化学工艺设计学潘鸿章版课后习题答案及解析
化学工艺设计学潘鸿章版课后习题答案解析
范文范例指导参考第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610,设备移至mmHg 异地B操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A地平均大气压强为640,B地平均大气压强为760)mmHgmmHgP?P?P?640-P?610?P?30mmHg A地:解:A绝真A绝绝mmHg7303760-0?PP?P?? B地:B绝B真2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。
解:稳态流动q?q?Av?vA211vv22122dv221???422vd112m(有效),池底连φ144mm×D为1.54mm的排水4.如图所示,一高位水池内径m m求管路出水口的体积流量。
,总损失压头为管,管路长3306、2-2截面。
1-1取出口管中心线为基准面,取高位水池截面,管路出口处解:?2121h???Zh??Z??22pvvpv2?m.1v6?00?.62??s0?0??0?98/学习资料整理f1e2??g22ggg22g2.范文范例指导参考???2333?/mh?103.?0.02871q?vA?.98?m144(?8)?1032/s22v4倍,在5如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5.点截面处的平均流速为,14、5五个截面(如图所示)31管路系统中去、2、、13?1?m,,表压强为1000,泵的压头为8,输送的液体密度为120KPa mkg?sm?试计算:求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
)(1若不考虑管路阻力损失,m点截面的位压头、静压)若整个管路阻力所产生的压强降为(22液柱,求5 头、动压头和总压头。
) 或以泵中心线为基准面都可以解:以地面为基准面( 截面可知1)由1-1(2pv)100120?1(11m0523?22?.0501?1?Z?????.1??gg2gg2学习资料整理范文范例指导参考2-2截面22pvpv2112m.0505?30??31??h?1?Z?0?He??Z?.f21??g22gggv5?vAmZ?1,v?A?v截面3-3233322322vv32,0.05?1.25m?25?25?g2g2,总压头?31.05m p3m28.81??31.5?1.25??g22vv34m?1,?.25Z?6m4 4-4截面g2g2p4,m总压头?31.05.315?1.25?6?23.8m??g22vv52m05?06Z?m,.?5 5-5截面g22gp5m?250?31.5?.05?总压头?31.05m,6?g22vv52m?05?m,0.Z?65(2)g22g p5m6?2305m,??29.05?0.05?.总压头?3105-229.?g367.常压下,用泵将敞口容器中的油品以13?的流量输送到敞口高位槽中,hm?m,直管管出口在高位槽液面下,两槽的液面差为253mm,输送管为φ76mm×学习资料整理范文范例指导参考?mm为0.023,摩擦粗力系数长度为100,泵的效,各种管件的当量长度为150率为60%,求泵的实际功率。
化工工艺学课后习题
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。
化学工艺学习题及解答(DOC)
习题及解答第二章化工资源及初步加工2-1、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:(1)开采:一个煤矿往往有多层煤层。
每煤层的厚度也不同,为此需建造长长的坑道,铺上铁轨,才能从各层将煤运出。
为运送物资和人员,还需要建造竖井,装上升降机。
石油和天然气,用钻机钻道并建立油井(或气井)后,借用自身的压力(开采后期需抽汲),石油及天燃气即可大量从地下喷出,因此开采比煤方便得多。
(2)运输:煤用铁路或轮船运输,运力受限制,石油和天然气一般采用管道输送,初期投资似乎较大,但从长期看还是划算的,管道输送成本低、方便,也不受运力限制。
(3)加工:煤是高分子量缩聚物,一般用热化学方法处理,将煤裂解,可得到气体、液体和固体产物,由于成分复杂,从中制取纯物质难度较大。
石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物,一般采用物理方法将混合物分离和提纯。
为增加某一组分(或馏分)的产量,也常采用化学方法(如化学合成或化学热裂解)。
因此,由石油和天然气加工制得的化工产品,比煤多得多,生产成本也比煤低。
(4)应用:煤主要用作一次性能源。
