化工工艺学-第五章思考题答案

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(完整版)石油化工工艺学答案

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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。

化学工艺学1-5章部分课后习题详解

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化学工艺学1-5章部分课后习题详解第二章2-1为什么说石油、天然气和煤是现代阿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。

2-2生物质和再生资源的利用前景如何?答:生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代,传统能源的市场,但是在国家和国际政策的指引下,在技术上的不断突破中,可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段,在石油等传统资源日益紧张的前提下,开发新能源也是势不可挡的,那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用,但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变,估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线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。

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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。

化工工艺学思考练习题答案

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化工工艺学思考练习题答案一、选择题1. 化工生产中常用的换热器类型是哪一种?A. 热风炉B. 冷却塔C. 板式换热器D. 壳管式换热器答案:D2. 反应器中催化剂的主要作用是什么?A. 提高反应速率B. 降低反应温度C. 减少原料消耗D. 提高产品纯度答案:A3. 在化工生产中,蒸馏塔的工作原理是什么?A. 利用不同物质的溶解度差异分离混合物B. 利用不同物质的沸点差异分离混合物C. 利用不同物质的密度差异分离混合物D. 利用不同物质的折射率差异分离混合物答案:B二、填空题4. 化工工艺学中,______是指在一定条件下,将原料转化为目标产品的一系列化学过程。

答案:化学反应过程5. 化工生产中,______是衡量反应器性能的重要指标之一,它直接影响到生产效率和产品质量。

答案:选择性6. 在化工设备中,______是用于控制流体流动方向的装置。

答案:阀门三、简答题7. 简述化工生产中常见的三种分离技术。

答案:化工生产中常见的三种分离技术包括蒸馏、萃取和结晶。

蒸馏是利用不同物质的沸点差异进行分离;萃取是利用物质在两种不同溶剂中的溶解度差异进行分离;结晶是通过降低温度或浓缩溶液使溶质析出晶体进行分离。

8. 描述化工生产中为什么要进行物料平衡计算。

答案:物料平衡计算是化工生产中的重要环节,它可以帮助我们了解原料的转化率、产品收率和副产品的生成量,从而优化生产过程,降低成本,提高资源利用率和生产效率。

四、计算题9. 某化工反应器中,原料A的摩尔流量为100 mol/h,反应器出口处A的摩尔流量为50 mol/h,求原料A的转化率。

答案:原料A的转化率 = (100 mol/h - 50 mol/h) / 100 mol/h × 100% = 50%10. 假设一个化工过程中,原料B的摩尔质量为30 g/mol,反应器出口处B的摩尔流量为75 mol/h,求原料B的小时质量流量。

答案:原料B的小时质量流量= 75 mol/h × 30 g/mol = 2250 g/h五、论述题11. 论述化工工艺学在现代工业生产中的重要性。

化工工艺学思考练习题答案

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化工工艺学思考练习题答案化工工艺学思考练习题答案化工工艺学是化学工程的重要分支,它研究的是化学工程过程中的各种工艺和技术。

在学习化工工艺学的过程中,我们常常会遇到一些思考练习题,这些题目旨在帮助我们巩固所学的知识,并提高我们的解决问题的能力。

下面是一些常见的化工工艺学思考练习题及其答案,希望对大家有所帮助。

1. 什么是化工工艺学?化工工艺学是研究化学工程过程中各种工艺和技术的学科。

它主要包括工艺流程设计、设备选择与设计、操作条件确定等内容。

化工工艺学的目标是实现化学工程过程的高效、安全和经济运行。

2. 为什么需要进行化工工艺学的研究?化工工艺学的研究可以帮助我们优化化学工程过程,提高生产效率,降低生产成本。

通过合理设计工艺流程和选择适当的设备,可以实现资源的最大利用和废物的最小排放。

此外,化工工艺学的研究还可以解决一些工艺上的难题,提高产品的质量和市场竞争力。

3. 什么是工艺流程设计?工艺流程设计是指将化学工程过程划分为一系列的步骤,并确定每个步骤的操作条件和所需设备的选择。

在工艺流程设计中,需要考虑原料的选择和处理、反应器的设计、分离和纯化等环节。

4. 工艺流程设计的基本原则有哪些?工艺流程设计的基本原则包括:合理利用资源,尽量减少废物产生;确保产品的质量和安全性;考虑生产的经济性和可行性;保证生产过程的稳定性和可控性。

5. 设备选择与设计的要点是什么?设备选择与设计的要点包括:根据工艺流程的特点和要求选择适当的设备;考虑设备的工作条件和安全性;确保设备的可靠性和稳定性;考虑设备的维护和清洁。

6. 如何确定操作条件?确定操作条件需要考虑多个因素,包括反应物的性质、反应速率和产物的选择性等。

在确定操作条件时,需要进行实验和数据分析,以找到最佳的操作条件。

7. 什么是反应器的设计?反应器的设计是指根据反应的特点和要求,选择合适的反应器类型和尺寸,并确定反应器的操作条件。

反应器的设计需要考虑反应速率、反应热和反应物的传质等因素。

化工工艺学课后习题

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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。

