工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。
答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程.化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。如“洋葱"模型。
2—4何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?
答:循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器.循环流程的主要优点是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。其缺点是动力消耗大,惰性物料影响反应速率及产品收率。
2-5何谓转化率?何谓选择性?何谓收率?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分率或百分率,用X表示;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,用S表示;收率.原因:对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转化为副产物,目的产物很少,意味着愈多原料浪费,所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率,因此需要同时考虑这两个指标。在化工生产中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。
林产精细化学品工艺学考试试卷题库
林产精细化学品工艺学考试试卷题库
林产精细化学品工艺学
1,名词解释:纤维素:由B—D葡萄糖基通过1,4—苷键连接而成的线性高分子化合物。
半纤维素:是由多种糖基,糖醛酸基所组成,并且分子中往往带有支链的复合聚糖的总称。
木素:由苯环丙烷结果单元(C6-C3)通过醚键,碳碳键联接而成的芳香族高分子化合物。
木质素磺酸盐:又称磺化木质素。是亚硫酸盐法造纸木浆的副产品,为线性高分子化合物。木质素磺酸盐可溶于各种pH 值的水溶液中, 不溶于有机溶剂, 官能团为酚式羟基。通常为黄褐色固体粉末或黏稠浆液。有良好的扩散性,易溶于水。
萜类化合物:就是指存在自然界中、分子式为异戊二烯单位的倍数的烃类及其含氧衍生物。
树脂酸:一类化合物的总称,他们大多具有三环菲骨架,二个双键的一元羧酸,分子式为C19H29COOH,可以认为是羧基替代甲基的二萜类含氧衍生物。
优油:松节油以单萜烯为主要成分的混合液体。
重油:以倍半萜长叶烯和石竹烯为主要成分的混合液体。
高温结晶:松脂蒸馏温度过高、时间过长,树脂酸热异构剧烈,放香后松香冷却缓慢,形成大量枞酸晶体。
低温结晶:松脂蒸馏后温度较低,放香后松香冷却较快,树脂酸热异构缓和,松香中长叶枞酸含量最多。
松香改性:通过与羧基的酯化,中和及与双键的加成、氢化、歧化、聚合等,改变松香的理化性能,即通过化学加工得到的松香制品就为改性松香树脂。
木浆浮油:脂肪酸甘油脂和树脂酸被碱性蒸煮液所皂化并溶于蒸煮液体中,蒸煮液体浓缩后这些混合酸的钠盐浮至表面,称为浮油皂,再冷酸化记得到粗木浆浮油。
硫酸盐松节油:挥发性萜烯化合物在制浆过程中初级阶段被水蒸汽蒸馏出来,经冷凝后与水分离得到粗硫酸盐松节油。
化学工艺学复习试题和答案
指生产有机小分子化合物的工业部门。进行的主要反应有裂解、氧化还原、加氢-脱氢、水解-水合和羰基化等。产品有低级烯烃、醇、酸、脂和芳烃等
2、天然气中的甲烷化工利用主要有哪三条途径?
●经转化先制成合成气,或含氢很高的合成氨原料气,然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和羰基化学
品;
●经部分氧化制乙炔;
●直接制造化工产品,如制造炭黑、氢氰酸、各种氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。
3、催化裂化条件下,主要发生的化学反应?
●烷烃的的裂解,产物以C3、C4和中等大小的分子居多
●异构化、芳构化、环烷化,使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多;
●氢转移反应(即烯烃还原成饱和烃),使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少
●聚合、缩合反应
4、催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类?
六环环烷烃的脱氢;五元环烷烃异构化再脱氢;烷烃环化再脱氢;烷烃异构化;加氢裂化
5、加氢裂化过程发生的主要反应有哪些?
加氢裂化是催化裂化技术的改进,在临氢条件下进行催化裂化,可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应,避免焦炭的生成。主要反应有加氢精制、加氢裂化。加氢精制,以除去原料中的硫、氮、氧等杂质,和二烯烃,以改善加氢裂化所得的油料的质量;加氢裂化,在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应,最大限度的生产汽油和中间馏分油
6、基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些?
焦化-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
7、什么叫烃类热裂解法?
烃类热裂解:轻质烃类在高温(850°C)下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。
化学工艺学课后习题
第二章
2-1为什么说石油、天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?