随着石油资源日益枯竭,由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视,并得到迅速发展,继而带动煤化工工业的发展。
煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。
人们指望在不久的将来,由煤化工和天然气逐步取代石油化工,成为获取化工产品的主要途径。
石油大量用作发动机燃料,由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。
大多数的化工产品都由石化行业生产出来。
但随着石油资源的枯竭,石油化工将逐步缩,并被煤化工和天然气化工取代。
天然气目前大量用作民用燃料。
但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速,天然气资源丰富,开采和运输方便,以它为原料合成发动机液体燃料,投资和生产本也比较低廉。
今后,天然气化工和煤化工一样,将逐步取代石化工,成为化学工业的主要产业。
2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。
化学工艺学课后标准答案
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。
《化学工艺设计学》习题集
《化学工艺学》习题集目录第一部分每章重点 (2)第二章化工资源及其初步加工 (2)第三章通用反应单元工艺 (3)第四章无机化工反应单元工艺 (3)第五章有机化工反应单元工艺 (4)第一节烃类热裂解 (4)第二节氯化 (4)第三节烷基化 (4)第四节水解和水合 (4)第五节羰基合成 (4)第六章煤化工反应单元工艺 (5)第一节煤的干馏 (5)第二节煤的气化 (5)第四节煤的液化 (5)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 (9)第三节电解 (10)第四章无机化工反应单元工艺 (11)第五章有机化工反应单元工艺 (11)第一节烃类热裂解 (11)第二节氯化 (12)第三节烷基化 (13)第四节水解和水合第五节羰基合成 (13)第六章煤化工反应单元工艺 (14)第一节煤的干馏 (14)第二节煤的气化第三节煤的液化 (15)模拟试题一 (15)模拟试题二 (17)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2. 各氧化工艺的反应原理、工艺流程及工艺过程分析3. 氧化反应的安全生产技术和技术进展2. 氢化和加氢的反应原理3. 各氢化和加氢反应的工艺流程及工艺条件的选择4. 氢化和加氢反应器5. 电解的概念和基本原理6. 食盐水电解制氯气和烧碱工艺及设备第四章无机化工反应单元工艺1. 焙烧、煅烧和烧结的相同点和不同点2. 焙烧、煅烧和烧结工艺的应用3. 浸取的原理及典型的浸取过程4. 浸取器的结构5. 湿法磷酸的工艺原理、工艺流程及优化6. 复分解生产硝酸钾、硫酸钾的原理和工艺过程第五章有机化工反应单元工艺第一节烃类热裂解1. 烃类热裂解反应、原理及其规律2. 裂解的工艺流程和工艺条件的选择3. 裂解炉的结构及其发展4. 裂解气预分馏流程5. 工业清焦方法6. 裂解气净化原理、方法及工艺过程7. 精馏分离流程的组织第二节氯化1. 氯化反应机理2. 乙烯氧氯化制氯乙烯原理、催化剂、工艺流程及其优化3. 环氧氯丙烷的生产方法及其工艺流程第三节烷基化1. 烷基化基本原理2. 烷基化汽油、甲基叔丁基醚和乙苯合成的原理、工艺条件及工艺流程第四节水解和水合1. 水解和水合的基本原理2. 油脂水解制甘油和脂肪酸的原理及工艺流程3. 乙烯气相水合制乙醇、环氧乙烷水合制乙二醇的工艺原理、工艺条件及工艺流程第五节羰基合成1. 羰基化原理2. 丁、辛醇的合成原理、工艺条件及工艺流程3. 甲醇低压羰基化制醋酸原理及工艺流程第六章煤化工反应单元工艺第一节煤的干馏1. 煤的低温干馏产品性质及其影响因素2. 不同的煤低温干馏炉及其工艺3. 炼焦配煤的质量要求4. 焦炉设备5. 各种焦化产品的回收和加工原理及过程第二节煤的气化1. 煤的气化原理2. 煤的气化过程及设备第四节煤的液化1. 煤加氢液化原理、工艺条件及工艺过程2. 煤间接液化工艺流程3. 甲醇转化制汽油原理及工艺流程第二部分各章习题及模拟试题第二章化工资源及其初步加工一、填空1. 中国化学矿资源的分布的三个特点是:资源比较丰富,但分布不均衡;高品位矿储量较少;选矿比较困难,利用较为复杂。
化学工艺学潘鸿章第三章习题
第三章 吸收习题1.由本章表3-1知,在20℃和0.1013 MPa 下,CO2在水中的溶解度为0.878m3(标准)/ m3{ (H2O)。
设CO2在水中溶解时符合亨利定律,所得溶液的密度近于1000kg .m-3,试求溶解度系数、亨利系数和相平衡系数。