化工基本知识第五章精馏答案解析

化工基本知识第五章精馏答案解析

五蒸馏习题解答1解:(1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下:∵x A=(p-p B0)/(p A0-p B0); y A=p A0×x A/p以t=90℃为例,x A=(760-208.4)/(1008-208.4)=0.6898y A=1008×0.6898/760=0.9150 计算结果汇总:(2)用相对挥发度计算x-y值:y=αx/[1+(α-1)x]式中α=αM=1/2(α1+α2)∵α=p A0/p B0α1=760/144.8=5.249 ;α2=3020/760=3.974∴αM=1/2(α1+α2)=1/2(5.249+3.974)=4.612y=4.612x/(1+3.612x)由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下:1 题附图2解:(1)求泡点:在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:p A+p B=p A0x A+x B0x B=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃lgp A0=6.89740-1206.350/(87+220.237)=2.971p A0=102.971=935.41[mmHg]lgp B0=6.95334-1343.943/(87+219.337)=2.566p B0=102.566=368.13[mmHg]935.41×0.4+368.13×0.6=595≈600mmHg∴泡点为87℃,气相平衡组成为y=p A/p=p A0x A/P=935.41×0.4/600=0.624(2)求露点:露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: x A+x B=1或p A/p A0+p B/p B0=1 式中p A=0.4×760=304[mmHg]; p B=0.6×760=456[mmHg]求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgp A0=6.8974-120.635/(103+220.237)=3.165∴p A0=1462.2[mmHg]lgp B0=6.95334-1343.943/(103+219.337)=2.784∴p B0=608.14[mmHg]于是:304/1462.2+456/608.14=0.96<1再设露点为102℃,同时求得p A0=1380.4; p B0=588.84304/1380.4+456/588.84=0.995≈1故露点为102℃,平衡液相组成为x A=p A/p A0=304/1380.4=0.223解:(1)x A=(p总-p B0)/(p A0-p B0)0.4=(p总-40)/(106.7-40)∴p总=66.7KPay A=x A·p A0/p=0.4×106.7/66.7=0.64 (2)α=p A0/p B0=106.7/40=2.674解:(1) y D=?αD =(y/x)A/(y/x)B=(y D /0.95)/((1-y D )/0.05)=2y D =0.974(2) L/V D =?∵V=V D +L(V/V D )=1+(L/V D )V0.96=V D 0.974+L0.95(V/V D )0.96=0.974+(L/V D )0.95(1+L/V D )0.96=0.974+(L/V D )0.95(L/V D )=1.45解:简单蒸馏计算: lnW 1/W 2=⎰-12x x xy dxW 2=(1-1/3)W 1=2/3W 1;y=0.46x+0.549,x 1=0.6,代入上式积分解得: 釜液组成:x 2=0.498,馏出液组成:W D x D =W 1x 1 -W 2x 2(1/3W 1)x D =W 1×0.6-(2/3W 1)×0.498 ∴x D =0.804 6解:Fx F =Vy+Lx ∴0.4=0.5y+0.5x --------(1) y=αx/(1+(α-1)x)=3x/(1+2x) --------(2) (1),(2)联立求解,得y=0.528,x=0.272回收率=(V ·y)/(Fx F )=0.5×0.528/0.4=66% 7.解:F=D+W Fx F =Dx D +Wx W已知x F =0.24,x D =0.95,x W =0.03,解得:D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=(0.24-0.03)/(0.95-0.03)=0.228 回收率 Dx D /Fx F =0.228×0.95/0.24=90.4%残液量求取:W/D=F/D-1=1/0.228-1=3.38∴W=3.38D=3.38(V-L)=3.38(850-670)=608.6[kmol/h]8解:(1) 求D及W,全凝量VF=D+WFx F =Dx D +Wx Wx F =0.1,x D =0.95,x W =0.01(均为质量分率)F=100[Kg/h],代入上两式解得:D=9.57[Kg/h]; W=90.43[Kg/h]由恒摩尔流得知:F(0.1/78+0.9/92)=V(0.95/78+0.05/92)[注意:如用质量百分数表示组成,平均分子量M m=1/(a A/M A+a B/M B)] 解得V=87[Kg/h] 由于塔顶为全凝器,故上升蒸汽量V即为冷凝量,(2) 求回流比RV=D+L ∴L=V-D=87-9.57=77.43[Kg/h]R=L/D=77.43/9.57=8.09(因为L与D的组成相同,故8.09亦即为摩尔比)(3) 操作线方程.因塔只有精馏段,故精馏段操作线方程为y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)式中x D应为摩尔分率x D =( x D /M A)/[x D /M A+(1-x D )/M B]=(0.95/78)/(0.95/78+0.05/92)=0.961∴y n+1=8.09x n/9.09+0.961/9.09=0.89x n +0.106操作线方程为:y n+1 =0.89x n +0.1069解:y=[R/(R+1)]x+x D /(R+1)(1) R/(R+1)=0.75 R=0.75R+0.75 R=0.75/0.25=3(2) x D /(R+1)=0.2075 x D /(3+1)=0.2079 x D =0.83(3) q/(q-1)=-0.5 q=-0.5q+0.5 q=0.5/1.5=0.333(4) 0.75x+0.2075=-0.5x+1.5x F0.75x q'+0.2075=-0.5x q '+1.5×0.441.25x q '=1.5×0.44-0.2075=0.4425 x q '=0.362(5)0<q<1 原料为汽液混合物10解:(1) 求精馏段上升蒸汽量V和下降的液体量L,提馏段上升蒸汽量V'和下降的液体量L'. 进料平均分子量: Mm=0.4×78+0.6×92=86.4F=1000/86.4=11.6[Kmol/h]Fx F =Dx D +Wx WF=D+W11.6×0.4=D×0.97+(11.6-D)0.02∴D=4.64[Kmol/h]W=6.96[Kmol/h]R=L/D, ∴L=3.7×4.64=17.17[Kmol/h]V=(R+1)D=4.7×4.64=21.8[Kmol/h]平均气化潜热r=30807×0.4+33320×0.6=32313.6[KJ/Kmol]从手册中查得x F =0.4时泡点为95℃,则:q=[r+cp(95-20)]/r=(32313.6+159.2×75)/32313.6=1.37 ∴L'=L+qF=17.17+1.37×11.6=33.1[Kmol/h]V'=V-(1-q)F=21.8+0.37×11.6=26.1[Kmol/h](2) 求塔顶全凝器热负荷及每小时耗水量.Qc=Vr∴r=0.97×30804+33320×0.03=30879.5[KJ/Kmol]∴Qc=21.8×30879.5=673172.7[KJ/h]耗水量Gc=673172.7/4.18(50-20)=5368.2[Kg/h](3) 求再沸器热负荷及蒸汽耗量.