化学工艺知识点总结
化学工艺学知识点(氧化)
氧化1氧化反应的分类及其特点。
1)分类:⑴按作用物与氧的反应形式①氧原子直接引入作用物的分子内②作用物分子只脱去氢,氢被氧化为水(即氧化脱氢)③作用物分子脱氢并同时添加氧④两个作用物分子共同失去氢氢被氧化为水(即氧化偶联)⑤碳-碳键部分氧化,作用物分子脱氢和碳键断键同时发生(部分降解氧化)⑥碳-碳键完全氧化(完全降解氧化)⑦间接氧化⑧氮-氢键氧化⑨硫化物的脱氢或氧化⑵按反应相态分:气-液相氧化、气-固相氧化2)氧化反应共同特点* 氧化反应是一个强放热反应,易完全氧化,引起热爆炸防范措施:注意爆炸极限范围; 保证足够的传热强度(面积、传热系数); 稀释反应物(用惰性气体稀释氧气等); 设备设计加装防爆口(膜)、安全阀、报警装置* 反应途径多,副产物多,分离困难* 易深度氧化(生成CO2和H2O),须选择高选择性催化剂2. 氧化剂的分类。
* 氧或空气* 氧化物: 金属氧化物:CrO3、OsO4、RuO4、Ag2O、HgO等非金属氧化物:SeO2、S2O6、N2O3等* 过氧化物: PbO2(过氧化铅)、MnO2(过氧化锰)、H2O2、Na2O2(过氧化钠)等* 过氧酸: 无机过氧酸:过氧硫酸(H2SO5)、过氧碘酸(HIO4)等有机过氧酸:过氧苯甲酸(C6H5CO2OH)、三氟过氧乙酸(CF3CO2OH)、过氧乙酸(CH3CO2OH)、过氧甲酸(HCO2OH)等氧化能力顺序为:CF3CO2OH > HCO2OH > CH3CO2OH > C6H5CO2OH* 含氧盐: 高锰酸盐、重铬酸盐、氯酸盐、次氯酸盐、硫酸铜、四醋酸铅等* 含氮化合物: 硝酸、赤血盐(K3Fe(CN)6)、硝基苯等* 卤化物: 金属卤化物:氯化铬酰(CrO2Cl2)、氯化铁非金属卤化物:N-溴代丁二酰亚胺(NBS)* 其它氧化剂: 臭氧、发烟硫酸、熔融碱等3. 反应热的控制和利用。
氧化是一个强放热反应* 利用反应热副产中、高压水蒸气* 用低沸点工作介质利用低位废热推动透平机低沸点工作介质:丁烷、氟里昂低位废热:低压水蒸气、80~100℃左右热水* 用膨胀机利用氧化尾气推动鼓风机* 综合利用(多个分厂或车间)4 . 硫酸是生产方法。
高中化学工艺流程总结
高中化学工艺流程总结化学工艺是指将原材料通过一系列的物理或化学变化,制成所需的化学产品的过程。
在高中化学课程中,我们学习了许多化学工艺流程,包括溶解、结晶、过滤、蒸馏、萃取等。
这些工艺流程在化工生产中起着至关重要的作用,下面我们来对这些工艺流程进行总结。
首先,溶解是化学工艺中常见的一种操作。
溶解是指将固体物质溶解在液体中,形成溶液的过程。
在实际生产中,溶解通常是将固体原料溶解在适量的溶剂中,以便后续的工艺步骤。
溶解的过程中需要控制温度、搅拌速度等参数,以确保溶解的彻底和均匀。
其次,结晶是通过溶液中物质的浓缩,使其达到饱和状态,然后冷却或者加入沉淀剂使其析出晶体的过程。
结晶是化学工艺中分离纯净化合物的重要方法,通过结晶可以得到高纯度的化合物,适用于制备药品、化工原料等领域。
过滤是将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来的过程。
过滤通常使用滤纸、滤膜等材料进行过滤,将固体颗粒截留在滤纸上,而液体则通过滤纸流出。
过滤是化工生产中常见的一种分离技术,广泛应用于废水处理、药品制备等领域。
蒸馏是利用物质的沸点差异将混合物中的不同成分分离的过程。
蒸馏通常包括简单蒸馏、分馏、萃取等方法,通过控制温度和压力,可以将混合物中的不同成分分离出来,得到纯净的单一物质。
萃取是利用溶剂对混合物中的成分进行选择性提取的过程。
萃取是一种重要的分离技术,广泛应用于化工生产中,可以将混合物中的有机物、无机物等分离出来,得到纯净的产物。
总的来说,化学工艺流程是化工生产中不可或缺的一部分,通过这些工艺流程,可以将原材料加工成最终所需的化学产品。
在学习化学工艺流程的过程中,我们不仅要掌握其原理和操作技术,还要了解其在实际生产中的应用,以便将来投身化工行业时能够胜任相关工作。
希望通过本文的总结,能够对化学工艺流程有更深入的理解。
化学工艺学知识点总结
化学工艺学第一章绪论1、化学工业: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.2、化学工艺即化工生产技术,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.3、化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科.4、21世纪,化学工业的发展趋势答:1产品结构精细化和功能化;2生产装置微型化和柔性化;3生产过程绿色化和高科技化;4市场经营国际化、信息化.5、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.6、化学工业的基础原料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.7、化工产品一般是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新物料品.8.煤化工:以煤为原料,经过化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的工业.9.煤的干馏:是指在隔绝空气条件下将煤加热,使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程.10.一次加工方法主要包括一次加工和二次加工,一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏.11.蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别沸点不同进行分离的方法,是一种没有化学反应的传质、传热物理过程,主要设备是蒸馏塔.12.常用的二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种.13.