答:石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今,基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取,三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2—3何谓化工生产的工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。
答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程.化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。如“洋葱”模型.
2-4何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?
答:循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器.循环流程的主要优点是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。其缺点是动力消耗大,惰性物料影响反应速率及产品收率.
2-5何谓转化率?何谓选择性?何谓收率?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分率或百分率,用X表示;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,用S表示;收率。原因:对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转化为副产物,目的产物很少,意味着愈多原料浪费,所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率,因此需要同时考虑这两个指标.在化工生产中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。
化学工艺学_第二版_(米镇涛_著)_课后习题答案 曾全生代课
※<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。
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
化工工艺学题
化工工艺学练习题
选择题
1. 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、(A )、操作原理及方法等方面的问题;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。
A. 流程组织
B. 物料平衡
C. 能量平衡
D. 工艺计算
2. 化工生产过程中由原料到化学产品的转化要通过以下哪一项来实现(B)
A.分离方法
B.化学工艺
C.新技术
D.新工艺
3. 化学工业的发展方向包括以下哪几个方面(ABCDE )
A. 积极开发高新技术,缩短新技术工业化的周期
B. 最充分、最彻底地利用原料
C. 大力发展绿色化工
D. 化工过程要高效、节能和智能化
E. 实施废物再生利用工程
4. 从目标出发,寻找实现此目标的前提,将具有不同功能单元进行逻辑组合,形成一个具有整体功能的系统,这种化工生产工艺流程设计方法称为( C )
A. 形态分析法
B. 功能分析法
C. 推论分析法
D. 演绎分析法
5. 催化剂的基本特征主要包括以下哪几部分(ABC )
A. 催化剂参与反应,但反应终了时,催化剂本身未发生化学变化和数量的变化
B. 催化剂只能缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡
C. 催化剂具有明显的选择性
D. 催化剂具有一定的活性
E. 催化剂具有一定的耐毒性
6. 工业催化剂的使用性能指标包括以下哪几项(ABCDE )
A. 选择性
B. 活性
C. 热稳定性
D. 化学稳定性
E. 耐毒性
7. 在裂解气中氢气未分离出来之前,利用裂解气中的氢对炔烃进行选择性加氢,以脱除其中炔烃,这个工艺过程称为( B )
A. 前脱氢过程
B. 前加氢过程
化学工艺学题库及答案
化学工艺学习题
一、选择题(2分/题)
1.化学工业的基础原料有()
A石油 B汽油 C乙烯 D酒精
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
C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠
D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾
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 B乙烯、丙烯、丁二烯
C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯
4.天然气的主要成份是()
A乙烷 B乙烯 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()
A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯
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
D在催化剂作用下反应的收率
11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于()
A 10µg/L
B 20mg/L
C 40µg/L
化工工艺学阶段练习题-2
化工工艺学阶段练习题-2
(包括烃类热裂解、氯化两章内容)
第三章烃类热裂解(13题)
一、为什么说以乙烯为首的低级烯烃在化工生产中有重要地位?
二、简述低级烯烃工业生产方法。
三、何为烃类热裂解的一次反应和二次反应?
四、烃类热裂解的二次反应对生产有哪些影响?
五、简述烃类热裂解在原料烃中混入水蒸气的主要作用和优点。
六、简述裂解温度对烃类热裂解反应的影响,一般裂解温度为多少?
七、简述油轻质油为原料,经热裂解过程制取裂解气(40°C)的工艺流程。
八、简述急冷换热器的结构和作用。
九、工业生产上有哪两种冷却方式?各有何有缺点?十、经冷却后的裂解气中含有哪些组分?十一、裂解气中有害杂质包括哪些物质?需将他们脱除的理由?脱除方法?十二、烃类热裂解产物裂解气的分离采用何种方法?工业生产中选用哪些冷剂?十三、简述脱甲烷塔在裂解气分离过程中的作用和地位。
第四章氯化(7题)
一、何为氯化剂?工业上经常用到的氯化剂是哪些?
二、何谓平衡氧氯化法?工业上采用平衡氧氯化法生产氯乙烯有何特点?
三、平衡氧氯化法生产氯乙烯包括哪三步反应?写出化学反应式。
四、简述乙烯与氯气加成氯化制1,2-二氯乙烷的反应型式、工艺条件、催化剂、副反应、反应器等
五、简述乙烯氧氯化制1,2-二氯乙烷的反应型式、副反应、工艺条件、催化剂。
六、乙烯氧氯化制1,2-二氯乙烷选择何种反应器?说明选择依据。反应温度如何控制和调节?