塔的热量衡算Q B+Q F +Q R=Q v+Q W +Q LQ B=Q v+Q W +Q L-Q F -Q R该式右边第一项是主要的,其它四项之总和通常只占很小比例,故通常有: Q B≈Q V=V·I vIv=(r+Cpt)=30879.5+159.2×8.2=43933.9[KJ/Kmol]∴Q B=21.8×43933.9=957759.02[KJ/h]2.5[KgF/cm2]下蒸汽潜热r=522Kcal/Kg=522×4.18×18=39275.3[KJ/Kmol]∴蒸汽需量为G vG v =Q B/r=957759.02/39275.3=24.4Kmol/h=24.4×18=39.04[Kg/h](4) 提馏段方程y=L'x/(L'-W)-Wx W /(L'-W)=1.26x-0.00511解:提馏段: y m+1’=1.25x M’-0.0187---------(1)=L'x M'/V'-Wx W /V',L'=L+qF=RD+FV'=(R+1)DW=F-D,精馏段: y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=0.75x n +0.25x D --------(2)q线:x F =0.50 --------------(3)将(3)代入(1)得出:y m+1=1.25×0.5-0.0187=0.606,代入(2)0.606=0.75×0.5+0.25x D ,x D =0.92412解:(1) y1=x D =0.84,0.84=0.45x1+0.55x1=0.64,y W =3×0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,0.69=0.45×x W +0.55,x W =0.311,(2) D=100(0.4-0.311)/(0.84-0.311)=16.8(Kmol/h),W=100-16.8=83.2(Kmol/h)13解:(1) 求R,x D,x W精馏段操作线斜率为R/(R+1)=0.723 ∴R=2.61提馏段方程y=L'x/(L'-W)-Wx W/(L'-W)=1.25x-0.0187精馏段操作线截距为x D/(R+1)=0.263 ∴x D =0.95提馏段操作线与对角线交点坐标为y=x=x W x W =1.25 x W -0.0187 ∴x W =0.0748(2)饱和蒸汽进料时,求取进料组成将y=0.723x+0.263y=1.25x-0.0187联立求解,得x=0.535,y=0.65* * 因饱和蒸汽进料,q线为水平线,可得原料组成y=x F=0.6514解:(1) y1=x D =0.9,x1=0.9/(4-3×0.9)=0.692,(2) y2=1×0.692/(1+1)+0.9/2=0.796(3) x D =x F =0.5, y D =0.5/2+0.9/2=0.715解:(1) Fx F=Vy q+Lx q0.45=(1/3)y q+(2/3)x qy q =2.5x q /(1+1.5x q)∴x q=0.375 y q=0.6(2) Rmin=(x D-y q)/(y q-x q)=(0.95-0.6)/(0.6-0.375)=1.56R=1.5Rmin=2.34D=0.95×0.45/0.95=0.45 W=1-0.45=0.55x W=(Fx F-Dx D)/W=(0.45-0.45×0.95)/0.55=0.041L=RD=2.34×0.45=1.053; V=(R+1)D=1.503L'=L+qF=1.053+(2/3)×1=1.72; V'=V-(1-q)F=1.503-1/3=1.17y'=(L'/V')x'-Wx W/V'=1.72/1.17x'-0.55×0.041/1.17=1.47x'-0.019316解:* * 精馏段操作线方程y n+1 =3/4x n +0.24平衡线方程y=αx/[1+(α-1)x]=2.5x/(1+1.5x)提馏段操作线方程y=1.256x-0.01278其计算结果如下:N0x y1 0.906 0.962 0.821 0.923 0.707 0.864 0.573 0.775 0.462 0.706 0.344 0.5677 0.224 0.4198 0.128 0.2689 0.065 0.14810 0.029 0.069由计算结果得知:理论板为10块(包括釜), 加料板位置在第五块;17解:D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=(0.52-x W )/(0.8-x W )=0.5解得:x W =0.24精馏段操作线方程:y n+1 =(R/(R+1))x n +x D /(R+1)=0.75x n +0.2 --------(1) 平衡线方程:y=αx/(1+(α-1)x)=3x/(1+2x)或:x=y/(α-(α-1)y)=y/(3-2y) --------(2)交替运用式(1),(2)逐板计算:x D =y1=0.8 .x1=0.571;y2=0.628,x2=0.360;y3=0.470,x3=0.228<x W=0.24∴共需N T=3块(包括釜).18解:q=0,x D =0.9,x F =0.5,x W =0.1,R=5,精馏段操作线方程:y n+1=Rx n/(R+1)+x D/(R+1)=5x n/(5+1)+0.9/(5+1)=0.833x n+0.15图解:得理论板数为11块(不包括釜),包括釜为12块18题附图19解:(1) F=D+WFx F =Dx D +Wx WD=F(x F -x W )/(x D -x W )=100(0.3-0.015)/(0.95-0.015)=30.48 Kmol/h=30.5 Kmol/hW=F-D=69.50 Kmol/h(2) N T及N F =?x D =0.95、x W =0.015、q=1、R=1.5;x D /(R+1)=0.38作图得:N T =9-1=8(不含釜)进料位置: N F =6(3)L’,V’,y W及x W-1 19题附图∵q=1,V'=V=(R+1)DV'=30.5(1.5+1)=76.25Kmol/hL'=L+qF=RD+F=1.5×30.5+100=145.8Kmol/h由图读得:y W =0.06, x W-1=0.0320解:(1) 原料为汽液混合物,成平衡的汽液相组成为x ,y平衡线方程y=αx/[1+(α-1)x]=4.6x/(1+3.6x) --------- (1)q线方程(q=2/(1+2)=2/3)则y=[q/(q-1)]x-x F /(q-1)=-2x+1.35 ---------- (2)联解(1),(2)两式,经整理得:-2x+1.35=4.6x/(1+3.6x)7.2x2 +1.740x-1.35=0解知,x=0.329y=0.693(2) Rmin=(x D -y e)/(y e-x e)=(0.95-0.693)/(0.693-0.329)=0.70621解:因为饱和液体进料,q=1y e=αx e/[1+(α-1)x e]=2.47×0.6/(1+1.47×0.6)=0.788R min=(x D -y e)/(ye-x e)=(0.98-0.788)/(0.788-0.6)=1.02R=1.5×R min=1.53N min=lg[(x D /(1-x D ))((1-x W )/x W )]/lgα=lg[(0.98/0.02)(0. 95/0. 05)]/lg2.47= 7.56x=(R-R min)/(R+1)=(1.53-1.02)/(1.53+1)=0.202Y=(N-N min)/(N+1) Y=0.75(1-x0.567)∴(N-7.56)/(N+1)=0.75(1-0.2020.567) 解得N=14.5 取15块理论板(包括釜)实际板数: N=(15-1)/0.7+1=21(包括釜)求加料板位置,先求最小精馏板数(N min)精=lg[x D /(1-x D )×(1-x F )/x F ]/lgα=lg[0.98/0.02·0.4/0.6]/lg2.47=3.85N精/N=(N min)精/N min∴N精=N(N min)精/N min=14.5×3.85/7.56=7.4则精馏段实际板数为7.4/0.7=10.6取11块故实际加料板位置为第12块板上.22解:(1) 由y=αx/[1+(α-1)x]=2.4x/(1+1.4x) 作y-x图由于精馏段有侧线产品抽出,故精馏段被分为上,下两段, 抽出侧线以上的操作线方程式: y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=2/3x n +0.3 ----------- (1)侧线下操作线方程推导如下:以虚线范围作物料衡算V=L+D1+D2Vy s+1=Lx s+D1x D1+D2x D2 ;y s+1=Lx s/V +(D1x D1+D2x D2)/V=Lxs/(L+D1+D2)+(D1x D1+D2x D2)/(L+D1+D2);L=L0-D2, 则:y s+1=(L0-D2)x s/(L0-D2+D1+D2)+(D1x D1+D2x D)/(L0-D2+D1+D2)2=(R-D2/D1)x s/(R+1)+(x D1+D2x D2/D1)/(R+1)(R=L0/D1)将已知条件代入上式,得到:y S+1=0.5x+0.416(2) 用图解法,求得理论塔板数为(5-1)块,见附图.22题附图23解:根据所给平衡数据作x-y图.