化学工艺学教案(化工12本)-胡江良

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化学工艺学教案8(化工12本)-胡江良

化学工艺学教案8(化工12本)-胡江良
催化剂中加入的三氧化二铝和氧化镁能与三氧化二铁形成固熔体。当铁催化剂被还原为活性铁,而三氧化二铝不被还原,起骨架作用,从而防止铁细晶长大,增加了催化剂的比表面积,提高了活性。
不足:加入三氧化二铝后会减慢催化剂的还原反应速率,并使催化剂表面生成的氨不易解析。
催化剂中加入氧化钾和氧化钙有助于氮的活性吸附,从而提高催化剂的活性,另外可以减少催化中三氧化二铝对氨的吸附作用。
b.目前一般采用冷凝法分离反应后气体中的氨,冷凝温度越低,分离效果越好,循环气中含氨越低,进塔气中氨浓度越小,从而可以加快反应速率,提高氨净值和催化剂生产能力,但同时分离冷冻量也势必增大。
c.进口氨含量在30MPa左右控制在体积分数3.2%~3.8%之间,在15~20MPa时为体积分数2.8%~3%。
3.4.2.2催化剂的还原与钝化
(1)催化剂的还原
FeO+H2= Fe+H2O吸热
Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O吸热
还原后的活性铁遇到空气会发生强烈的氧化反应,放出的能量能使催化剂烧结而失去活性。
(2)催化剂的钝化
已还原的催化剂与空气接触之前要进行缓慢的氧化,[钝化的方法是将压力降至0.5~1MPa,温度降到50~80℃,用氮气置换系统,然后逐渐导入空气,使氮气中的氧含量在体积分数0.2%~0.5%之间,使催化剂表面形成一层氧化铁保护膜,工业上把这个缓慢的氧化过程称为钝化。
3.4.4氨合成工艺步骤
主要由以下6个步骤组成。
(1)气体的压缩和除油往复式压缩机在压缩过程中气体夹带的润滑油和蒸汽混合在一起,呈细雾状悬浮在气流中,会使氨合成催化剂中毒,而且附着在热交换器壁上,降低传热效率。除油的方法是压缩机每段出口处设置油分离器,并在氨合成系统设置滤油器。若采用离心式压缩机或无油润滑的往复式压缩机,气体中不含油水,可以取消滤油设备,既节约投资又可简化流程。

化学工艺学教案2(化工12本)-胡江良.

化学工艺学教案2(化工12本)-胡江良.

化学工艺学课程教案
是生产乙烯,同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料,是石油化工必不可少的加工过程。

2.1.2.3天然气及其加工利用
天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年高温和高压等作用形成的可燃性的气体,是一种无色无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。

天然气的主要成分是甲烷,另有少量乙烷、丙烷、丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮以及微量惰性气体。

天然气的分类和组成
埋藏在地下的可燃性气体。

可单独存在,或与石油和煤伴生。

与石油伴生的称为油田伴生气(油田气);与煤田伴生的称为煤田伴生气(煤层气)
1.天然气的划分:
⑴、干气:主要成分是CH4,其次是C2H6,C3H8和C4H10,含有少量C5以上重组分,还有CO2、N2、H2S和NH3等。