七、简述1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯过程的反应型式、副反应、工艺条件、反应器和反应温度控制和调节方式。
参考答案
第三章烃类热裂解(13题)
化学工艺学试题
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
方法的评估,过程原理的阐述,工艺流程的组织和设备的选用和设计;
焙烧:是将矿石,精矿在空气,氯气,氢气,甲烷,一氧化碳和二氧化碳等气流中,不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点,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三氧化硫等挥发性物质的过程
平衡转化率:可逆化学反应达到化学平衡状态时,转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数
浸取:应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程
烷基化:指利用取代反应或加成反应,在有机化合物分子中的N、O、S、C等原子上引入烷基R--或芳香基的反应;
羰基合成:指由烯烃,CO和H2在催化作用下合成比原料烯烃多一个碳原子醛的反应;
煤干馏:煤在隔绝空气条件下受强热而发生的复杂系列物化反应过程;
水煤气:以水蒸气为气化剂制得的煤气CO+H2
精细化学品:对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能, 特定用途,小批量生产的高附加值系列产品;
高分子化合物:指相对分子质量高达104~106的化合物
原子经济性:指化学品合成过程中,合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用到的所有原料尽可能多的转化到产物中;=目的产物分子量/所有产物分子量
环境因子:=废物质量/目标产物质量
1.化学工业的主要原料:化学矿,煤,石油,天然气
2.化工生产过程一般可概括为原料预处理,化学反应,产品分离及精制;
3.三烯:乙烯,丙烯,丁二烯; 三苯:苯,甲苯,二甲苯;
化学工艺学复习题库
简答题
1. 化学工业按生产的产品分类可分为那几大类?答:化学工业按产品分类可分为如下几大类:(1)无机化学工业。
(2)有机化学工业
(3)精细化学品工业
(4)高分子化学工业
(5)生物化工工业。
2. 化学工业的主要资源包括那些?答:化学工业的主要资源包括:无机化学矿,石油,煤,天然气,生物质,再生资源,空气和水等。
3. 烃类热裂解产物中的有害物质有哪些?存在哪些危害?如何脱除?
答:
烃类热裂解产物中的有害物质包括:硫化氢等硫化物,二氧化碳,炔烃和水。
硫化氢的危害:硫化氢会腐蚀设备和管道,使干燥的分子筛的寿命缩短,使脱炔用的加氢催化剂中毒并使烯烃聚合催化剂中毒。
二氧化碳的危害:在深冷分离裂解气时,二氧化碳会结成干冰,堵塞管道及设备,影响正常生产;对于烯烃聚合来说,是烯烃聚合过程的惰性组分,在烯烃循环时造成积累,使烯烃的分压下降,从而影响聚合反应速度和聚合物的分子量。
炔烃的危害:炔烃使乙烯和丙烯聚合的催化剂中毒。
水的危害:在深冷分离时,温度可达-100c,水在此时会结冰,并与甲烷,乙烷等形成结晶化合物(CH4 • 6H2O, C2H6 • 7HO, C4H1。• 7"0),这些结晶会堵塞管道和设备。
脱除方法:硫化氢和二氧化碳用氢氧化钠碱液吸收来脱除;炔烃采用选择性加氢法来脱除。水采用分子筛干燥法脱除。
4. 简述芳烃的主要来源。答:芳烃的主要来源有:
( 1) 从煤焦化副产煤气所得粗苯和煤焦油中提取;
( 2) 从催化重整汽油中提取;
( 3) 从烃类热裂解制乙烯所得裂解汽油中提取;
( 4) 轻烃芳构化和重芳烃轻质化制芳烃。
《化学工艺学》(刘晓勤)复习题答案
《化学工艺学》复习题
第一章绪论
1、化学工业(化学加工工业):指生产过程中化学方法占主导地位的制造工业。
2、化学工业按产品的物质组成可分为:有机化工(碳氢化合物及其衍生物)和无机化工(非碳氢化合物)两大类。
3、一般综合考虑产品的性质、用途和生产量,化学工艺分为如下几类:无机化学工业、基本有机化学工业、高分子化学工业、精细化学工业、生物化学工业。
4、化学工业按原料的性质和来源分:石油化工、煤化工、生物化工、矿产化工、海洋化工。