催化重整:是在铂催化剂作用下加热汽油馏分石脑油,使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程.14.催化重整的原料是石脑油,以生产高辛烷值汽油为目的时一般采用80~180℃馏分.15.催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油,使其发生一系列加氢和裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油和气体等产品的加工过程. 16.化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离与精制三大步骤.17.原料的预处理的主要目的是使初始原料达到反应所需要的状态和规格.18、化学反应是化工生产的核心.实现化学反应过程的设备称为反应器釜或塔.19、产品分离与精制目一是获取符合规格的产品,二是回收、利用副产物.20、组织工艺流程时应遵循的原则有哪些答:1工艺路线技术先进,生产运行安全可靠,经济指标先进合理;2原料和能量利用充分合理;3单元操作适宜,设备选型合理;4工艺流程连续化、自动化;5安全措施得当,“三”治理有效.21、工业催化剂的性能指标是活性、选择性和寿命.22、催化剂的失活原因一般分为中毒、结焦和堵塞、烧结和热失活三大类.22、固体催化剂在使用中应注意事项有哪些答:1要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触;2原料必须经过净化处理,使用过程中要避免毒物与催化剂接触;3要严格控制催化剂使用温度,使其在催化剂活性温度范围内使用,防止催化剂床层温度局部过热,以免烧坏催化剂.4要维持正常操作条件如温度、压力、反应物配比、流量等稳定,尽量减少波动.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粹,要尽量减少开车、停车的次数.第一章化学工艺基础1.化工原料根据物质来源可分为无机原料和有机原料两大类.2.煤化工包括煤的干馏包括炼焦和低温干馏,气化,液化和合成化学品等.3.原油:从油井中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油,它是一种有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体.4.一次加工:一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏.5.二次加工:常用的二次加工方法主要有催化重整,催化裂化,催化加氢裂化和烃类热裂解.6.化工生产过程:一般可概括为原料预处理,化学反应和产品分离与精制三大步骤.7.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,用符号S表示.表达式为:转化为目的产物的某反应物的量该反应物的转化总量8.催化剂失活原因一般分为中毒,结焦和堵塞,烧结和热失活三大类.9.催化剂使用注意事项:(1)要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触;(2)原料必须经过净化处理,使用过程中要避免毒物与催化剂接触;(3)要严格控制操作温度,使其在催化剂活性温度范围内使用,防止催化剂床层温度局部过热,以免烧坏催化剂;(4)要维持正常操作条件的稳定,尽量减少波动;(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,要尽量减少开,停车的次数.第四章烃类热裂解1.烃类热裂解:是指以石油系烃类为原料,利用石油烃在高温下的不稳定、易分解的性质,在隔绝空气和高温条件下使大分子的烃类发生断链和脱氢等反应,以制取低级烯烃的过程.2.烃类热裂解制乙烯的生产工艺主要由原料烃的热裂解和裂解产物的分离精制两部分组成.3.一般将复杂的裂解反应归纳为一次反应和二次反应.4.一次反应:是指原料烃主要是烃类和环烷烃经热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应.5. 二次反应:是指一次反应的产物乙烯、丙烯等低级分子烯烃进一步发生反应生成多种产物,直至最后生焦或炭.6.乙烷裂解的自由基反应包括链引发、链增长反应和链终止反应3个阶段.7.各类烃热裂解的难易顺序可归纳为:异构烷烃>正构烷烃>环烷烃C 6>C 5>芳烃8.从热力学角度分析,裂解是吸热反应,理论上烃类裂解制乙烯的最适宜温度一般在750~900℃.裂解的深度取决于裂解温度和停留时间.管式炉裂解技术的反应设备是裂解炉,它既是乙烯装置的核心,又是挖掘节能潜力的关键设备.9.石油烃类裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间、低烃分压,产生的裂解气要迅速离开反应区.10.烃类的热裂解过程的特点:1烃类热裂解是吸热反应;2烃类热解需在高温下进行,反应温度一般在750℃以上;3为了避免烃类热裂解过程中二次反应,反应停留时间很短,一般在~1s ; 4热裂解反应是分子数增加的反应,烃分压低有利于原料分子向反应产物分子的反应平衡方向移动;5裂解反应产物是复杂的混合物,除了裂解气和液体烃之外,尚有固体产物焦生成.11.裂解气中含有少量的H2S 、CO 2、H 2O 、C 2H 2、CO 等气体杂质.分析其来源主要有三个方面:一是由原料带入;二是裂解反应过程生成;三是裂解气处理过程引入.12.热泵:是通过做功将低温热源的热量传送给高温热源的供热系统. 2.烃类热裂解的主要目的是生产乙烯,同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯等产品.3.乙烯装置生产能力的大小实际反映了一个国家有机化学工业的发展水平.4.烃类热裂解过程非常复杂,具体体现在一下几个方面:1原料复杂2反应复杂3产物复杂7.