若将含CO230%的混合气体在该条件下通入质量浓度为0.66 kg .m-3的CO2水溶液中,问能否进行吸收?如果能,则在长时间通气后,溶液的最终浓度是多少?解:(1)(2)答:略。
2.工业生产环氧乙烷时,需用水作吸收剂吸收反应器出来的混合气中的环氧乙烷。
已知该气体含0.738%环氧乙烷,试计算100 kg 水能吸收多少千克的环氧乙烷。
已知操作条件下,亨利系数为453.82 kPa 。
4.22878.0/0389.01000444.22/878.010004.22/878.03≈=⨯+==m kmol V n c MPa m kmol p c H ⋅===3*/3850.01013.0039.03/56.55181000m Kmol c T ==MPa H c E T 3.144385.056.55===5.14241013.03.144===总P E m 3846.018/100044/66.044/66.05.1424*=+⨯==mx y 发生解吸∴=3.0*y y 00021.05.14243.0**===∴=m y x mx y解:答:略。
3. NH 3溶解于水为稀溶液时,符合亨利定律。
拟在温度1 5℃时用水吸收混合气体中的NH 3。
,设备内压力为0.l MPa ,H=640.7kmol.m -3.MPa -1,k y =0.28mol.m -2.s -1,k x =5.25mol.m-2.s-1 。
求吸收总传质系数Ky ,,液膜阻力、气膜阻力占总阻力的分数。
解:液膜阻力:0.165/3.735=4.418%气膜阻力:3.57/3.735=95.582%答:略。
化学工艺设计学潘鸿章版课后习题答案解析
第一章流体流动过程与输送机械习题1.A 地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610mmHg ,设备移至异地B 操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A 地平均大气压强为640mmHg ,B 地平均大气压强为760mmHg )解:A 地:B 地: 2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。
解:稳态流动4.如图所示,一高位水池内径D 为1.5m (有效),池底连φ144mm ×4mm 的排水管,管路长330m 、,总损失压头为6m 求管路出水口的体积流量。
解:取出口管中心线为基准面,取高位水池1-1截面,管路出口处2-2截面。
s m v g h g p g v Z h g p g v Z v f e /98.160200002.62222222221211=∴+++=++++++=+++∑ρρ[]h m s m A v q v /32.103/0287.010)8144(498.1332322==⨯-⨯==-πmmHg P P P P P A A 30610-640=∴==-=绝绝绝真mmHgP P P B B 73003-760==-=绝真41222212221221121v ====∴=d d v v A v v A q q v5.如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5倍,在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面(如图所示),1点截面处的平均流速为11m s -∙,表压强为120KPa ,泵的压头为8m ,输送的液体密度为10003kg m -∙,试计算:(1)若不考虑管路阻力损失,求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
(2)若整个管路阻力所产生的压强降为2m 液柱,求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
解:以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以)(1)由1-1截面可知2-2截面3-3截面m g g g p g v Z 05.232205.0110012021121211=++=+++=++ρρ)(m h g p g v Z He g p g v Z f 05.313005.012222221211=++=∑+++=+++ρρ23223335,1v v A v A v m Z =∴==2232325250.05 1.25,2231.05,31.5 1.25128.8v v m g g m p m gρ==⨯===--=总压头m v v m Z 25.1,623244===4-4截面5-5截面(2)7.常压下,用泵将敞口容器中的油品以3631m h -∙的流量输送到敞口高位槽中,管出口在高位槽液面下,两槽的液面差为25m ,输送管为φ76mm ×3mm ,直管长度为100m ,各种管件的当量长度为150m ,摩擦粗力系数λ为0.023,泵的效率为60%,求泵的实际功率。