精馏段操作线y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=1.5x n /(1.5+1)+0.95/(1.5+1)=0.6x n +0.38q线方程与q线:料液平均分子量:M m=0.35×+0.65×18=22.9甲醇分子汽化潜热:r=252×32×4.2=33868.8[KJ/Kmol]水的分子汽化潜热:r=552×18×4.2=41731.2[KL/Kmol] 23题附图料液的平均分子汽化潜热:r=0.35×33868.8+0.65×41731.2=38979.4[KL/Kmol]料液的平均分子比热Cp=0.88×22.9×4.2=84.6[KL/Kmol·℃]q=[r+Cp(ts-t F )]/r=[38979.4+84.6(78-20)]/38979.4=1.13q线斜率q/(q-1)=1/13/0.13=8.7提馏段操作线方程与操作线:由于塔釜用直接蒸汽加热,故提馏段操作线过横轴上(x W ,0)一点,于是在x-y图上,作出三条线,用图解法所得理论板数为7.6块,可取8块(包括釜).24解:对全塔进行物料衡算:F1+F2=D+W ----------(1)F1x F1+F2x F2=Dx D +Wx W100×0.6+200×0.2=D×0.8+W×0.02100=0.8D+0.02W -----------(2)由式(1) W=F1+F2-D=100+200-D=300-D代入式(2)得:D=120.5Kmol/hL=RD=2×120.5=241kmol/hV=L+D=241+120.5=361.5Kmol/h在两进料间和塔顶进行物料衡算,并设其间液汽流率为L",V",塔板序号为s.V''+F1=D+L''V''y s+1"+F1x F1=L''xs''+Dx Dy s+1=(L''/V'')xs''+(Dx D -F1x F1)/V''L''=L+q1F1=241+1×100=341Kmol/hV''=V=361.5y s+1"=(341/361.5)x s''+(120.5×0.8-100×0.6)/361.5y s+1"=0.943x s''+0.125解:对于给定的最大V',V=(R+1)D,回流比R愈小,塔顶产品量D愈大,但R 需满足产品的质量要求x D》0.98, 故此题的关键是求得回流比R.由题已知加料板为第14层,故精馏段实际板数为13层,精馏段板数为:13×0.5=6.5取苯-甲苯溶液相对挥发度为α=2.54用捷算法求精馏段最小理论板数(N min)精=ln[0.98/0.02-0.5/0.5]/ln2.54=4.175y=[N精馏段-(N min)精]/(N精馏段+1)=(6.5-4.175)/(6.5+1)=1.31由y=0.75(1-x0.567)x=(1-Y/0.75)(1/0.567)=0.392=(R-R min)/(R+1)∴R=(0.392+R min)/(1-0.392)R min=(x D -y e)/(y e-x e)对泡点进料x e=x F =0.5y e=αx/[1+(α-1)x]=2.54×0.5/(1+1.54×0.5)=1.27/1.77=0.72∴R min=(0.98-0.72)/(0.72-0.5)=0.26/0.22=1.18∴R=(0.392+1.18)/(1-0.392)=1.572/0.608=2.59∴D=V/(R+L)=2.5/(2.59+1)=0.696[Kmol/h]故最大馏出量为0.696[Kmol/h]26解:求n板效率: Emv =(y n -y n+1 )/(y n*-y n+1 ),因全回流操作,故有y n+1 =x n ,y n =x n-1与x n成平衡的y n*=αx n /[1+(α-1)x n ]=2.43×0.285/(1+1.43×0.285)=0.492 于是: Emv=(x n-1 -x n )/(y n*-x n )=(0.43-0.285)/(0.492-0.285)=0.7求n+1板板效率:Emv=(y n+1-y n+2)/(y n+1*-y n+2)=(x n-x n+)/(y n+1*-x n+1 )y’n+1 =2.43×0.173/(1+1.43×0.173)=0.337∴Emv=(0.285-0.173)/(0.337-0.173)=0.68327解:由图可知:该板的板效率为Emv=(y1-y )/(y1*-y W)从图中看出,y1=x D =0.28,关键要求y1*与y W .由已知条件Dx D /Fx F =0.8∴D/F=0.8×0.2/0.28=0.57作系统的物料衡算: Fx F =Dx D +Wx WF=D+W联立求解: x F =Dx D /F+(1-D/F)x W0.2=0.57×0.28+(1-0.57)x W解得x W =0.093 习题27附图因塔釜溶液处于平衡状态,故y W =αx W /[1+(α-1)x W ]=2.5×0.093/(1+1.5×0.093)=0.204y W与x1是操作线关系.y n+1 =L'x n /V'-Wx W /V'=Fx n /D-Wx W/D =Fx n /D-(F-D)x W /D=Fx n /D-(F/D-1)x W∴y n+1 =x n /0.57-(1/0.57-1)0.093=1.75x n -0.07当y n+1 =y W时,x n =x1∴x1=(y W +0.07)/1.75=(0.204+0.07)/1.75=0.157与x1成平衡气相组成为y1*y1*=αx1/[1+(α-1)x1]=2.5×0.157/(1+1.5×0.157)=0.318 ∴Emv=(0.28-0.204)/(0.318-0.204)=66.8%28解:(1)精馏段有两层理论板,x D=0.85,x F=0.5,用试差法得精馏段操作线ac,与x=x F=0.5线交于d.提馏段有两层理论板,从点d开始再用试差法作图,得提馏段操作线bd,得:x W =0.17x D/(R+1)=0.103R=0.85/0.103-1=7.25F=D+W Fx F =Dx D +Wx W100=D+W100×0.5=D×0.85+W×0.17得D=48.5Kmol/hV'=V=(R+1)D=8.25×48.5=400Kmol/h 28题附图(2)此时加入的料液全被气化而从塔顶排出,其组成与原料组成相同,相当于一个提馏塔. 29解:(1)D=η,Fx F /x D =0.9×100×0.4/0.92=39.13Kmol/h,W=60.9Kmol/hx W =0.1Fx F /W=0.1×100×0.4/60.9=0.0656∵q=1 ∴x q =0.4 查图得y q =0.61R min=(x D -y q )/(y q -x q )=(0.92-0.61)/(0.61-0.4)=1.48R=1.5×1.48=2.2 x D /(R+1)=0.92/3.2=0.29在y-x图中绘图得N T =15-1=14块(未包括釜),N加料=第6块理论板N p=14/0.7=20块(不包括釜) N p精=5/0.7=7.14,取8块,∴第九块为实际加料板(2) 可用措施:(1)加大回流比,x D↑,x W↓,η=↑(2)改为冷液进料,N T <N T' q=1, N T =const ∴x D↑q约为const,下移加料点,x D↑.29题附图30解:(1)Dx D /Fx F =0.922; Dx D =0.922×150×0.4=55.32Dx D =Fx F -Wx W =Fx F -(F-D)x W =55.32150×0.4-(150-D)×0.05=55.32D=56.4Kmol/h W=F-D=93.6Kmol/hx D =55.32/56.4=0.981(2) N T及N F (进料位置)x D =0.981,x W =0.05,q=1,x D /(R+1)=0.981/(2.43+1)=0.286a(0.981,0.981), b(0.05,0.05)q线: x F=0.4、q=1, q线为垂线。