加压没有液体产生,天然气井和煤田伴生气属于干气。

⑵、湿气:主要成分为甲烷和乙烷等低碳烷烃,还含有轻汽油。

稍加压缩就有液体汽油析出。

油田伴生气属于湿气。

2.天然气用途:
⑴、干气:用于合成氨和甲醇生产。

其热值高也是较好燃料。

⑵、湿气:用作热裂化制低级烯烃原料或民用燃料。

目前天然气化工用途主要用于生产合成氨的原料气、合成甲醇原料气、制备羰基合成的合成气和裂解生产有机化工原料。

具体用途如下图1。

图1 天然气的化工用途
2.1.3生物质及其加工利用。

化学工艺学教案1(化工12本)-胡江良

化学工艺学教案1(化工12本)-胡江良
(1)产品结构的精细化和功能化:从提高产品性能、增加产品附加值、适应市场要求出发,由大宗化工产品向精细化工产品发展,由通用产品向专用产品发展,由单一组分向多组分复合与复配产品发展,有合成向处方转变。
工艺装置的柔性化:就是装置在产量、品种上灵活多变。
绿色化工:就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。
(2)碳二系统的主要产品:
碳二系统的产品主要包括从乙烯和乙炔出发生产的两大类产品。
(3)碳三系统的主要产品:
碳三系统的产品主要包括从丙烯出发生产的产品,在基本有机化学工业中的重要性仅次于乙烯系统的产品。
(4)碳四系统的主要产品:
碳四烃可以从油田气、炼厂气及烃类裂解制乙烯副产的碳四馏分中获得,在基本有机化学工业的重要原料,其中正丁烯、已丁烯和丁二烯最重要,其次是正丁烷。
化学工程(chemical engineering):为适应化学工艺的需要,以化学、物理、数学为基础,结合化学工业和其他过程工业生产的共同规律,用以指导化工装置的放大、设计和生产操作的工程学科,称化学工程。
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,它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,特别是放大中的效应。
精细化工是生产精细化学品工业的通称。精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,其产品是新材料的重要组成部分。
1.2.2.5生物化工产品
生物化工产品主要是以动物、植物、微生物为原料,采用生物化学工程、物理、化学的方法加工成产品。
生物化工产品按产品性质可分为:①大宗化工产品,②精细化工产品,③医药产品,④其他产品,如生物农药、食用及药用酵母、饲料蛋白、沼气等;⑤现代生物技术产品,如干扰素、单克隆抗体、新型疫苗等。

《化工工艺学》教学大纲

《化工工艺学》教学大纲

《化工工艺学》教学大纲课程编号0103102 化工工艺学 总学时 56Chemical Engineering Technology 学分 3.5课程性质: 专业基础课开课学期学时分配:第7学期,每周4学时适用专业及层次: 化学工程与工艺本、专科先行课程:物理化学、化工原理后续课程: 专业实验、毕业实习、毕业设计推荐参考书:1.吴指南 基本有机化工工艺学 北京 化工出版社,20002.曾之平 王扶明 化工工艺学 北京 化工出版社,19973.浙江大学等 化学工艺学(面向21世纪) 北京 高教出版社 20034. 黄仲九等.化学工艺学.高等教育出版社,20015. 曹钢主编.异丙苯法生产苯酚丙酮.化学工业出版社,19836. 陈向前.烷基苯生产和应用.中国石化出版社,19947. 冯元琦主编.甲醇生产操作问答.化学工业出版社,2000年5月一. 课程的作用和任务本课程为"化学工程与工艺"本科专业的必修课。

通过本课程的学习,培养学生将所学基础课和专业基础课中的理论知识与本课程的各种知识贯通起来的综合应用能力;培养学生化工过程技术经济的观念和对绿色化工的追求;培养学生分析和解决实际化工过程问题的能力。

根据化学工业的特点,本课程重点选讲:概述、烃类热裂解、催化脱氢和氧化脱氢、催化氧化、氯化、合成氨原料气的制备、净化、氨的合成等章节。

讲授内容重点是本学科最新的进展,各类反应单元的基本规律和特点,讨论各类有代表性产品的生产工艺以及有关的特殊分离方法。

并举一反三,要求学生自学本课程的其他章节,加深对本教材其他章节内容的理解和掌握。

从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明基本有机化工工艺的基本概念和基本理论,介绍典型基本有机化工工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。

通过本门课程学习,培养学生应用已学过的基础理论解决工程实际问题的能力,要求了解当今化学工业概貌及其发展方向;掌握基本有机化工过程的基本原理,典型工艺过程的方法、原理、流程、及工艺条件;了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。

化工工艺学教案-精品课程

化工工艺学教案-精品课程

化工工艺学教案第 1 次课 2 学时课目、课题绪论教学目的和要求1、了解《化工工艺学》课程的发展、性质、地位和作用;2、了解化学工业的发展史、范畴、分类和特点;3、熟练掌握化工过程的物料衡算中的三个基本概念;4、了解化学工艺学的发展方向和国内外化学工业发展的现状。

重点难点重点:化学工艺学的任务、特点以及三个基本概念:转化率、收率和选择性教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容:一、本课程的性质、地位和内容……………………………………0.5学时二、概述化学工业的发展,现状,分类……………………………0.5学时三、概念、任务、三个基本概念……………………………………0.5学时1、转化率2、收率3、选择性四、化学工业的发展方向……………………………………………0.5学时五、本课程的学习方法教学方法、手段、师生互动:板书采用总题双栏设计,左栏为主要内容,要求学生作笔记,右栏为课外补充的知识点以扩大信息量,重点难点突出用彩色笔书写。