化学工艺学答案[1]
化学工艺学答案[1]※ 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※ 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。
化学工艺学课后答案
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前脱丙烷流程(三菱油化法),压缩→脱丙烷→脱丁烷→压缩→加氢→脱甲c4烃较多的裂解:急冷锅炉废热锅炉,用换热器h2s、co2)、少量水分、炔烃、酸性气体:不仅会腐蚀设备和管路,而且还会是脱炔催化剂中毒;水分和co2在低温下结冰,堵塞管路;乙炔和丙乙炔的存在不仅使高纯乙醇和丙烯聚合时采用的催化剂中毒,而且还会在系统里自聚,生成液体产物绿油。
化学工艺学课后练习题含答案 (2)
化学工艺学课后练习题含答案前言在学习化学工艺学的过程中,课后练习题是帮助学生深入理解和掌握知识点的重要途径。
本文将提供一些常见的化学工艺学课后练习题以及答案,希望对读者有所帮助。
练习题1. 硫酸工业中的制酸气机的主要作用是什么?答案:硫酸工业中的制酸气机的主要作用是将含有硫酸和水的混合物分成两部分:一部分是硫酸饱和蒸气,另一部分是通过酸洗过程获得的含有 SO2和O2 的气体混合物。
这样,通过利用制酸气机,可以有效地分离出二氧化硫和氧气,从而进一步生产硫酸。
2. 对于硝酸工业中的反应釜,下列哪种情况下,最容易造成硝化反应?(A)反应釜中硝酸的浓度越高(B)反应釜中硝酸的温度越低(C)反应釜中硝酸的pH 值越高(D)反应釜中硝酸中的金属离子越少答案:对于硝酸工业中的反应釜,最容易造成硝化反应的情况是反应釜中硝酸的浓度越高。
3. 在烷基苯的制备过程中,如果出现炼油渣沉积情况,会使得哪个环节的反应受到影响?答案:如果出现炼油渣沉积情况,会使得反应过程中的芳构化反应受到影响。
炼油渣是指从石油中提炼的不溶于油中的杂质物质,其存在会影响烷基苯制备中的反应速度和产物的产率。
4. 着色玻璃的着色剂一般是什么?答案:着色玻璃的着色剂通常是一些金属氧化物或者阳离子,例如铁氧化物(Fe2O3)和铜氧化物(CuO)。
这些着色剂可以通过控制其添加量和颜色,使得玻璃具有不同的颜色。
5. 合成氨的Haber-Bosch法与KNO3的制备过程有什么相似之处?答案:合成氨的Haber-Bosch法与KNO3的制备过程的相似之处在于,它们都是通过高温高压下,利用固体催化剂使得反应速度加快的方法进行的。
KNO3的制备过程中,需要利用固体催化剂使得生成的NO可与O2反应生成NO2,再与锂盐反应生成KNO3。
而合成氨的Haber-Bosch法中,则是通过使用铁催化剂使得氮气和氢气在高温高压下反应生成氨气。
化学工艺学思考题和部分答案
化学工艺学思考题和部分答案篇一:化学工艺学课后习题及答案化学工艺学课后习题及答案可能用到的相对原子质量: Na-23 Al-27 Si-27 O-16 C-12 H-1第一部分选择题(共20分)第1题—第10题,每小题只有一个选项符合题意。
每小题1分,共10分。
1.物质在不断的运动变化,属于物理变化的是A.冰雪消融B.大米酿酒C.木柴燃烧 D.铁钉生锈2.下列物质的用途中,利用其物理性质的是A.氧气用于切割金属 B.干冰用于人工降雨C.铁粉用作食品双吸剂 D.小苏打用于治疗胃酸过多3.下列生活用品是用金属材料制作而成的是A.陶瓷杯 B.不锈钢碗C.塑料盆 D.玻璃茶壶4.下图是初中化学常见的几个实验操作,其中错误的是A.除去H2中的CO2B.稀释浓硫酸C.点燃酒精灯 D.检查装置的气密性5.下列有关实验现象的描述,正确的是A.木炭在氧气中燃烧产生大量白烟 B.蛋白质遇浓硝酸变黄C.铁丝在空气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体D.打开装有浓硫酸的试剂瓶盖,一会儿瓶口会产生白雾6.近期中央电视台播出的很受观众欢迎,该节目主要介绍中国的美食及其制作方法。
“饮食健康”是人们普遍的生活追求,下列说法正确的是A.用甲醛浸泡海产品 B.在果汁中加入“塑化剂”使其口感更好C.在煲好的鸡汤中放入适当的加碘食盐D.用聚氯乙烯做食物保鲜膜7.根据你的生活经验和所学的化学知识,判断下列做法(或说法)不正确的是A.油锅着火时,迅速盖上锅盖B.用钢丝球洗刷铝制炊具C.铵态氮肥不能与草木灰混合施用 D.使用可降解塑料,可减少“白色污染”8.2013年1月16日央视的题目为“你了解吗”,是指大气中直径小于或等于微米的颗粒物,是形成灰霾天气的最大元凶。