同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,故断键反应比脱氢反应容易发生.8.带支链烃的C-C键或C-H键的键能较直链烷烃的C-C键或C-H键的键能小,易断裂,所以,带支链的烃容易裂解或脱氢.9.带侧链的环烷烃首先经行脱烷基反应,脱烷基反应一般在长侧链的中部开始断裂,一直进行到侧链为甲基或乙基,然后再一步发生环烷烃脱氢生成芳烃的反应,环烷烃脱氢比开环生成烯烃容易.10.在较高的温度下,低分子的烷烃、烯烃有可能分解为碳和氢.11.正构烷烃在各族烃中最有利于生成乙烯、丙烯.12.异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子数的正构烷烃.13.烃类热裂解过程的特点:1吸热反应高温2体积增大低压3易发生二次反应14.裂解深度:指裂解反应进行的程度.15.裂解炉设计开发的根本思路是提高裂解过程的选择性和设备的生产能力.16.提高裂解过程选择性的主要途径:1提高反应温度2缩短停留时间3降低烃分压17.工业上一般采用蒸汽作为稀释剂,其优点有如下几点:1裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离,不会增加裂解气的分离负荷和困难.2水蒸汽热容量大,使系统有较大的热惯性,当操作供热不平稳时可以起到稳定温度的作用,保护炉管防止过热.3抑制裂解原料所含硫对镍络合金炉管的腐蚀.4脱除结碳.18.裂解供热方式有直接供热和间接供热.19.急冷的方法有两种:一种是直接急冷,一种是间接急冷.20.裂解气的净化与分离目的是除去裂解气中的有害杂质.21.工业生产上采用的裂解气分离方法主要有:油吸收精馏分离法、深冷分离法、吸附分离法、络合物分离法.22.工业上脱水的方法有多种,如冷冻法、吸收法、吸附法.补充:第5章芳烃转化过程石油芳烃主要来源于石脑油重整生成的油及烃裂解生成乙烯副产的裂解汽油.工业上广泛应用的芳烃转化反应主要有:C8芳烃的异构化、甲苯的歧化和C9芳烃烷基的转移、芳烃的烷基化、烷基芳烃的脱烷基化等.芳烃歧化:是指两个相同的芳烃分子在酸性催化剂作用下一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上的反应.烷基转移是指两个不同的芳烃分子之间发生烷基转移的反应.芳烃的烷基化是芳烃分子中苯环上的一个或几个氢被烷基取代生成烷基芳烃的反应.第6章催化加氢与脱氢1、催化加氢:是指有机化合物中一个或几个不饱和官能团在催化剂作用下与氢气的加成反应.2.催化加氢反应在化学工业中一是用于合成有机产品,二是用于许多化工产品的加氢精制.3.骨架催化剂:将具有催化活性的金属和载体铝或硅制成合金,再用氢氧化钠溶液浸渍合金,溶解其中的铝或硅,得到活性金属构成的骨架状物质4.加氢催化剂按其形态主要可分为金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂、金属络合物催化剂五大类.5.下列芳烃加氢的顺序正确的是CA C 6H 5CH 3>C 6H 6>C 6H 4CH 32>C 6H 3CH 33B C 6H 4CH 32>C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 3CH 33C C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 4CH 32>C 6H 3CH 33D C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 3CH 33 >C 6H 4CH 326炔烃、二烯烃、单烯烃、芳烃混合在一起加氢时,其反应速率顺序为DA. 二烯烃>炔烃>单烯烃>芳烃B. 炔烃>单烯烃>二烯烃>芳烃C. 二烯烃>单烯烃>芳烃>炔烃D. 炔烃>二烯烃>单烯烃>芳烃7.绝热式反应器乙苯脱氢工艺中,水蒸气和乙苯的摩尔比为AA. 14:1B. 13:1C. 12:1D. 10:18.金属催化剂:就是把活性组分如Ni 、Pd 、Pt 等金属分散于载体上,以提高催化剂活性组分的分散性和均匀性,增强催化剂的强度和耐热性.9.目前工业生产上采用的催化剂大致可分为锌铬系和铜锌或铝系即铜基催化剂两大类.10.低压法合成甲醇工艺流程主要由造气、压缩、合成和精制四大部分组成.第7章烃类选择性氧化1.烃类选择性氧化过程的特点答:1反应放热量大;2反应不可逆;3反应过程易燃易爆;4反应途径复杂多样.2.如何提高烃类选择性氧化安全性答:1原料配比一定要控制在爆炸极限之外;2在设计氧化反应器时,除考虑设计足够的传热面积及时移走热量外,还要在氧化设备上设上加设防爆口,装上安全阀或防爆膜;3反应温度最好采用自动控制,至少要有自动报警系统.4还可以采用惰性气体的办法稀释作用物,以减少反应的激烈程度,防止发生爆炸.3.非均相催化氧化主要是指气态有机原料在固体催化剂存在下以气态氧作为氧化剂氧化为有机产品的过程.4.气固相催化氧化反应都是强放热反应,工业上常用的反应器有两种:列管式固定床反应器和流化床反应器.5.流化床反应器是一种利用气体或液体通过固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器.6.流化床反应器从其结构来看自下而上大致分为锥形体、反应段和扩大段三部分.7.简述液相均相催化氧化技术优缺点.主要优点:(1)反应物与催化剂同相,不存在固体表面上活性中心性质及分布不均匀的问题,作为活性中心的过渡金属活性高,选择性好;(2)反应条件不太苛刻,反应比较平稳,易于控制;(3)反应设备简单,容积小,生产能力高;不足之处:(1)反应温度通常不太高,因此反应热利用率较低;(2)在腐蚀性较强的体系中要采用特殊材质;(3)配位催化氧化反应体系需用贵金属盐作为催化剂,因此必须分离回收.8.工业上常用的非均相反应器有两种:列管式固定床反应器和流化床反应器.9.热点:列管式反应器轴向的温度分布主要取决于沿轴向各点的放热速率和管外载热体的除热速率,一般反应器内沿轴向温度分布都有一个最高温度.10.