作业布置课后阅读主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、林世雄《石油炼制工程》上册3、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析1、化工工艺课属于化工的专业课,是与实际紧密相连的课程,实际的经验十分重要,可以让学生对该课充满兴趣,要用大量化工操作的实例吸引学生。

2、提出总体学习的要求和该课的学习方法,不能死记硬背,要活学活用。

教案(课时备课)第 2 次课 2 学时课目、课题化工资源及其初步加工教学目的和要求1、了解我国化学矿资源的分布、产量、特点与应用;2、熟练掌握煤资源的来源、储藏量与加工方法;3、掌握天然气资源的分类,现状分布与主要用途。

重点难点重点:煤化工的应用,现代新兴的煤资源加工方法。

教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容:ξ2 化工资源及其初步加工……………………………………2学时2-1 化学矿1、分布与产量2、用途与特点2-2 煤资源1、定义2、分类特点2-2 煤资源加工方法2-3 天然气天然气干气、湿气主要用途:用燃料(西气东输)教学方法、手段、师生互动:采用幻灯与板书相结合教学,重点难点用板书突出教学,课堂教师提问和学生自主提问的方式。

化学反应工程教案10_胡江良

化学反应工程教案10_胡江良

化学反应工程教案10_胡江良教案:化学反应工程教案一、基本信息1.教学对象:高中化学学生2.授课内容:化学反应工程3.教学目标:了解化学反应工程的基本概念、原理和应用二、教学方法1.讲授法:通过讲解概念、原理和应用,深入理解化学反应工程的内容;2.实验法:进行一些简单的实验,帮助学生理解反应工程的实际操作;3.讨论法:组织学生进行小组讨论,共同解决实际问题;4.案例分析法:通过一些典型案例的分析,帮助学生理解反应工程的具体应用。

三、教学内容1.化学反应工程的概念和基本原理A.反应工程的定义和分类B.化学反应的热力学和动力学基础C.反应的速度方程和速率常数D.反应的平衡和反应热2.化学反应的实际操作A.反应的热平衡和控制B.反应的物质平衡和控制C.反应的高效与高选择性控制D.反应的安全控制3.化学反应工程的应用A.化学反应的工业应用B.化学反应的环境应用C.化学反应的能源应用四、教学过程第一节:化学反应工程的概念和基本原理1.介绍反应工程的定义和分类2.介绍反应的热力学和动力学基础3.介绍反应的速度方程和速率常数4.介绍反应的平衡和反应热第二节:化学反应的实际操作1.讲解反应的热平衡和控制方法2.讲解反应的物质平衡和控制方法3.讲解反应的高效与高选择性控制方法4.讲解反应的安全控制方法第三节:化学反应工程的应用1.介绍化学反应的工业应用案例2.介绍化学反应的环境应用案例3.介绍化学反应的能源应用案例五、教学评估1.参与讨论2.完成小组作业3.完成实验报告六、教学资源1.教材:高中化学教材2.实验设备:反应瓶、试管、温度计等3.实验药品:氢氧化钠、盐酸、过氧化氢等七、教学反思化学反应工程是一个很重要的学科,它是化学技术和工程技术的基础。