化工工艺学课后习题

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 0602. C7H16 25 3 03. C8H18 50 1 0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=, 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%N2、%O2、%CO2。

化工原理第五章答案

化工原理第五章答案
计算某种材料的导热系数。
• 答案
传热的基本方式包括导热、对流和辐射。导热适用于固体 内部传热;对流适用于流体流动时的传热;辐射适用于远 距离传热,无需介质。
• 答案
根据给定的材料属性,利用导热系数计算公式,可以求出 该材料的导热系数。导热系数与材料的种类、温度和物性 有关。
蒸发与结晶习题解析
简述蒸发和结晶的原理及区别。
重要性
化工原理是化学工程学科的核心课程之一,对于培养化工专业人才、推动化工行业的发展具有重要意 义。它为解决化工生产中的实际问题提供了理论依据和工程方法,有助于实现高效、安全、环保的化 工生产。
化工原理的基本概念
单元操作
单元操作是化工生产中基本的、通用的操作过程,如流体输送、蒸馏、吸收、干燥等。掌握单元操作的基本原理和工 程计算方法,对于实现化工过程的优化和控制具有重要意义。
实验步骤
准备实验器材,进行实验操作,记录实验 数据,分析实验结果。
实验内容
观察液体在管道中的流动状态,了解流体 阻力的产生及影响因素;操作泵、阀门等 输送设备,了解其工作原理及性能参数。
实验结果
通过实验数据和现象,理解液体流动与输 送的基本原理,掌握流体流动特性和输送 设备的工作原理。
传热原理与设备实验与实践
实验目的 实验内容 实验步骤 实验结果
通过实验了解传热的基本原理,掌握传热设备的结构和工作原 理。
观察不同传热方式下的热量传递现象,了解传热系数的影响因 素;操作换热器等传热设备,了解其结构和工作原理。
准备实验器材,进行实验操作,记录实验数据,分析实验结果 。
通过实验数据和现象,理解传热的基本原理,掌握传热设备的 结构和工作原理。
蒸发与结晶实验与实践
实验目的

化工原理课后习题解析(第五章)

化工原理课后习题解析(第五章)

第5章 蒸发5-1、在葡萄糖水溶液浓缩过程中,每小时的加料量为kg 3000,浓度由15%(质量)浓缩到70%(质量)。

试求每小时蒸发水量和完成液量。

(答:1h kg 2357-⋅,1h 43kg 6-⋅)解:⑴蒸发水量10h kg 2357)70.015.01(3000)1(-⋅=-=-=x x F W ; ⑵完成液量1h kg 64323573000-⋅=-=-W F 。

5-2、固体NaOH 的比热容为11K kg kJ 31.1--⋅⋅,试分别估算NaOH 水溶液浓度为10%和25%时的比热。

(答:11K kg kJ 77.3--⋅⋅,11K kg .47kJ 3--⋅⋅)解:⑴%10浓度的NaOH 溶液:11K kg kJ 77.3)1.01(183.4)1(--⋅⋅=-=-=x c c w ;⑵%25浓度的NaOH 溶液:11K kg kJ 47.325.031.1)25.01(183.4)1(--⋅⋅=⨯+-=+-='x c x c c w 质。

5-3、已知单效常压蒸发器每小时处理kg 2000 NaOH 水溶液,溶液浓度由15%(质量)浓缩到25%(质量)。

加热蒸汽压力为92kPa 3(绝压),冷凝温度下排出。

分别按20℃加料和沸点加料(溶液的沸点为113℃)。

求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。

假设蒸发器的热损失可以忽略不计。

(答:1h kg 1160-⋅、45.1,1h50.9kg 8-⋅、06.1)解:蒸发水量110h kg 800)25.015.01(2000)1(-⋅=-=-=x x F W , 92k P a3时蒸气的潜热1kg kJ 2132-⋅=r ,NaOH 溶液的比热11K kg kJ 56.3)15.01(183.4)1(--⋅⋅=-=-=x c c w ,⑴原料于C 20︒加入 二次蒸气的焓1kg kJ 2670-⋅1h kg 116021322056.32000267080011356.3)8002000(-⋅=⨯⨯-⨯+⨯⨯-=D45.18001160==W D ; ⑵沸点加料1h kg 9.850213211356.32000267080011356.3)8002000(-⋅=⨯⨯-⨯+⨯⨯-=D 06.18009.850==W D 。

化工工艺学-第五章思考题答案

化工工艺学-第五章思考题答案

化⼯⼯艺学-第五章思考题答案第五章课后习题1.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2.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3.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4.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5.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(异联系:反应在不同的温度下,需要不同的反应压⼒,中压法⼄烯在较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合低压法⼄烯在较低温度(<100℃)和较低压⼒(2MPa)下聚合,低压冷却法反应压⼒和温度与低压法类似,原因:聚⼄烯溶液由第⼀级反应器后进⼊管式反应器进⼀步聚合,达到聚合物浓度约为10%。