简述丙烯腈生产过程中加入水蒸汽的作用答:1水蒸汽可促使产物从催化剂表面解析出来,从而避免丙烯腈深度氧化;2加入水蒸气后可起到降低反应物浓度作用,从而对保证安全生产防范爆炸深度氧化;3水蒸汽的比热容较大,加入水蒸气可以带走大量的反应生成热,使反应温度易于控制;4加入水蒸气对催化剂表面的积炭有清楚作用.第8章羰基合成1.羰基化反应:在过渡金属配位化合物催化剂存在下一氧化碳参与有机合成、分子中引入羰基的反应.2.甲醇低压羰基化反应主反应方程式:COOH CH CO OH CH 33→+,使用催化剂:铑—碘催化体系,反应温度:130~180℃.第9章 氯化1.氯化是指在化合物分子中引入氯原子以生产氯的衍生物的反应过程.氯化过程的主要产物是氯代烃,氯代烃的主要应用领域有两个:一是作溶剂,二是用作合成大量有机产品及精细化工产品的中间体和聚合物的单体.2、取代氯化、加成氯化和氧氯化是氯代烃的主要生产方法.3.目前, 与其他方法相比,原料来源广且价格较低,生产工艺合理,生产成本较低,产量约占吕乙烯总产量的90%以上.A.平衡氧氯化法 B.乙炔法 C.乙烯法 D.烯炔法。
化学工艺学基础知识点总结
化学工艺学基础知识点总结化学工艺学是指利用化学原理和技术,对原材料进行加工、转化和制造成所需的制品的学科。
它是化学工程学的基础,通过研究和应用化学反应、传质、传热等原理,探索和发展各种化学工艺过程,实现化学产品的制备和加工。
下面将对化学工艺学的基础知识点进行总结。
1. 化学反应在化学工艺学中,化学反应是一个非常重要的基础知识点。
化学反应是指原料物质在特定条件下相互作用,形成新的化合物的过程。
根据反应的进行方式,可以分为均相反应和异相反应。
均相反应是指反应物和产物处于相同的物理状态,而异相反应则是反应物和产物处于不同的物理状态。
在化学工艺学中,我们需要了解不同化学反应的条件、速率、热效应等基本知识,以便合理设计和控制化学工艺过程。
2. 传质传质是指物质在不同相之间的质量传递过程,是化学工艺中的重要环节之一。
常见的传质方式包括扩散、对流和传热等。
扩散是指物质在不同浓度间的自发性传递,对流是指通过流体介质的物质传递过程,传热则是指物质内部能量的传递。
在化学工艺过程中,我们需要合理设计传质装置和控制传质速率,以实现化学反应和产物分离等目的。
3. 传热传热是指热能在物质之间传递的过程,也是化学工艺学的基础知识点之一。
传热方式包括传导、对流和辐射等。
传导是指通过物质内部分子间的热能传递,对流是指通过流体介质的热能传递,而辐射则是指通过电磁波的热能传递。
在化学工艺中,我们需要根据不同的传热方式选择合适的传热设备,并进行传热效率的控制和优化。
4. 化学工艺流程化学工艺流程是指一系列化学反应和物质传递过程组成的整体,它是化学工艺学的核心内容。
化学工艺流程的设计和控制能否很好地实现原料转化和产品分离,直接影响到产品的质量和产量。
在化学工艺学中,我们需要了解不同化学工艺流程的基本原理和特点,以便选择合适的工艺路线、设备和操作条件。
5. 反应器设计反应器是化学工艺中用于进行化学反应的装置,反应器的设计质量直接影响到工艺的效率和产品的质量。
高中化学工艺流程总结
高中化学工艺流程总结化学工艺流程是指在化学生产过程中,按照一定的步骤和条件,将原料转化成所需的产品的过程。
在高中化学学习中,我们需要了解一些常见的化学工艺流程,以便更好地理解化学反应的过程和原理。
下面我们就来总结一些常见的高中化学工艺流程。
首先,我们来谈谈氯碱工业中的氯碱法制备氢氧化钠的工艺流程。
氯碱法是指利用氯气和氢氧化钠的化学反应制取氯氢和氢氧化钠的方法。
工艺流程主要包括电解食盐水制取氢氧化钠和氯气,然后再将氢氧化钠溶液蒸发结晶得到固体氢氧化钠。
整个过程需要注意电解槽的构造和操作条件的控制,以及氢氧化钠的提纯和制备。
其次,我们来说说硫酸的制备工艺流程。
硫酸是一种重要的化工原料,常用于冶金、化肥、染料等行业。
硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺的燃烧得到二氧化硫,然后再将二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫,最后再将三氧化硫溶解在水中生成硫酸。
在整个工艺流程中,需要注意硫磺的燃烧条件和氧化反应的控制,以及硫酸的提纯和制备。
另外,我们还需要了解一些有机化工工艺流程,比如醇的制备工艺流程。
醇是一类重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药等领域。
醇的制备工艺流程主要包括烯烃的水合反应得到醇,然后再将醇进行提纯和制备。
在整个工艺流程中,需要注意水合反应的催化剂选择和操作条件的控制,以及醇的提纯和制备方法。
总的来说,高中化学工艺流程的学习不仅可以帮助我们更好地理解化学反应的过程和原理,还可以为以后的化学学习和工作打下良好的基础。
通过对一些常见的化学工艺流程的总结和了解,我们可以更好地掌握化学知识,为将来的发展做好准备。
希望同学们能够认真学习化学工艺流程,掌握其中的关键知识,为未来的学习和工作打下坚实的基础。
高中化学工艺流程题必备知识点和答题模板总结
高中化学工艺流程题必备知识点和答题模板总结随着科技的发展和化学产业的不断发展,高中化学中的化学工艺流程题也成为了高考的常客。
这种题型考查学生的对化学反应步骤和条件以及化学反应的机理和原理的掌握程度。
化学工艺流程题必备知识点:1. 化学反应的类型和反应原理类别在化学工艺中常用的反应类型主要包括:氧化还原反应、酸碱反应、沉淀反应、配位复合反应、酯化反应和酰化反应、重氮化反应、烷基化反应等。
对于不同的反应类型,对应的反应原理也不同。
学生需要了解这些反应的基本原理,以便在做题时能够较为准确地推导出化学反应的的方程式。
2. 化学反应中的常用反应物和试剂在高中化学中,有很多化学反应是基于特定的反应物和试剂展开的。
学生需要能够识别出哪些反应物和试剂,以便在做题时能够准确应对问题。
3. 化学反应中的温度、压力、光照、催化剂等因素在化学反应中,很多因素都能够影响化学反应的速率和方向。