通过本节课的教学,学生可以了解化学反应工程的基本概念、原理和应用。

通过实验和案例分析,可以帮助学生更好地理解反应工程的实际操作和应用。

此外,通过小组讨论和评估,可以帮助学生更好地掌握反应工程的知识和技能。

化学工艺学教案3(化工12本)-胡江良

化学工艺学教案3(化工12本)-胡江良
2.4.1原料消耗定额
(1)原料定额消耗:是指生产单位产品所消耗的原料的量。
原料消耗定额根据计算依据不同分为理论消耗定额和实际消耗定额两种。
理论消耗定额:是以化学方程式的化学计量为基础计算的消耗定额为理论消耗定额。
实际过程的原料消耗定额绝不可能低于理论消耗定额。
2.4.1原料消耗定额
公用工程是指化工厂必不可少的供水、供热、冷冻、供电和供气等条件。
提高反应物溶度的方法:①对于液相反应,可采用能提高反应物溶解度的溶剂,或者在反应中蒸发或冷凝部分溶剂等方法;②对于气相反应,可适当提高操作压力或降低惰性物质的含量的方法。
对于可逆反应,反应物浓度与其平衡浓度之差是反应的推动力,此推动力越大则反应速率越高。所以,在反应过程中不断从反应体系中取出生产物,使反应远离平衡,既可保持高速率,又可使平衡不断向产物方向移动,这对于受平衡限制的反应是提高产率的有效方法之一。
强制性国标:是保障人体健康、人身和财产安全,以法律及行政法规规定强制执行的国家标准。
(2)行业标准
(3)地方标准
(4)企业标准
2.5.3化工产品质量标准中的常见指标项目
(1)外观:一般包括化工产品在常温时的状态、颜色及臭味等。
(2)主要成分或有效成分含量
化工原料主要成分含量表示方法有多种,常用的是以其中主要成分所占的重量百分数表示。
2.5化工生产中几种常用产品质量标准
质量是产品的灵魂,没有质量,再低的成本也是徒劳的。成本控制是在质量控制下的成本控制,没有质量标准,成本控制就会失去方向,也谈不上成本控制。
我国化工产品的质量标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准4级。
(1)国家标准:在全国范围内适用,其他各级标准不得与国家标准相抵触。国家标准分为强制性国标和推荐性国标。

《化工工艺学》教案

《化工工艺学》教案

课时安排: 2 学时
教学课型:理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□其它□
题目(教学章、节或主题):
第一章 绪论Leabharlann 教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 教学目的要求:全面了解化工工艺学的定义,研究内容和方法及化工工艺学在化工生产中的地位和作用
教学内容(注明:* 重点 # 难点 ?疑点): 第一节化工工艺学的定义和范畴 *第二节化工工艺学研究的主要内容和方法 第三节化工工艺学在化工生产中的地位和作用 第四节学习化工工艺学的意义
教学方式、手段、媒介:以板书为主
板书设计:左边文本,右边插图
讨论、思考题、作业:
教师姓名: 陈彦 职称:副教授 11 年 8 月 25 日
课时安排: 6 学时 题目(教学章、节或主题): 上编 化工工艺学基础
教学课型:理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□其它□
第一章 概论
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 教学目的要求:了解化学工业发展史,化学工业特征与分类,掌握化工装置的操作方式,化工技
化工工艺学是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程,化工工艺学是研究各种原料(加工成为更有价 值的消费品或生产资料的过程。其中包括原料路线的选择、工艺流程的设计,生产过程的基本原理、最适宜 的操作条件、生产过程所需要的各种机械设备的规格、结构与材质,产品的质量控制等内容。化工工艺不仅 要从理论上探讨每个工艺过程进行的可能性和条件,而且还要找出用最低的能耗和物耗生产出最好的产品的 工艺方案。通过本课程的学习提高理论联系实际和对新工艺过程的开发能力,为毕业后从事技术工作打下良 好的基础。
课程的基本要求:
本课程应在完成《化工原理》、《化工机械设计》和《化工制图》《化学反应工程》的基础上学习。 本课程通过课堂讲授、要求学生 1.了解化工工艺学研究的主要内容和方法,化工工艺学在化工生产中的地位和作用; 2.了解化学工业的发展简史和当代化学工业的发展趋势; 3.掌握化学工艺的基本概念和理论基础,每个典型工艺过程的特点和基本内容,并能提出各工艺的最 新技术进展; 4.在化工过程的理论与实际方面建立较为系统而扎实的基础,能较好地应用物理、化学、化工基础知 识来分析和解决问题; 5.初步掌握化工工艺过程开发的基本思路和技巧,并对化工工艺的设计与控制、化工工艺过程,经济 评价以及计算机辅助设计也有一定了解。 通过理论教学 1.使学生明了要了解化工原料,产品的质量就必然离不开对化工产品进行检测或检验,中间产品的判 断、以致生产控制也必须依靠准确的检测才能使生产顺利进行; 2.培养本学科学生的工程意识、工程实验的设计与研究的方法,技术经济观点和化工过程开发的能力, 启迪学生思维,增强学生的创新能力和动手能力。