化工原理第五章习题及答案

化工原理第五章习题及答案

A、气体; B、液体; C、固体; D、刚体。
20、蒸馏是利用各组分的( )不同的特性实现分离的目的。 C
A、溶解度; B、等规度; C、挥发度; D、调和度。
________________________________________________________________________
____________________________________________________。
回流比增大,所需理论板数减少,塔设备所引起的设备费降低;但冷凝
底某理论板上汽相的露点温度为、液相的泡点温度为,试按从大到小顺
序将以上4个温度排列如下:。>
11、简单蒸馏的主要特点是
__________________________________________。
间歇、不稳定、分离程度不高
12、测得在精馏塔操作中,离开某块理论板的两股物流的组成分别为 0.82和0.70,则其中________是汽相组成。 0.82 13、已知在塔顶为全凝器的连续精馏塔中,完成一定分离任务需N块理 论板。现若按下图流程设计,则在相同回流比条件下,完成相同的分离 任务,所需理论板数将为块。
A、Nˊ>N ; B、Nˊ=N ;
C、Nˊ<N ; D、判断依据不足。
2、对某双组分理想物系,当温度t=80℃时,,,液相摩尔组成,则与
此液相组成相平衡的汽相组成为。 B
A、0.5 ; B、0.64 ; C、0.72 ; D、0.6
3、恒摩尔流假定主要前提是两组分的分子汽化潜热相近,它只适用于
理想物系。此
。 全回流
37、精馏操作中,回流比的下限称为
。 最小回流比
38、精馏操作中,全回流时塔顶的产品量 。 为零

化学工艺学思考题和部分答案_0

化学工艺学思考题和部分答案_0

化学工艺学思考题和部分答案篇一:化学工艺学思考题和部分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1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键出:○2烷烃的相对稳定能,断链比脱氢容易;○3异构烷烃的键能性随碳链的增长而降低;○小于正构烷烃,异构烷烃更容易发生脱氢或断链。

1烷烃裂解是强由表3-4数值,可看出:○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2乙烷不发生过程,受化学平衡的限制;○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。

化工原理第五章习题及答案

化工原理第五章习题及答案

。 全回流
37、精馏操作中,回流比的下限称为
。 最小回流比
38、精馏操作中,全回流时塔顶的产品量 。 为零
39、精馏操作中,再沸器相当于一块
板。 理论板
40、用逐板计算法求理论板层数时,用一次
方程就计算出一层
理论板。
相平衡
41、用图解法求理论板层数时,
代表一层理论板。 一个梯级
42、精馏操作中,当q=0.6时,表示进料中的
混合液中两组分挥发度之比。 5、精馏:
是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝 的过程。 6、理论板:
气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度 相等,组成互成平衡。 7、采出率:
产品流量与原料液流量之比。 8、操作关系:
在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层 (n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。 9、回流比:
16、某精馏塔的设计任务为:原料为F、,塔顶为,塔底为,若塔釜上
升蒸汽量不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需理
论板。A
A、增加 B、减少 C、不变 D、不确定
17、精馏分离的二元理想混合液,已知回流比R=3,塔顶=0.96,测得第
三层塔板(精馏段)的下降液体浓度为0.4,第二层板下降液体浓度为
率为_________,苯与甲苯的相对挥发度=_______。
0.632、
0.411、2.46
8、精馏操作的依据是
__________________________________________________。实现精馏操
作的必要条件包括____________________________________________和

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

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。

化工原理第五章吸收课后习题及答案

化工原理第五章吸收课后习题及答案

第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中,CO 2的体积分数为20%,求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少?解 因摩尔分数=体积分数,.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--. 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时,各为多少?解 摩尔分数//117=0.010*******/18x =+浓度c 的计算20℃,溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n k m ol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0.581/101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=../ NH 3与水的摩尔比的计算 或 ..00105001061100105x X x ===--. 【5-3】进入吸收器的混合气体中,NH 3的体积分数为10%,吸收率为90%,求离开吸收器时NH 3的组成,以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ,查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律,试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

总压为100kPa 。

解 液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P k P a = 亨利系数 *./.0798*******E p x ===/ 液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯/ 溶解度系数 /*./../(3058107980728H c p k m o l m kP a ===⋅液相中3NH 的摩尔分数 //1170010511710018x ==+./气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==// 相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或 //.76100076m E p === 【5-5】空气中氧的体积分数为21%,试求总压为.101325kPa ,温度为10℃时,31m 水中最大可能溶解多少克氧?已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯,式中*p 为氧在气相中的平衡分压,单位为kPa x ;为溶液中氧的摩尔分数。

化工基本知识第五章知识题及答案解析

化工基本知识第五章知识题及答案解析

第五章蒸馏一、名词解释:1、蒸馏:利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进行质量传递,实现混合物的分离。

2、拉乌尔定律:当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。

3、挥发度:组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。

4、相对挥发度:混合液中两组分挥发度之比。

5、精馏:是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

6、理论板:气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。

7、采出率:产品流量与原料液流量之比。

8、操作关系:在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。

9、回流比:精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。

10、最小回流比:两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。

11、全塔效率:在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率:是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。

二、填空题:1、在精馏塔的任意一块理论板上,其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点温度的大小相比是_________。

相等2、当塔板上____________________________________________________时,称该塔板为理论塔板。

离开的汽相与液相之间达到平衡时3、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于__________________________________________________的场合。

难挥发组分为水,且要求釜液中易挥发组分浓度很低4、简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐________,其沸点则逐渐_________。

降低,升高5、间歇精馏操作中,若欲保持馏出液组成不变,必须不断______________,若保持回流比不变,则馏出液组成________________。

南工大化工原理第五章习题解答

南工大化工原理第五章习题解答

第五章习题解答1)总压100,温度25℃的空气与水长时间接触,水中的的浓度为多少?分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。

空气中的体积百分率为0.79。

解:将空气看作理想气体:y=0.79p*=yp=79kPa查表得E=8.76×kPaH=C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m32)已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律,亨利系数E为大气压,溶质A的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触:①溶质A浓度为的水溶液;②溶质A浓度为的水溶液;③溶质A浓度为的水溶液。

试求上述三种情况下溶质A在二相间的转移方向。

解: E=0.15×104atm,p=0.054atm,P=1atm,y=p/P=0.054①∴∴∴平衡②∴∴∴气相转移至液相③∴∴∴液相转移至气相④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm∴m=E/P=0.05×104x4=x3=5.4×10-5∴∴∴气相转移至液相3)某气、液逆流的吸收塔,以清水吸收空气~硫化氢混合气中的硫化氢。