下列做法对的治理不能起到积极作用的是A.建筑工地经常洒水降尘 B.露天焚烧伪劣产品C.香烟烟雾颗粒的直径大多在至微米,提倡不吸或少吸烟D.加强工业废气和汽车尾气的净化处理9.小华到水族馆参观时了解到:一些观赏鱼是从其他地方空运来的,而且必须密封。
化工工艺学课后习题
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 你觉得应该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(第二章)√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?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?对于多反应体系,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?7 在天然气开采中,有时可获得含有C6~C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为:物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. 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桶天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 某蒸馏柱分离苯-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,部分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。
已知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)如果原料烃的密度是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 假设某天然气全是甲烷,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。
化学工艺学答案[1]
化学工艺学答案[1]※课后习题:1.化学技术的定义、化学技术的研究范围、化学技术与工程的关系?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:其特点是:(1)原材料、生产方法和产品的多样性和复杂性;(2)向规模化、综合化、精细化发展;(3)多学科合作和技术密集型生产;(4)注重能源的合理利用,积极采用节能工艺和方法;(5)资金密集,投资回收快,利润高;(6)安全环保问题日益突出。
补充习题:1现代化学工业的特点是什么?2.化学技术的研究范围是什么?3.简述石化原料乙烯的应用情况?4合成气可以合成什么产品?5※课后练习:1.生产磷肥的方法是哪两类?答:生产磷肥的两种方法是:(1)酸法是用硫酸或硝酸等无机酸处理磷矿。
最常用的是硫酸。
硫酸与磷矿石反应生成磷酸和硫酸钙晶体。
主要反应式为(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:石油化合物可分为碳氢化合物、非碳氢化合物、胶质和沥青。
碳氢化合物占石油的绝大多数。
非碳氢化合物是指含有碳、氢和其他杂原子的有机化合物。
常减压蒸馏有三种类型:(1)燃料型(2)燃料润滑油型(3)燃料化学型4.石油的一次加工、二次加工介绍答:石油的主要加工方法是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。
化学工艺学思考题和部分答案
《化学工艺学》第二版米田涛主编部分思考题答案课后习题增加部分英语题型专业(词汇)催化裂化,catalytic cracking加氢裂化,hydrocracking延迟焦化,delayed coking凝析油(Natural gasoline)、石脑油(Naphtha)、轻柴油(Atmospheric gas oil)、粗柴油(Vacuum gas oil)、加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯(Benzene, ),甲苯(Toluene, ),二甲苯(Xylene, );乙烯,ethylene丙烯,propylene丁二烯,butadiene邻二甲苯(Ortho-xylene,)、对二甲苯(Para-xylene,)、间二甲苯(Met-xylene,)聚乙烯, polyethylene;聚氯乙烯, polyvinylchlorid聚苯乙烯, polystyrene第三章3-1根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物;解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律。