因此,学生需要了解在什么条件下反应会发生,以及什么条件下反应会停止或减缓,以便在做题时能够较为准确地推导出化学题目的答案。
4. 化学反应的平衡常数和化学反应的反应热对于某些化学反应,如酸碱反应等,还需要了解其平衡常数和反应热等方面的知识,以便在做题时能够求出相应的化学参数。
5. 化学反应的反应速率在化学反应中,反应速率也是十分重要的一个因素。
学生需要了解反应速率受哪些因素的影响,以及如何通过调整反应条件来控制反应速率。
答题模板总结:1. 确定哪种反应类型,写出反应方程式。
2. 根据反应方程式推导出物质转化的量关系。
3. 根据题目的要求,确定需求量和提供量中哪些为无关物质。
4. 计算所需的物质转化量。
5. 根据反应条件(温度、压力、催化剂等)计算反应时间或计算蒸馏等其他操作。
6. 计算所需的反应物质量或者其他物理量。
7. 最后检查计算结果的正确性和合理性。
以上是化学工艺流程题必备的知识点和答题模板总结,希望能够帮助到各位广大的高中化学学生。
化学工艺学知识点
化学工艺学知识点
化学工艺学是研究化学反应过程的学科,它涉及到许多重要的
知识点。
以下是一些常见的化学工艺学知识点:
1. 反应工艺:研究化学反应的基本原理和条件,包括反应速率、转化率以及反应的热力学和动力学等因素。
2. 催化工艺:研究先进催化剂的开发和应用,以提高化学反应
的效率和选择性。
3. 分离工艺:研究物质在混合物中的分离方法,如蒸馏、萃取、结晶等,用于获取纯净的产品。
4. 反应器设计:研究如何设计反应器,以实现预期的反应条件
和产品质量。
5. 能源利用:研究如何最大限度地利用能源,降低化学工艺的
能耗和环境影响。
6. 过程安全:研究如何控制化学工艺中的风险,确保工人和环境的安全。
7. 生产优化:研究如何优化化工生产过程,提高产品质量和产量。
8. 废物处理:研究废物处理技术,以减少工艺中产生的废物对环境的影响。
化学工艺学是现代化学工程的重要组成部分,它在许多工业领域中都有广泛的应用,如石油化工、制药、食品加工等。
了解这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用化学工艺学的原理,从而提高生产效率和产品质量。
高中化学工艺流程题必备知识点和答题模板总结
高中化学工艺流程题必备知识点和答题模板总结高中化学工艺流程题必备知识点和答题模板总结一、考点分析无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类型题目的基本步骤是:1.从题干中获取有用信息,了解生产的产品。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A。
反应物是什么;B。
发生了什么反应;C。
该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
3.从问题中获取信息,帮助解题。
了解流程后着手答题。
对反应条件的分析可从以下几个方面着手:1.对反应速率有何影响?2.对平衡转化率有何影响?3.对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。
二、工业流程题中常用的关键词原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水)。
灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质,如从海带中提取碘酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)。
碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)。
氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物,调节pH促进水解(沉淀)。
控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离。
煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度。
三、工业流程常见的操作1.原料的预处理a。
粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等)b。
水浸:与水接触反应或溶解。
c。
酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
高中化学工艺流程知识点总结
高中化学工艺流程知识点总结化学工艺是指将原材料经过一系列的化学反应和物理操作,转化为有用的化学产品的过程。
在高中化学中,我们学习了许多化学工艺流程的知识点,下面就来总结一下。
1. 硫酸的制备工艺流程硫酸是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、冶金、电子、医药等领域。
硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺燃烧、SO2氧化、SO3吸收和浓缩等步骤。
其中,硫磺燃烧产生SO2气体,经过催化剂催化氧化为SO3气体,再通过吸收剂吸收成为硫酸溶液,最后通过浓缩得到纯硫酸。
2. 氨的制备工艺流程氨是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、农业、医药等领域。
氨的制备工艺流程主要包括合成气制备、氨合成和氨的分离纯化等步骤。
其中,合成气制备是将天然气或煤制气通过催化剂催化反应得到合成气,氨合成是将合成气和氮气在高温高压下催化反应得到氨气,氨的分离纯化则是通过吸收剂吸收氨气,再通过蒸馏等方法得到纯氨。
3. 烷基化反应的工艺流程烷基化反应是一种重要的化学反应,广泛应用于石油化工、合成橡胶、塑料等领域。
烷基化反应的工艺流程主要包括烷烃和烯烃的混合、催化剂的加入、反应器的控制和产物的分离等步骤。