化学工艺学教案11(化工12本)-胡江良

化学工艺学教案11(化工12本)-胡江良

化学工艺学课程教案
温、杂质含量符合分离要求。

深冷分离任务就是根据裂解气中各低碳烃相
对挥发度的不同,用精馏的方法逐一进行分离,最后获得纯度符合要求的
乙烯和丙烯产品。

图为顺序深冷分离流程
4.5 乙烯工业的发展趋势(自学)
⑴乙烯建设规模继续向大型化发展
⑵生产技术的研究开发
①ALCET技术,②膜分离技术,③催化精馏加氢技术
⑶抑制裂解炉结焦技术
①使用涂覆技术降低炉管结焦;②使用结焦抑制剂预防炉管结焦。

作业、讨论题、思考题:
一、简答
(1)烃类的热裂解过程的特点?
(2)裂解气急冷的方法?
(3)如何判断裂解炉和急冷换热器是否需要清焦?
(4)裂解气分离主要方法?
(5)乙烯工业的发展趋势?
参考资料(含参考书、文献等)
《化学工艺学》(第三版),潘鸿章主编高等教育出版社2010年出版;
《化学工艺学》(第三版),黄仲九,房鼎业,浙江大学著,高等教育出版社 2008年出版。

教学反思:。

(完整word版)化学工艺学教案12(化工12本)-胡江良资料

(完整word版)化学工艺学教案12(化工12本)-胡江良资料

化学工艺学课程教案课次12课时2课型(请打V)理论课V讨论课口实验课口习题课口其他口授课题目(教学章、节或主题):第5章芳烃转化过程5.1概述;5.2芳烃的转化;5.3 C8芳烃的分离教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1. 了解芳烃的来源与生产技术2. 掌握芳烃的烷基化、脱烷基化、烷基转移;3. 掌握C8芳烃单体的分离。

教学重点及难点:重点:芳烃的烷基化、烷基转移及C8芳烃单体的分离难点:芳烃的脱烷基化与烷基化、芳烃的转化与烷基转移、C8芳烃的异构化。

教学基本内容方法及手段教学过程5.1概述芳烃是含苯环结构的碳氢化合物的总称。

芳烃中的“三苯”(苯、甲苯、二甲苯,简称BTX )是化学工业的基础原料,具有重要地位。

芳烃可直接作为溶剂使用;芳烃的衍生物广泛用于生产合成生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶以及各种精细化学品。

因此,芳烃生产的发展对国民经济的发展、人民生活水平的提高和国防工业的巩固发展起着极为重要的作用。

5.1.1芳烃的来源与生产技术来源:煤焦化芳烃和石油芳烃。

5.1.1.1焦化芳烃生产煤干馏T粗煤气T初冷、净化、冷却、洗油吸收、蒸馏脱吸T粗苯。

5.1.1.2石油芳烃生产石油芳烃来源于两种加工过程:其一为石油馏分的催化重整油;另一种烃裂解副产的裂解汽油。

以石脑油和裂解汽油为原料生产芳烃的过程可分为反应、分离和转化三部分。

讲解烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基在一定的条件下可以被脱去,此类反应称芳烃的脱烷基化。

521.1芳烃的脱烷基化方法(1)烷基芳烃催化脱烷基在催化裂化的条件下可以发生脱烷基反应生成苯和烯烃。

特点:①强吸热反应;②烷基愈大愈容易脱去,具体规律为叔丁基〉异丙基〉乙基> 甲基;③不适用于甲苯脱甲基制苯(2)烷基芳烃催化氧化脱烷基»C n H 2n+1+(3/2) nO +nCO 特点:①以甲苯为例,选择性70%②氧化催化剂如铀酸铋;③氧化深度难控,选择性低,未工业化(3)烷基芳烃加氢脱烷基特点:①工业上广泛用于甲苯脱甲基制苯;②临氢条件下,有利于抑制焦炭生成;③存在深度加氢副反应。