总压为1大气压。

已知塔底气相中含 1.5%(摩尔分率),水中含的浓度为(摩尔分率)。

试求塔底温度分别为5℃及30℃时的吸收过程推动力。

解:查表得(50C)E1=3.19×104kpa m1=E1/P=315p*1=Ex=0.3194)总压为100,温度为15℃时的亨利系数E为。

试计算:①H、m的值(对稀水溶液密度为);②若空气中的分压为50,试求与其相平衡的水溶液浓度,分别以摩尔分率和摩尔浓度表示。

5)在总压为100、水温为30℃鼓泡吸收器中,通入纯,经充分接触后测得水中的平衡溶解度为溶液,溶液的密度可近似取为,试求亨利系数。

解: p*=100KPa(mol/L)/kPakPa6)组分A通过另一停滞组分B进行扩散,若总压为,扩散两端组分A的分压分别为23.2和 6.5。

化工原理习题答案第五章

化工原理习题答案第五章

待求的温度 t,就是 PAo/ PBo=3.5 时的温度,用试差法计算。 假设 t=80℃,PAo=181.1 kPa,PBo=50.93 kPa PAo/ PBo=181.1/50.93=3.556>3.5 温度 t 越小,则 PAo/ PBo 就越大,故所假设的 t 偏小。 假设 t=85℃,PAo=215.9 kPa,PBo=62.78 kPa PAo/ PBo=215.9/62.78=3.44 用比例内插法求 PAo/ PBo=3.5 时的温度 t (t80)/(8580)=(3.53.556)/(3.443.556) 求得 t=82.4℃,在此温度下,PAo=197.2 kPa,PBo=56.35 kPa,则 PAo/ PBo=197.2/56.35=3.5 故 t=82.4℃是待求温度 总压 P= PAox/y=197.2×0.6/0.84=140.9 kPa
解: (1)t=80℃时,PAo=181.1 kPa,PBo=50.93 kPa 总压 P=( PA -PBo)x + PBo=(181.150.93) ×0.5+ 50.93=116 kPa 气相组成 y= PAox/P=181.1×0.5/116=0.781 (2) 已知 P=101.33 kPa,x=0.4,求 t, y P=101.33 kPa 时,甲醇的沸点是 64.7℃,丙醇的沸点是 97.2℃,所求气液相平衡温度必 在 64.7℃与 97.2℃之间。 假设 t=75℃,计算 PAo=151.1 kPa,PBo=41 kPa 液相组成 x=(P PBo)/( PAoPBo)= (101.33 41)/( 151.141)=0.548>0.4 计算 x 值大于已知的 x 值,故所假设的温度 t 偏小,重新假设大一点的 t 进行计算,将三次 假设的 t 与计算的 x 值列于下表,并在习题 5-1 附图 1 上绘成一条曲线,可知 x=0.4 时的平 均温度 t=79.5C 习题 5-1 附表 计算次数 假设 t/℃ x 第一次 75 0.548 第二次 80 0.387 第三次 85 0.252

《基本有机化工工艺学》各章复习思考题集锦(解强老师版)

《基本有机化工工艺学》各章复习思考题集锦(解强老师版)

《基本有机化工工艺学》各章复习思考题集锦(解强老师版)绪论1.化工工艺学的概念与内涵;基本有机化工工艺学的含义与范畴。

2.基本有机化工的主要原料;各种基本原料组成成分的异同点;化学工业发展历程中各原料路线所规定的技术路线、现状、发展趋势。

3.天然气的组成、分类、利用途径及其主要产品。

4.石油的组成、分类;石油中主要杂质及其对加工过程、产品利用的危害.5.石油一次加工、二次加工、三次加工的概念。

石油加工产物催化裂化、催化重整的概念与产物。

6.煤炭的生成、种类、组成特点。

7.以煤为原料获取化工产品或基本化工原料的主要技术路线、产品。

8.煤炭炼焦、气化的概念和工艺过程;乙炔化工的原料、技术或产品路线。

9.生物质加工制备化工原料及产品的主要方法。

10.基本有机化工的主要产品。

11.基本无机化工工艺学的含义与范畴。

12.催化剂的构成;各部分的作用。

13.工业生产上选择反应器的结构和材质时要考虑哪些因素?第一章:烃类热裂解1.烃类热裂解的概念;热裂解的原料、主要产品。

2.烃类热裂解反应机理;一次反应、二次反应的概念。

3.烃类热裂解反应的特点。

4.用于烃类热裂解的反应器结构、材质特点,其确定依据;管式裂解炉应具备的基本功能及其实现方法(举例说明)。

5.烃类(单质原料、馏分油)热裂解反应转化率的计算方法。

6.转化率、选择性、收率和质量收率、总收率和总质量收率;PONA值;KSF的意义、确定方法、应用。

7.烃类裂解过程中,为何、如何降低烃分压?8.烃类热裂解工艺构成。

9.裂解气为什么要进行净化?净化内容?如何进行净化?10.炉管结焦现象有哪些表现特征,如何清焦?11.生产乙烯的其它原料路线 / 路线。

12.烃类热裂解能量有效利用的方法。

第二章:芳烃的转化1.芳烃的来源及组成特性。

2.芳烃转化的意义。

芳烃转化的主要反应类型及产物。

3.芳烃转化反应的机理;常用催化剂及其评价。

4.径向反应器、(模拟)移动床反应器:原理、优缺点、适用范围。

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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。

联系:反应在不同的温度下,需要不同的反应压力,
中压法乙烯在较高温度(200℃)和较高压力(10MPa)下聚合
低压法乙烯在较低温度(<100℃)和较低压力(2MPa)下聚合,
低压冷却法反应压力和温度与低压法类似,
原因:聚乙烯溶液由第一级反应器后进入管式反应器进一步聚合,达到聚合物浓度约为10%。

出口处注入整合剂络合未反应的催化剂,并进一步加热使催化剂脱活。

残存的催化剂经吸附
脱除
环式反应器流程和中压溶液法流程中,反应介质的分离有何共同点?
答:都是用闪蒸的方法蒸出来的异丁烷
乙烯氧化制环氧乙烷的反应原理、温度、压力、热效应如何?主、副反应的平衡常数有何特点?催化剂及其作用是什么?
答:乙烯与空气或氧气在银催化剂作用下直接氧化制得。

反应温度为240 290℃操作压力(反应器入口压力)一般为2.0 2.3MPa 强放热反应
主反应平衡常数高达106,但副反应也是强放热反应,反应热大10倍,平衡常数更高达10139 催化剂:主催化剂:金属银,含量10 20% 载体:α-氧化铝或含少量SiO2的α-氧化铝。

助催化剂:碱土金属、稀土金属和贵金属
乙烯氧化制环氧乙烷的生产工艺中为什么要使用稀释剂?使用何种稀释剂?
答:因为反应是放热反应,所以反应器采用加压沸腾水散热(副产蒸汽),因此加入稀释剂并设置高压蒸汽发生系统,供本装置使用。