其中,烷烃和烯烃的混合是将烷烃和烯烃按一定比例混合,催化剂的加入是将催化剂加入反应器中,反应器的控制是控制反应器的温度、压力、反应时间等参数,产物的分离则是通过蒸馏、萃取等方法得到纯产物。
4. 聚合反应的工艺流程聚合反应是一种重要的化学反应,广泛应用于合成高分子材料、塑料、橡胶等领域。
聚合反应的工艺流程主要包括单体的加入、引发剂的加入、反应器的控制和产物的分离等步骤。
其中,单体的加入是将单体按一定比例加入反应器中,引发剂的加入是将引发剂加入反应器中引发聚合反应,反应器的控制是控制反应器的温度、压力、反应时间等参数,产物的分离则是通过蒸馏、萃取等方法得到纯产物。
以上就是高中化学工艺流程知识点的总结,希望对大家有所帮助。
化学聚合工艺知识点总结
化学聚合工艺知识点总结一、聚合概述聚合是一种广泛应用的化学反应过程,在聚合反应中,单体分子通过共价键形成长链分子。
这种过程不仅产生了聚合物,还释放了大量的热量。
聚合反应可以分为两种类型:加成聚合和缩合聚合。
加成聚合是指两种或更多种单体分子通过共价键连接形成聚合物的过程。
缩合聚合是指两种或更多种单体分子通过形成共价键而产生小分子的过程。
聚合反应是一种重要的化学合成方法,在材料科学、医药、农业、食品和其他领域都有着广泛的应用。
二、聚合反应机理聚合反应的机理取决于单体的结构和反应的条件。
在加成聚合中,单体分子通过形成共价键而连接起来。
在对称单体聚合中,两个相同的单体分子通过形成共价键而连接在一起,形成一个二聚体。
在非对称单体聚合中,两个不同的单体分子通过形成共价键而连接在一起,形成一个共轭二聚体。
在缩合聚合中,两种或更多种单体分子通过形成共价键而产生小分子。
三、聚合工艺聚合工艺是指聚合反应的条件和过程。
化学工程师在进行聚合反应时需要考虑许多因素,包括反应温度、反应时间、反应压力、溶剂选择、催化剂选择和反应器设计。
这些因素影响着聚合反应的产率、选择性和产物质量。
化学工程师通常会通过实验和模拟来优化聚合反应的工艺条件,以获得最佳的产物。
四、聚合过程聚合过程可以分为两个阶段:起始阶段和传播阶段。
在起始阶段,单体分子被引发剂激活,生成活性自由基。
在传播阶段,活性自由基与单体分子发生反应,形成一个更大的活性自由基。
这个过程不断重复,直到聚合反应终止。
终止反应的方式有很多种,包括自由基与自由基相互反应、自由基与传递剂反应、自由基与氧气反应等。
五、聚合催化剂聚合反应通常需要催化剂的存在。
聚合催化剂可以加速聚合反应的速度,提高产率,减少副反应产物的生成。
常见的聚合催化剂包括阴离子、阳离子和自由基催化剂。
催化剂的选择取决于单体的类型和反应的条件。
六、聚合开环聚合和缩聚合开环聚合是指将环状单体通过开环反应转化为线性聚合物的过程。
化学工艺学知识点总结
化学工艺学知识点总结以下是化学工艺学的一些重要知识点的总结:1.化学反应:了解常见的化学反应类型,包括氧化、还原、酸碱中和、酯化等。
理解反应速率和平衡的概念,以及如何通过催化剂和温度控制反应。
2.质量平衡:学习如何在化学反应和过程中应用质量平衡,以确保原材料和产品的质量。
了解反应前后物质的质量变化和摩尔比的计算方法。
3.能量平衡:了解如何在化学工艺中应用能量平衡,以确保过程的能量效率和节能。
学习如何计算能量变化、传热和传质,以及如何使用能量平衡方程解决问题。
4.反应器设计:学习不同类型的反应器,如批量反应器、连续流动反应器和搅拌罐反应器等。
了解反应器的设计参数,如体积、温度、压力和物质的混合方法。
5.分离技术:了解常见的分离技术,如蒸馏、萃取、结晶、吸附和膜分离等。
学习如何选择适当的分离技术,以提高产品的纯度和回收率。
6.传递过程:了解质量传递和能量传递的原理和方法。
掌握物质在液相、气相和固相中传递的速率和方法,以实现产品的提纯和分离。
7.化学工艺流程图:学习如何绘制和解读化学工艺流程图,以描述化学反应和操作的步骤和条件。
了解流程图中常用的符号和标记,以及如何优化工艺流程。
8.安全和环境:了解化学工艺中存在的安全和环境风险,以及如何采取措施保护工人和环境。
学习如何进行风险评估和事故预防,以确保工艺的可持续发展。
9.经济分析:了解如何进行化学工艺的经济分析,包括成本估算、投资回报和财务评估。
学习如何考虑原材料成本、能源消耗和产品需求等因素,以优化工艺的经济效益。
10.实验技术:学习常见的化学工艺实验技术,如反应器操作、分离技术和分析方法等。
掌握实验室技巧和安全操作,以进行工艺开发和优化。
中职化学工艺知识点总结大全
中职化学工艺知识点总结大全中职化学工艺知识点总结大全一、化学工艺的概述化学工艺是指利用化学原理和方法,通过化学反应和物理过程,将原料转化为需要的产品的一系列工程和技术过程的总称。
化学工艺是实现化学反应、提高产品质量和生产效率的关键。
它涉及到多个方面的知识和技术,包括化学反应原理、工艺流程设计、设备选型和操作技术等。
二、化学反应原理化学反应原理是化学工艺的基础。
掌握化学反应原理对于理解和分析化学工艺过程、优化工艺条件具有重要作用。
常见的化学反应原理包括酸碱中和反应、氧化还原反应、沉淀反应等。
同时还需了解反应的速率、平衡常数等相关知识。
三、化工设备和操作技术1. 化工设备:包括反应釜、蒸馏塔、萃取塔等。
了解设备的种类、结构和功能,根据工艺需求选择合适的设备。
2. 操作技术:包括搅拌、加热、冷却、过滤、干燥等操作。
掌握操作技术是确保工艺正常运行和产品质量稳定的重要环节。
四、常用的化学工艺流程1. 常压下的酸碱中和反应:包括酸性溶液和碱性溶液的加热反应、酸、碱的中和反应等。
2. 化工生产中的氧化还原反应:包括金属氧化反应、燃烧反应、有机物氧化反应等。
3. 沉淀反应:利用化学反应产生沉淀物,通过过滤等操作分离产品。
五、常见的化学工艺生产过程1. 化工原料的处理:包括原料的清洁、液体的过滤、固体的粉碎等预处理工序。
2. 反应过程:根据化学反应原理,控制温度、压力、反应物浓度等参数,进行反应。
3. 产品分离和精制:包括蒸馏、萃取、结晶等过程,将产物与副产物或杂质分离。
六、化学工艺中的安全问题1. 化学品安全:了解化学品的性质和危害,正确储存和使用化学品,避免事故的发生。