化学工艺学教案4(化工12本)-胡江良

化学工艺学教案4(化工12本)-胡江良
3.了解催化剂的分类,运输、储存和装卸等相关要求;
4.理解物料衡算的通式(基本方程)、衡算的步骤及其具体运用;
5.理解热量衡算的通式(基本方程)、衡算的步骤及其具体运用。
教学重点及难点:
重点:催化剂的作用、基本特征和性能指标、催化剂的活化、失活、再生及其使用注意事项;物料和热量衡算基本方程
难点:催化剂的性能指标、物料和热量衡算的具体运用。
2.8反应过程的物料衡算和热量衡算基础
衡算系统的物料衡算通式
输入物料的总质量=输出物料的总质量+系统内积累的物料质量
1.间歇操作过程的物料衡算
以每批生产时间为基准
输入物料量:每批投入的所有物料质量的总和(包括反应物、溶剂、充入的气体、催化剂等)
输出物料量:该批卸出的所有物料质量的总和(包括目的产物、副产物、剩余反应物、抽出的气体、溶剂、催化剂等)
⑤开车时要保持缓慢的升温、升压速率、温度、压力的突然变化容易造成催化剂的粉碎,要在运输和储藏中应防止其受到污染,固体催化剂在装填于反应器中时,也要防止污染和破裂。装填过程中要做到均匀,避免出现“架桥”现象,以防止反应工况恶化;装填后要将反应器进出口密封好,以防其他气体进入或受潮。许多催化剂使用后,在停工卸出之前需要进行钝化处理。
Uin+QP=Uout+W
5、热量衡算的关键
首先要确定衡算对象,即明确系统及其周围环境的范围
选定物料衡算基准,物、热衡算方程式要联立求解,均应有同一物料衡算基准
确定温度基准,多以298K(或273K)为基准温度
注意物质的相态,计算相应的焓变
讲解
作业、讨论题、思考题:
一、名词解释
催化剂的寿命、烧结、结焦、催化剂再生、选择性中毒
教学基本内容

化学反应工程教案12(化工13)-胡江良

化学反应工程教案12(化工13)-胡江良

化学反应工程课程教案
2、内扩散影响的消除
基本原则:改变催化剂粒度,缩短扩散距离,减小内扩散阻力。

当催化剂粒度(尺寸)的变化对反应动力学不产生影响时,即可认为消除了内扩散的影响
实验测定:在恒定条件下(反应器入口气体组成、温度和停留时间等)
本征动力学测试的基本要求
(1)反应气体需高度净化,严格控制有害杂质含量
(2)测试用反应器应严格控温(等温或绝热)
(3)根据物系特性,选取适宜分析和流量计量方法
(4)严格消除内、外扩散过程的影响
4.4.2 本征动力学测试常见的反应器。

化学反应工程教学案2[化工13]_胡江良

化学反应工程教学案2[化工13]_胡江良

化学反应工程课程教案
反应时间∙
(反应区
(
)
)
为了求取活化能E ,可再选若干温度,作同样的实验,得到各温度下的等温、恒容均相反应的实验数据,并据此求出相应的k 值。

故以ln k 对1/T 作图,将得到一条直线,其斜率即为-E /R ,可求得可将n 次实验所求得k 和与之相对应的1/T 取平均值作为最后结果。

1-1 等温条件下进行醋酸 (A)和丁醇(B)的醋化反应: COOH+C 4H 9OH=CH 3COOC 4H 9+H 2O
醋酸和丁醇的初始浓度分别为0.2332和1.16kmolm -3。

测得不同时间下醋酸转化量如表所示。

试求反应的速率方程。

解:由于题目中给的数据均是醋酸转化率较低时的数据,可以忽略逆
t/hr 0 1 2 3 4 5 6 7 醋酸转化量 /kmol.m -3
0 1.636 2.732 3.662 4.525 5.405 6.086 6.833。