5、化学工艺:将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,其中包括实现这种转变的全部化学和物理的措施。
6、原油按其组成大体分为:石蜡基、中间基、环烷基三大类。
7、辛烷值:将异辛烷规定为100,正庚烷为0,两者以不同比例混合,制成标准汽油。将待测汽油与标准汽油相比较,若两者在标准汽油机中炕爆性能相同,则待测汽油的辛烷值就是同测标准汽油中异辛烷的百分含量。
8、原油的常压蒸馏和减压蒸馏过程称为石油的一次加工,常减压蒸馏馏分油的进一步化学加工过程称为石油的二次加工。
9、石油的二次加工工艺主要包括:重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解这四种化学加工方法。
10、物料衡算和热量衡算的意义与用途:
①进行方案比较,参数值确定的基本方法。②化工设计的基础。③通过衡算,找出生产的薄弱环节,工艺参数值是否合理,提出生产的方向,提供设计数据。
11、物料衡算的依据——质量守恒定律
12、热量衡算的依据—热力学第一定律
第二章合成气
1、合成气的生产包括两个主要步骤:合成气的制取和净化。
2、合成气的制取(造气)即制备含H2 和CO 的气体。
化学工艺学试卷
化学工艺学试卷
化学工艺学试卷
一、选择题
1.下列哪种反应不属于化学工艺学的范畴?
A.无机盐的合成
B.草酸脱水制草酮酸
C.氢氧化钠溶液的电解制氢气
D.硝酸铵的加热分解制氧气
2.工业生产中,下列过程中使用微生物的是?
A.盐酸酸解矿石
B.制取高纯度金属
C.发酵制酒
D.合成液体氨
3.化学工艺学主要研究下列哪些内容?
A.合成反应
B.工艺流程设计
C.批生产管理
D.所有选项都是
4.下列哪种反应不是化学工艺学的研究对象?
A.熔融
B.气体生成
C.催化反应
D.固相反应
5.化学工艺学最重要的任务之一是?
A.设计反应器
B.研究反应速率
C.发现新的催化剂
D.评价化学工艺
二、问答题
1.请简要介绍化学工艺学的定义及其研究内容。
化学工艺学是研究化学反应过程的科学,以及通过合理
的工艺流程设计来实现工业化生产。其主要研究内容包括合成反应、反应速率、化学平衡、反应器设计、催化剂选择和改进、物料的传输和分离、能源利用等。
2.请简述化学工艺学在工业生产中的重要性。
化学工艺学在工业生产中起到了至关重要的作用。通过
研究各种化学反应的工艺条件和反应机理,能够优化反应条件,提高产率和产品品质,减少能源和原料的消耗,降低生产成本。化学工艺学的研究成果也可以为新产品的开发提供指导,并促进工业化生产的可持续性发展。
3.请简述工艺流程设计在化学工艺学中的意义。
工艺流程设计是化学工艺学的核心内容之一,它的主要
目的是确定实现化学反应的步骤和条件,选择合适的反应器、催化剂和溶剂,规划物料的传输和分离方式,从而实现产品的高效、经济和可持续生产。合理的工艺流程设计可以提高生产效率,降低生产成本,确保产品的质量和安全性。
化学工艺学复习题及答案
1、基本有机化学工业的任务是什么?
指生产有机小分子化合物的工业部门。进行的主要反应有裂解、氧化还原、加氢-脱氢、水解-水合和羰基化等。产品有低级烯烃、醇、酸、脂和芳烃等
2、天然气中的甲烷化工利用主要有哪三条途径?
●经转化先制成合成气,或含氢很高的合成氨原料气,然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和羰基化学
品;
●经部分氧化制乙炔;
●直接制造化工产品,如制造炭黑、氢氰酸、各种氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。
3、催化裂化条件下,主要发生的化学反应?
●烷烃的的裂解,产物以C3、C4和中等大小的分子居多
●异构化、芳构化、环烷化,使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多;
●氢转移反应(即烯烃还原成饱和烃),使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少
●聚合、缩合反应
4、催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类?
六环环烷烃的脱氢;五元环烷烃异构化再脱氢;烷烃环化再脱氢;烷烃异构化;加氢裂化
5、加氢裂化过程发生的主要反应有哪些?