2. 工艺安全:掌握工艺过程中的危险源和风险,采取相应的安全措施,保障工作安全。
七、化学工艺的环境保护在化学工艺中,应该注重环境保护,减少对环境的污染。
选择环保型原料、改进工艺技术、合理排放废气废水等措施是保护环境的重要手段。
八、化学工艺优化和控制1. 工艺优化:通过改变工艺条件、调整反应物的比例等手段,提高工艺效率,降低成本。
化学工艺流程题知识点总结
化学工艺流程题知识点总结
一、工艺流程
1、设备工艺流程:设备工艺流程是指某一系列设备组合成的操作系统,它实现产品的加工制造、质量检测、组装及出口等功能。
2、原料工艺流程:原料工艺流程是指将原料加工成某种形状或性质,以便用于生产或其他用途的操作过程。
3、工艺设计流程:工艺设计流程是指确定生产流程,组织车间各部门,以及车间和营运活动的有效性的一个瀑布式流程。
4、质控流程:质控流程是指制定并实施产品质量标准的操作流程,以确保成品的质量符合要求。
5、安全流程:安全流程是指在工艺操作过程中,为保证人员和设备安全所采取的预防措施的操作流程。
二、化学工艺
1、化学反应:化学反应是指物质之间产生变化的化学过程,其中参与反应的物质相互作用,而且其中还可能发生物质结构的变化。
2、物料运输:物料运输是指物料从一个地方运到另一个地方的过程,一般分为气液两大类,液体物料运输主要采用输管网络方式,气体物料则采用风筒、气管网络等方式运输。
3、化学平衡:化学平衡是指一定温度和压力下,不同形式的物质在一定的物质容量中的相对含量是不变的,这种工作状态就是化学平衡状态。
4、反应催化:反应催化是指通过一定的物质或物质组合,能够
显著改变物质反应的速率而不改变反应的电子结构的过程。
5、抽放操作:抽放操作是指从容器中抽放物质的操作,属于常规的化学工艺操作,一般用于物质的抽放和取样,以便进行后续的工艺操作。
化学工艺学知识点总结
化学工艺学第一章绪论1、化学工业: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、环保与安全地将原料生产成化工产品得特定生产部门。
2、化学工艺即化工生产技术,就是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品得方法与过程,包括实现这种转变得全部化学得与物理得措施。
3、化学工艺学就是根据化学、物理与其她科学得成就,研究综合利用各种原料生产化学产品得方法原理、操作条件、流程与设备,以创立技术先进、经济上合理、生产上安全得化工生产工艺得学科。
4、21世纪,化学工业得发展趋势?答:(1)产品结构精细化与功能化;(2)生产装置微型化与柔性化;(3)生产过程绿色化与高科技化;(4)市场经营国际化、信息化.5、绿色化工就就是用先进得化工技术与方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害得各种物质得一种技术手段。
6、化学工业得基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品得在自然界天然存在得资源。
7、化工产品一般就是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来得新物料(品).8、煤化工:以煤为原料,经过化学加工转化为气体、液体与固体燃料及化学品得工业。
9、煤得干馏:就是指在隔绝空气条件下将煤加热,使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯与焦炉气得过程。
10.一次加工方法主要包括一次加工与二次加工,一次加工方法主要包括常压蒸馏与减压蒸馏.11、蒸馏就是一种利用液体混合物中各组分挥发度得差别(沸点不同)进行分离得方法,就是一种没有化学反应得传质、传热物理过程,主要设备就是蒸馏塔。
12、常用得二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化与烃类热裂解四种.13、催化重整:就是在铂催化剂作用下加热汽油馏分(石脑油),使其中得烃类分子重新排列形成新分子得工艺过程。
14、催化重整得原料就是石脑油,以生产高辛烷值汽油为目得时一般采用80~180℃馏分。
15。
催化加氢裂化就是在催化剂及高氢压下加热重质油,使其发生一系列加氢与裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油与气体等产品得加工过程.16、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与产品分离与精制三大步骤。
高中化学工艺流程知识点总结
工艺流程专题一、必备知识点1.对原料进行预处理的常用方法及其作用(1)研磨——减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
提高矿石浸出率的方法有①加热升温;②将矿石研成粉末;③搅拌;④适当增大酸的浓度等。
2.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足以下两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某物质降温时析出,如除去NaCl中少量KNO3的方法是蒸发结晶、趁热过滤。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
3.常用的提纯及分离方法常用的提纯方法(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。
(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化还原法:除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
(6)调节溶液pH法:如除去Cu2+中混有的Fe3+等。