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化学工业是应人类生活和生产的需要发展起来的,化工生产的发展推动了社会的发展。
(1)世界化学工业的发展历史和现状
发展史:
1.生产生活必需品
2.应对战争
(2)我国的化学工业
1.1.2.2化学工业在国民经济中的作用
(1)发展农业的支柱
(2)工业革命的助手
(3)战胜疾病的武器
(4)改善人类生活的手段
1.1.3现代化学工业的特点和发展方向
1.1.1、化学工艺学的研究范畴和任务
化学工业(chemical industry):又称化学加工工业,泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业,又可以详细表述为运用化学工艺、化学工程及设备,通过各种化工单元操作,高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门。
化学工艺(chemical technology):即是化工生产技术,是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。
1.2 化学工业原料资源和主要产品
1.2.1化学工业的原料物资
生产化工产品的起始物料称为化工原料。
化工原料主要包括基础原料和基本原料两大类。
基础原料是指可以用来加工生产化工基本原料或产品的在自然界天然存在的资源。
基本原料:指低碳原子的烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃和合成气、三酸、二碱、无机盐等。
化工原料可以区分为有机化工原料和无机化工原料。
化学工程(chemical engineering):为适应化学工艺的需要,以化学、物理、数学为基础,结合化学工业和其他过程工业生产的共同规律,用以指导化工装置的放大、设计和生产操作的工程学科,称化学工程。
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,它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,特别是放大中的效应。
化学工艺学:是根据化学、物理和其他科学的成就,来研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。
化学工艺学的研究范畴:一般包括原料的选择和预处理;生产方法的选择及方法原理;设备(反应器和其他)的作用、结构和操作;催化剂的选择和使用;其他物料的影响;操作条件的影响和选定;流程组织;生产控制;产品规格和副产物的分离与利用;能量的回收和利用;对不同工艺路线和流程的技术经济评比等问题。
1.2.2.2基本有机化工产品
基本有机化工是基本有机化学工业的简称,它是以煤、石油、天然气及生物质等自然资源为基础原料,通过各种化学加工方法制备以碳氢化合物及其衍生物为主的基本有机化工产品的工业。
基本有机化工产品品种繁多,按所用原料分类可以分为以下五大类
(1)碳一系统的主要产品:
碳一系统的产品主要包括从甲烷和合成气出发生产的两大类产品。
选择原料的几个原则:
①原料资源充足可靠,成本较低,易于开采和收集;
②原料含杂质少,能用比较简易的方法加工成质量较好的产品;
③原料资源运输方便;
④尽可能避免直接使用粮食作物或日用轻工业原料,利用矿物质和农林业副产物或废弃物较为合适;
⑤便于和其他工业配合,尽可能地进行综合利用,充分发挥物质资源的作用;
1.2.2化学工业的主要产品
绿色化工内容:主要包括:采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂;应用反应选择性高的工艺和催化剂;将副产物或废物转化为有用的物质;采用原子经济性反应,提高原料中原子的利用率,实现零排放;淘汰污染环境和破坏生态平衡的产品,开发和生态环境友好产品等。
21世纪绿色化工技术将会全面取代传统化工,使化学工业真正走上可持续发展之路。
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。
化学工业的发展促进了这两门学科的不断发展和完善,它们反过来能更加促进化学工业迅速发展和提高。
1.1.2化学工业的历史、现状及其在国民经济中的作用
1.1.2.1化学工业的历史和现状
3.了解现代化学工业的特点和发展方向
4.理解化学工业的原料资源和主要产品
教学重点及难点:
重点:化学工艺与化学工程的关系;主要的化工原料。
难点:介绍化学工艺与化学工程研究内容的差别和相互关系,使学生认识到化工工艺在化工生产、科研中的主导地位,激发其学习热情。
教学基本内容
方法及手段
第1章 绪论
1.1概述
(1)产品结构的精细化和功能化:从提高产品性能、增加产品附加值、适应市场要求出发,由大宗化工产品向精细化工产品发展,由通用产品向专用产品发展,由单一组分向多组分复合与复配产品发展,有合成向处方转变。
工艺装置的Байду номын сангаас性化:就是装置在产量、品种上灵活多变。
绿色化工:就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。
1.1.3.1现代化学工业的特点:
原料、生产方法和产品的多样性与复杂性
多学科合作、生产技术密集、化学工业装备复杂、技术密集,属于高度自动化和机械化的生产部门,并进一步朝着智能化发展。
高能耗、高风险、高投入、高利润
1.1.3.2化学工业发展的方向:
21世纪,化学工业的发展趋势是:产品结构精细化和功能化;生产装置的微型化和柔性化;生产过程绿色化和高科技化;市场经营国际化、信息化。另外,化工过程的高效、节能、智能化及废弃物的再生利用也都是未来化学工业的发展趋势。
化学工艺学课程教案
课次
1
课时
2
课型
(请打√)
理论课√讨论课□
实验课□习题课□
其他□
授课题目(教学章、节或主题):
第1章绪论
1.概述
2.化学工业的原料资源和主要产品
3.化工厂的基本知识
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次)::
1.掌握化学工艺学的研究范畴和任务
2.了解化学工业的历史、现状及其在国民经济中的作用
化工产品一般是指有原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新材料(品)。按产品性质界定,主要包括无机化学产品、基本有机化工产品、高分子化工产品、精细化工产品及生物化工产品。
1.2.2.1无机化工产品
无机化工是无机化学工业的简称,是以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。
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