造成裂解过程结焦生碳的主要反应是哪些?答:由表3-3 各种键能比较的数据可看出:○1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键能,断链比脱氢容易;○2烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;○3异构烷烃的键能小于正构烷烃,异构烷烃更容易发生脱氢或断链。
由表3-4数值,可看出:○1烷烃裂解是强吸热反应,脱氢反应比断链反应吸热值更高;断链反应的标准自由焓有较大的负值,是不可逆过程,脱氢反应的标准自由焓是正值或为绝对值较小的负值,是可逆过程,受化学平衡的限制;○2乙烷不发生断链反应,只发生脱氢反应,生成乙烯;甲烷在一般裂解温度下不发生变化。
烷烃热裂解的规律:烷烃热裂解的一次反应主要有:①脱氢反应:RCH2-CH3↔CH=CH2+H2②断链反应:RCH2-CH2-R′↔RCH=CH2+R′H不同烷烃脱氢和断链的难易,可以从分子结构中键能数值的大小来判断。
化学工艺学潘鸿章第四章习题
第四章习题1.采用精馏操作分离正庚烷—正辛烷混合物,精馏塔的塔底压力为101. 7 kPa ,塔顶压力为100. 6 kPa 。
已知正庚烷(A)和正辛烷(B)的饱和蒸气压为温度/℃ 90 98.5 100 105 110 115 120 126p A /kPa 78.5 101.3 106.0 121.6 139.3 158.9 182.2— p B /kPa 33.9 44.8 47.2 55.3 64.3 74.1 86.1 101.3如果正庚烷—正辛烷混合物服从拉乌尔定律和道尔顿分压定律,试求:(1)塔底温度分别为115℃和120℃时,塔底液体组成;(2)塔顶温度分别为100℃和105℃时,塔顶馏出物组成。
解:(1) 塔底:115℃120℃(2)塔顶100℃A A A x P P *=675.0,325.0)1(1.749.1587.101-1==-+=∴+=+=**B A A A A B A A B A x x x x x P x P P P P 解得)(836.0,164.0)1(861827.101==-+=∴B A A A x x x x 解得09.0,91.0)1(2.471066.100-1==-+=∴+=+=**BA A A AB A A B A x x x x x P x P P P P 解得)(04.0,96.0===*B A A A y p x p y105℃答:略。
2.设正庚烷—正辛烷混合物可视为理想混合液,根据上题所给数据,计算在101. 3 kPa 下气液平衡组成,并分别绘出t-x-y 相图和y-x 相图。
3.求不同温度下正庚烷与正辛烷的相对挥发度,用平均挥发度求平衡时的气相组成y 与液相组成x 的关系,并与前题的计算绪果进行比较。
4.在连续精馏塔内每小时精馏含乙醇10%(质量分数,下同)的水溶液2000 kg 。
要求塔顶馏出液中乙醇含量为96%,塔底斧液中含乙醇2%,保持回流比R=4,试求回流量。
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第一章流体流动过程与输送机械习题1.A 地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610mmHg ,设备移至异地B 操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A 地平均大气压强为640mmHg ,B 地平均大气压强为760mmHg )解:A 地:B 地: 2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。
解:稳态流动4.如图所示,一高位水池内径D 为1.5m (有效),池底连φ144mm ×4mm 的排水管,管路长330m 、,总损失压头为6m 求管路出水口的体积流量。
解:取出口管中心线为基准面,取高位水池1-1截面,管路出口处2-2截面。