加氢裂化是催化裂化技术的改进,在临氢条件下进行催化裂化,可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应,避免焦炭的生成。主要反应有加氢精制、加氢裂化。加氢精制,以除去原料中的硫、氮、氧等杂质,和二烯烃,以改善加氢裂化所得的油料的质量;加氢裂化,在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应,最大限度的生产汽油和中间馏分油
6、基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些?
焦化-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
7、什么叫烃类热裂解法?
烃类热裂解:轻质烃类在高温(850°C)下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。
《化学工艺学》习题集
《化学工艺学》习题集
《化学工艺学》习题集
目录
第一部分每章重点 (1)
第二章化工资源及其初步加工 (1)
第三章通用反应单元工艺 (1)
第四章无机化工反应单元工艺 (2)
第五章有机化工反应单元工艺 (2)
第一节烃类热裂解 (2)
第二节氯化 (3)
第三节烷基化 (3)
第四节水解和水合 (3)
第五节羰基合成 (3)
第六章煤化工反应单元工艺 (4)
第一节煤的干馏 (4)
第二节煤的气化 (4)
第四节煤的液化 (4)
第二部分各章习题及模拟试题 (5)
第二章化工资源及其初步加工 (5)
第三章通用反应单元工艺 (7)
第一节氧化 (7)
第二节氢化和脱氢 (10)
第三节电解 (12)
第四章无机化工反应单元工艺 (14)
第五章有机化工反应单元工艺 (15)
第一节烃类热裂解 (15)
第二节氯化 (16)
第三节烷基化 (17)
第四节水解和水合第五节羰基
合成 (19)
第六章煤化工反应单元工艺 (20)
第一节煤的干馏 (20)
第二节煤的气化第三节煤的液化
(21)
模拟试题一 (22)
模拟试题二 (25)
第一部分每章重点
第二章化工资源及其初步加工
1. 化学矿的资源特点和分布状况
2. 煤的种类和特征
3. 煤的化学组成和分子结构
4. 腐植煤的生成过程
5. 煤的风化和煤的存储方法
6. 原油预处理原理和过程
7. 原油常减压蒸馏工艺过程
8. 汽油的质量指标
9. 催化裂化和加氢裂化原理、催化剂和工艺过程
10. 催化重整和芳烃抽提原理和工艺流程
11. 天然气的分类及其组成
12. 天然气的初步加工处理流程
第三章通用反应单元工艺
1. 烃类的分子结构与氧化难易程度的关系
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1. 植物原料热解基础
1.木材热解:在隔绝空气或通入少量空气的条件下,利用热分解的方式以木材或其他
植物为原料制取各种生物质能源及各种化工产品的方法。
2.木材热解工艺学包括(木材炭化及活性炭制造、(木材干馏、(植物能源气化和
液化等方面的生产与应用。
3.木材热解过程及特征?
答:木材热解过程分为四个阶段。
⑴干燥阶段
特征:120~150℃;加热速度慢,主要蒸发的是水份,木材化学组成几乎不变。
⑵预炭化阶段
特征:150~275℃;反应明显,木材化学组分开始变化。不稳定组分半纤维素分解为CO
、CO、少量醋酸。
2
* 第㈠、㈡阶段是吸热分解阶段
⑶炭化阶段
特征:275~450℃;木材急剧热分解,产生大量的分解产物。
产物含有醋酸、甲醇和木焦油。此时CO2生成量减少,而甲烷、乙烯等可燃气体增多,反应大量放热。
⑷煅烧阶段
特征:450~500℃;此阶段对生成的木炭进行煅烧。排除残留在木炭中的挥发物,提高固定炭含量。
* 第㈢、㈣阶段是吸热分解阶段。
4.热解产物分为固、液、气三态。固体产物——木炭(charcoal液体产物——
粗木醋液(crude pyroligneous acid 气体产物——不凝性气体或木煤气(wood gas
5.木材经热分解处理后,釜内残留固体称木炭。——常指炭化料。
6.粗木醋液分为澄清时分为二层(澄清木醋液和(沉淀木焦油。
澄清木醋液:黄色~红棕色、烟焦气味;沉淀木焦油:黑色、粘稠油状液体。
7.气体产物——木煤气:CO2、CO、CH4、C2H4和H2。
8.纤维素的热分解分为几个阶段?