反应中加入的稀释剂是:水
如何回收乙烯氧化制环氧乙烷的副产物CO2?
答:在乙二醇原料解吸塔中,用蒸汽加热进一步汽提除去水溶液中的二氧化碳和氮气,得环氧乙烷产品
环氧乙烷以任意比例溶于水的特性,对分离和纯化环氧乙烷有何作用
答:因为环氧乙烷以任意比例溶于水的特性,所以反应后的气体经换热产生中压(2.2MPa)蒸汽,冷却到87℃后进入环氧乙烷吸收塔。

用来自环氧乙烷解吸塔的贫循环水喷淋吸收生成的环氧乙烷
乙烯氧化制乙醛的反应原理、温度、压力、相态、热效应如何?催化剂及其作用是什么?答:原理:以乙烯、空气为原料,在催化剂氯化钯、氯化铜的盐酸水溶液中,在125℃、0.3MPa 下进行气液相反应制得乙醛
温度,压力:125℃、0.3MPa 相态:气液是一个放热反应
催化剂:催化剂氯化钯、氯化铜的盐酸水溶液;其作用乙烯氧化生成乙醛时,催化剂PdCl2被还原成金属Pd,CuCl2再将Pd氧化为PdCl2,使催化剂得以再生
乙烯氧化制乙醛的一步法工艺和两步法工艺,它们的反应温度、压力、氧化剂、乙烯转化率有何不同?
答:一步法:反应在125℃、0.3MPa 氧化剂为氧气;乙烯转化率约为35%
二步法:反应在1.0~1.2MPa、105~110℃氧化剂为空气;烯转化率达99%
合成聚丙烯的工艺方法有哪些?
答:生产方法主要有:淤浆法、液相本体法和气相本体法
淤浆法合成聚丙烯使用的介质有哪些?反应温度、压力条件如何?
答:饱和烃(常用己烷)为反应介质;反应温度:50-70摄氏度;反应压力:0.5-1.0Mpa
液体本体法合成聚丙烯的反应温度、压力条件如何?
答:反应温度70℃、反应压力3MPa
丙烯氨氧化制丙烯腈的反应原理、温度、压力、相态、热效应如何?催化剂及作用是什么?答:丙烯氨氧化生产丙烯腈的生产原理
反应温度:温度为450-480℃,一般控制在470℃反应压力:约0.055MPa
相态:气固相催化反应放热的反应
催化剂主要有钼(Mo)系和锑(Sb)系因为反应副反应程度大,加入催化剂,增加了反应的选择向,是反应有利于生成目的产物
丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应原理、温度、压力、相态、热效应如何?其反应平衡性有何特点?催化剂及作用是什么?采用何种反应器?
答:生产原理
H-198催化剂常使用流化床反应器,反应温度360~380℃。

B-02催化剂常使用固定床二段绝热反应器,反应温度320~380℃,出口温度为510~580
反应压力:一般选择反应压力约0.18MPa。

相态:气固反应
平衡常数:丁烯氧化脱氢反应的平衡常数很大(1020),接近完全转化,但因有副反应,丁二烯的收率受影响而减少
该反应是一个强放热反应
乙苯催化脱氢法制苯乙烯的反应原理、温度、压力、相态、热效应如何?主要的副反应产物是什么?
答:反应温度:在600~660℃反应压力:0.1Mpa 反应相态:气固反应
反应是一个乙苯脱氢是强吸热反应
主要副反应产物:①加氢裂解生成甲烷、乙烷、甲苯和苯;
②在水蒸气存在下,发生水蒸气的转化反应,生成甲苯、二氧化碳和氢气;
③乙苯高温下的生碳反应,生成C和H2;
④产物苯乙烯可能发生聚合,生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物等
反应原理:
工业上采用水蒸气作乙苯催化脱氢法制苯乙烯的稀释剂,主要作用是什么?与反应器的供热方式有何联系?
答:主要作用:为了降低反应压力,工业上常采用水蒸气作为稀释剂来减压。

水蒸气作稀释剂的优点是与产物易分离、热容量大、可消除催化剂表面上的结焦等。

乙苯与水蒸气的质量比为1:1.2-2.6
乙苯脱氢有两种供热方式的反应器:外加热列管式等温反应器、绝热式反应器
绝热式反应器的脱氢流程:热量由过热水蒸汽直接带入反应系统,反应器内物料不与外界环境发生热交换,这种供热方式的反应器称为绝热式反应器。

绝热式反应器的水蒸汽的用量比外加热管式反应器高一倍左右,因此产物余热的利用和水蒸气冷凝水的循环使用对节约能量、减少污水排放、保护环境都有意义。

20.对苯二甲酸的工业用途主要是什么?其合成的反应原理、温度、压力、相态、热效应如何?
答:主要用途:对苯二甲酸是产量最大的二元羧酸,用途是生产聚对苯二甲酸乙二酯树脂(简称聚酯树脂,PET),进而制造聚酯纤维、聚酯薄膜及多种塑料制品等
反应原理:以醋酸钴和醋酸锰为催化剂,溴化铵或四溴乙烷等溴化物为助催化剂,在224℃,2.25MPa下,用空气作氧化剂,在醋酸溶剂中将对二甲苯液相一步氧化为对苯二甲酸
反应温度,压力:在224℃,2.25MPa下反应相态:气液反应该反应是一个放热反应
对苯二甲酸工业生产中,使用3~4倍的醋酸作溶剂,反应后的混合物经过哪些过程醋酸才能循环利用?
答:反应后的混合物,用升压水泵加压,经加热,搅拌,待其完全溶解送入加氢反应器,对苯二甲酸进行加氢精治,,反应后的溶液经结晶进行4-5个级逐步降压结晶,使精对二苯甲
酸成为适度颗粒沉淀,生成后的水蒸气冷凝后循环使用,为凝结的气体经过洗涤后防空。

溶液经过加压离型机分离,分离出来的母液闪蒸后排入下水道。

合成涤纶的生产通常分为几步?聚合过程中生成的乙二醇对聚合反应器的操作压力和搅拌条件有什么影响?
答:PET由对苯二甲酸(TPA)或对苯二甲酸甲酯与乙二醇(EG)缩聚反应而成
影响:BHET缩聚反应是一个平衡常数很小的可逆反应,为使反应向正反应方向移动,必须尽量除去EG,则反应需要高真空。

缩聚反应的后阶段压力很低,约0.1kPa。

PET合成时,必须采用激烈的搅拌,使熔体的汽液界面不断更新,有利于EG逸出。

在同样反应条件下,搅拌速率越快,获得的PET分子量越高。

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