s m v g h g p g v Z h g p g v Z v f e /98.160200002.62222222221211=∴+++=++++++=+++∑ρρ[]h m s m A v q v /32.103/0287.010)8144(498.1332322==⨯-⨯==-πmmHgP P P P P A A 30610-640=∴==-=绝绝绝真mmHg P P P B B 73003-760==-=绝真41222212221221121v ====∴=d d v v A v v A q q v5.如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5倍,在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面(如图所示),1点截面处的平均流速为11m s -∙,表压强为120KPa ,泵的压头为8m ,输送的液体密度为10003kg m -∙,试计算:(1)若不考虑管路阻力损失,求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
(2)若整个管路阻力所产生的压强降为2m 液柱,求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
解:以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以)(1)由1-1截面可知2-2截面3-3截面m g g g p g v Z 05.232205.0110012021121211=++=+++=++ρρ)(m h g p g v Z He g p g v Z f 05.313005.012222221211=++=∑+++=+++ρρ23223335,1v v A v A v m Z =∴==2232325250.05 1.25,2231.05,31.5 1.25128.8v v m g gm p m gρ==⨯===--=总压头m v v m Z 25.1,623244===4-4截面5-5截面(2)7.常压下,用泵将敞口容器中的油品以3631m h -∙的流量输送到敞口高位槽中,管出口在高位槽液面下,两槽的液面差为25m ,输送管为φ76mm ×3mm ,直管长度为100m ,各种管件的当量长度为150m ,摩擦粗力系数λ为0.023,泵的效率为60%,求泵的实际功率。
(油品的密度为9603kg m -∙)解:基准面取低位槽页面10.某离心泵以20℃的水进行性能测试,测得体积流量为72031m h -∙,泵出口压力表读数为0.4MPa (表压),泵入口处真空表读数为210mmHg ,压力表和真空表之间的垂直距离为410mm ,吸入管和压出管内径分别为350mm 和300mm 。
mh g He h g p g v Z He gp g v Z f f v 64.533.28344.025225000222222221211=++=∑++=+++∑+++=+++ρρs m d q v v /6.207.043600364222=⨯⨯==ππm g v d l l h e f 3.2881.926.207.0)150100(023.02)(22=⨯⨯+⨯=+=∑∑λkw g H q P e v e 42.86.010********.5381.996036)10003600/(=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ηρp m gv g v m Z 05.022,622255===m gm 8.23625.15.31,05.314=--==ρ总压头m gp m 25605.05.31,05.315=--==ρ总压头m g v g v m Z 05.022,622255===m g p m 23605.005.29,05.292-05.315=--===ρ总压头试求此泵产生的压头。
解:第二章 传热习题1用100℃的水蒸气加热φ38 mm×2.5 mm 钢管内的盐溶液,盐溶液的流量为500 kg .h -1,比定压热容为2 093.5 J.kg -1.K -1,由20℃加热到50℃,α盐=930 W .m -2.K -1,α蒸汽=5 815 w.m -2.K -1,钢管的λ=46. 52 w .m -1.K -1.求加热钢管多少米(以管外表面计算)。
设忽略热损失,可按平面壁考虑。
解:盐溶液在热交换中无相态变化0.4400(210-21010027.6(760P MPa KPa P mmHg KPa ====-⨯=-出进表),表),22720 2.83/36000.34720 2.08/36000.354v m s v m s ππ==⨯⨯==⨯⨯出进,220322240027.610 2.83-2.080.4144.26998.29.8129.81p p v v He h g g m ρ--=+++⨯=++=⨯⨯出进出进()123-..65.768930152.46105.2581811111--=+⨯+=++=k m w K 盐蒸汽总αλδα83.635080ln 50-100-20-100ln 2121==∆∆∆-∆=∆∴)()(t t t t t m ()w t t C q a p a m 92.8722)2050(5.2093360050012,,=-⨯=-=Φt K A t KA m m ∆Φ=∴∆=Φ2.采用传热面积为4.48 m 2的换热器进行溶剂苯和某水溶液间的逆流换热,苯的流量为3 600kg.h -1,比定压热容为1.88 kJ .Kg -1.K -1,由80℃冷却到50℃,水溶液由20℃加热到30℃,忽略热损失,求总传热系数K 。