答:(1的蒸发与干燥阶段:
100~150℃纤维素游离水和结晶水蒸发、氢键断裂、纤维素的热容量增加,发生相变,但纤维素的化学性质不变。
(2葡萄糖基脱水阶段
T>150 ℃;纤维素大分子中的葡萄糖发生β-O-4的醚键分解,生成左旋葡聚糖。
(3热裂解阶段
T>240 ℃;纤维素热分解反应开始变得激烈起来,275 ℃进入放热反应阶段;
热分解更激烈和复杂。
(4聚合及芳构化阶段T>400 ℃;
⑴初级降解产物发生C-C C-O-C断裂释放CO等气体产物外,残留的C-C键发生芳构化,形成碳六角环,最终转化为木炭。
⑵左旋葡萄糖酐缩聚成左旋葡糖,进一步转化为大分子混合木焦油
9. 半纤维素的热分解温度范围在225~325℃;反应式与纤维素相似。半纤维素热稳定性差。
化学反应:先后经历脱水;甙键断裂;热裂解;缩聚;芳构化。
10.木质素的分解
答:(1250℃木质素放出CO2、CO等气体。
(2T>310 ℃反应剧烈,生成大量蒸汽气体产物。
可凝性产物有:醋酸、甲醇、木焦油及其他有机化合物。
不凝性气体产物:甲烷之类烃类物质出现。
(3T>420 ℃气体产物逐渐减少,热分解基本完成
木质素热分解较纤维素和半纤维素,木炭的得率最高。
10.醋酸及其同系物主要来源于(纤维素和(半纤维素。
醋酸形成的前躯体:乙酰基(CH3CO
11.分析讨论:
资料:①从针叶树干馏得到甲醇产率为0.7%-0.9%;
②由白桦、栎木得到甲醇产物为1%-1.5%;
问题: 为什么材料①甲醇的产率高于②?
答:阔叶材中有b和a两种结构单元。针叶材中主要是a结构。因为甲醇在热解过程中主要来源于苯基丙烷结构单元上的甲氧基,所以材料①甲醇的产率高于②。
12.木材真空条件下热解不产生丙酮。因此,丙酮是木材热解的二次产物。酯类物质也是木材热解的二次产物。
甲醛、乙醛、糠醛等初级分解来源于木材组分中的纤维素、半纤维素及木质素热分解,也可通过二次反应生成。
13. 真空热解时木焦油是主要热解产物。(不是黑色而是红褐色
14.木材热解水分来源:(1木材原含有的水分;(2木材热解时形成的反应水。
2.木材炭化与干馏
15.干燥、预炭化阶段,木材不会显著分解,υ加热影响不大;
炭化、煅烧阶段,放热反应阶段,υ加热影响大。
16.快速炭化使焦油产量显著↑木炭量减少。
17.木材腐朽多是感染了真菌和木腐菌。主要是(白腐菌和(褐腐菌二类。
18. 木材干燥分为哪三个时期?
答:(1干燥速度不变时期(恒速干燥时期又称外部扩散作用时期
特征:自由水表面蒸发,干燥速度不变。
(2干燥的中间时期(自由水从细胞腔中蒸发过渡到结合水蒸发
特征:干燥过程由蒸发自由水过度到蒸发吸着水。干燥速度和木材含水率分别呈直线变化。由b开始到C结束。
(3内部扩散作用时期
特征:木材表面是干燥的,但是木材内部空隙中含有相当的水分。此时期水分蒸发除了要达到饱和蒸汽压外,还要克服水分由木材内部扩散到表面的传质阻力。
19.*常见的干燥设备有(隧道式、(回转式和(气流干燥式干燥装置。
20. 在(有限制供给少量空气的条件下,在(炭化装置内使林产植物原料(热分解的操作过程成为木材炭化。
21. 为什么在果壳炭化炉炭化工艺中通入少量水蒸气可以起到冷却和密封作用? 答:水蒸气预热汽化带走一部分热量,炭遇水成糊儿,有承担一定重量的能力。
22. 固定碳:在规定的高温下(850 ℃ -950 ℃ ,不通入空气进行煅烧时的无灰分木炭。
23. 木炭机械强度受那些因素影响?
答: ⑴原料树种; ⑵方向性差别(压力方向;⑶最终温度;
⑷时间(干燥和炭化时加热速度。
24. 木炭的反应能力是指在木炭煅烧过程中,使CO 2还原成CO 的能力。