解:忽略热损失: 3.有一厚度为480 mm 的普通砖墙,高温侧为200℃,在此温度下的导热系数为0.614 W.m -1.K -1;低温侧为30℃,在此温度时的导热系数为0.52 W .m -1.K -1。
试求单位时间通过单位传热面积(l m 2)的热量为多少。
解:4.为减少热损失,设备外壁包一层厚度为200 mm 均匀保温材料,导热系数为0.163W.m -1.K -1,保温材料外缘温度为30℃,为测量设备壁面温度,将温度计从外面插入保温层50 mm ,测得其温度为75℃,试计算设备外壁温度和单位时间每平方米保温层向外散失的热量。
解:5.有φ=60 mm ×3mm 的常压蒸气管(钢管),其导热系数为50 W.m -1.K -1,外包40 mm 厚的石绵泥,其导热系数为0.12W.m -1.K -1。
蒸气管内壁为110℃,石棉泥外壁为20℃。
试求每秒钟每米管路散失的热量。
解: 1121567.0252.0614.02--⋅⋅=+=+=k m W λλλW t t A 8.200)30200(148.0567.0)(21=-⨯⨯=-=Φδλkw T T c q a p a m 4.56)5080(88.136003600)(21,,1=-⨯⨯=-=ΦK m W t A K t KA m m ⋅=⨯⨯=∆Φ=∴∆=Φ23/55.321152.3948.4104.5621005.030-752.030-)()(1123213122321131==∴-=--=-=Φt t t t t t A t t A t t ,δδλδλδ()211121179.02,5.283027m l r A mm r r r m m m ===+=+=π121212=80-30=50=50-20=3050-30=39.12550ln ln 30m t t t t t t t ∆∆∆-∆∆==∆∆逆流:,6.在φ100 mm×5 mm 的钢管中有134℃的饱和水蒸气流动,若管外包有30 mm 厚玻璃棉,其导热系数为0.05W .m -1.K -1,,当外界气温为15℃时,若空气对保温层的给热系数为8W.m -1.K -1,忽略钢管内饱和水蒸气对钢管的给热系数和钢管壁很小的热阻,试求保温层外壁温度。
解:稳态传热,保温层内的导热速率=保温层与空气的对流给热速率7.反应釜的釜壁为钢板,厚5 mm(λ=50W.m -1.K -1),黏附在内壁的污垢厚0.5 mm (λ=50W.m -1.K -1)。
反应釜附有夹套,用饱和水蒸气加热。
釜体钢板外表面(与蒸汽接触)为150℃,内壁面130℃。
试求单位时间每平方米面积所传导的热量。
并与没有污垢层和釜体为不锈钢(有污垢)、铜(有污垢)的情况进行比较(设壁面温度不变)。
(其中不锈钢=14W.m -1.K -1;铜=400W.m -1.K -1)解:无污垢:()2223232296.0,21.473070ln 3070ln m A mm r r r r r m m ==-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=kwA t i i i 89.79296.012.004.0179.050003.020110)(=⨯+⨯-=∑∆=Φλδ()23.32)134(065.0203.005.0)15(08.0282,2),(2=-⋅⋅=-⋅⋅∴==-=-=Φt t t l r A l r A t T A t t A m m m ππππδλα空(),65280502,80,501221mm r r r mm r mm r m =+=+===w A t i i i 43-3-108.15.0105.050105130150)(⨯=⨯+⨯-=∑∆=Φλδw A t i i i 53-100.250105130150)(⨯=⨯-=∑∆=Φλδw t 4104.1130150⨯=-=∆=Φ不锈钢有污垢:铜有污垢: 8.用134.2℃的饱和水蒸气加热φ48 mm ×3mm 钢管内的某溶剂,由20℃加热到75℃,溶剂的体积流量为6m 3.h -1,,密度为1080kg.m -3,比定压热容为2.9kJ .Kg -1.K -1,求单位时间(每秒钟)消耗的蒸汽的量。
解:9.在某一化工生产流程中,换热器采用一种高温流体来预热原料液,将原料由25℃预热到180℃;而高温流体经过换热,由300℃降至200℃。