常用的分离方法(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。
(2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
高中化学工艺流程知识点总结
高中化学工艺流程知识点总结化学工艺是指应用化学原理和方法,将天然的或合成的化学原料加工成需要的化学产品的一种工业生产方式。
化学工艺是通过一系列的化学反应、分离、纯化、结晶、干燥等技术步骤来实现的。
下面我们来总结一下高中化学工艺流程的知识点。
1. 基本概念化学工艺是一种将化学原料转化为化学产品的技术过程。
它包括原料的准备、反应过程、分离纯化和产品的收集等步骤。
化学工艺可以分为有机化工、无机化工、石油化工等不同类型。
2. 常用设备化学工艺中常用的设备有反应釜、分离釜、蒸馏塔、萃取塔、干燥箱等。
其中,反应釜是进行化学反应的主要设备,分离釜用于将反应物和产物分离,蒸馏塔用于分离液体混合物中的各种成分,萃取塔用于提取液体混合物中的某一成分,干燥箱则用于将湿润的产物干燥。
3. 工艺流程化学工艺的流程包括原料的准备、反应、分离、纯化和产品的收集等步骤。
其中,反应是化学工艺的核心步骤,其它步骤则是为了实现反应的进行和产物的纯化。
化学工艺的流程可以根据需要进行优化和改进,以提高产物的纯度、减少反应废物的产生等。
4. 常见反应化学工艺中常见的反应有酯化、醇酸化、酰胺化、加成反应、氧化反应、还原反应、烷基化反应等。
这些反应有的是用于合成有机化合物,有的则是用于加工矿石或石油化工产品等。
5. 分离技术化学工艺中的分离技术包括蒸馏、结晶、萃取、膜分离等。
其中,蒸馏是分离液体混合物中各种成分的主要方法,结晶则是将某种物质从溶液中分离出来的方法,萃取则是利用溶剂将某种物质从混合物中提取出来的方法,膜分离则是利用膜将混合物分离成不同的成分。
6. 质量控制化学工艺中的质量控制包括原料的质量控制、反应条件的控制、产品的纯度和质量的检测等。
其中,反应条件的控制包括反应时间、反应温度、反应压力、反应物的摩尔比等;产品的纯度和质量检测则包括物理性质检测、化学性质检测、结构分析等。
7. 安全生产化学工艺是一种危险性较高的生产方式,因此安全生产是化学工艺中必须重视的问题。
化学工艺学重点知识点
化学工艺(化学生产技术)系指将原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。
化学工艺的特殊性是指不同的产品生产方法和过程不相同,这就是化学工艺学研究的范畴。
(产品为研究目标)化学工艺的共同性是指不同产品生产的过程的步骤具有相同性,这就是化学工程学研究的范畴。
(过程的规律为研究目标)化学工艺过程包括:生产方法的选择及方法原理设备作用结构和操作催化剂的选择和使用操作条件的选择产品分离能量综合利用现代化学工业的特点1)原料、生产方法和产品的多样性,复杂性,2)向大型化,综合化发展,精细化也在不断提高3)多学科合作,生产技术密集型的生产部门现代化学工业是高度自动化和机械化的生产部门,进一步朝着智能化发展4)重视能量合理利用,积极采用节能工艺和方法5)资金密集(技术密集)投资回收速度快利润高。
6)化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工、企业要解决的问题。
化学工业的主要产品基本有机化工产品无机化工产品高分子化工产品精细化工产品生物化工产品石油的组成;烃类化合物--饱和烃环烷烃芳香烃非烃类化合物--含硫、氮、氧和金属的有机化合物胶质和沥青--沸点高于500℃的馏分,多为稠环环烷烃和芳香烃含S、N杂原子的环状化合物石油的一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
其原理是利用石油中各组分挥发度的差别进行分离的方法。
常压蒸馏的塔底馏分称为常压重油减压以降低沸点,继续精馏,所得产品主要为润滑油和裂解原料,塔底馏分为减压渣油,原油中的胶质和沥青质留于其中。
蒸馏的流程有三类:燃料型燃料-润滑油型燃料-化工型二次加工A.催化重整;在含铂催化剂的作用下加热汽油(石脑油)馏分,使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。
目的是获得高辛烷值的汽油,还提供苯、甲苯、二甲苯及液化气和溶剂油,副产氢气辛烷值是表示汽油抗爆性的指标。
将汽油样与异辛烷(规定辛烷值为100)和正庚烷(规定辛烷值为0)的混合溶液在标准试验汽油机中比较。
当油样的抗爆性与某一浓度溶液抗爆性相同时,溶液中异辛烷的体积百分浓度就是该汽油的辛烷值。
化学工业流程知识点汇总
化学工业流程知识点汇总
化学工业流程是指在化学工业生产中所涉及的各种化学反应、物质转化和生产工艺。
以下是化学工业流程的一些知识点汇总:
1. 原料准备,化学工业流程通常从原料的准备开始,原料可以是天然资源如矿石、石油等,也可以是化学合成的中间体或原料。
2. 反应过程,化学工业生产中的核心是各种化学反应过程,包括合成反应、氧化还原反应、酸碱中和反应等。
这些反应过程需要精确的控制温度、压力、催化剂等条件。
3. 分离和纯化,在化学工业流程中,通常需要对反应产物进行分离和纯化,以获得所需的化学品。
常用的分离技术包括蒸馏、结晶、萃取、过滤等。
4. 能源消耗,化学工业流程通常需要大量的能源,包括热能和电能。
优化能源利用,减少能源消耗是化学工业流程设计的重要考虑因素。
5. 废物处理,化学工业流程产生的废物需要得到妥善处理,以
减少对环境的影响。
常见的废物处理方法包括焚烧、化学中和、再循环利用等。
6. 自动化控制,现代化学工业流程通常采用自动化控制系统,实现对生产过程的精确控制,提高生产效率和产品质量。
7. 安全生产,化学工业流程涉及到许多危险化学品和高温高压等条件,安全生产是化学工业流程设计和操作的重要方面,需要严格遵守相关的安全规范和标准。
综上所述,化学工业流程涉及到原料准备、反应过程、分离和纯化、能源消耗、废物处理、自动化控制和安全生产等多个方面。
设计和优化化学工业流程需要综合考虑这些方面,以实现高效、安全、环保的生产。
化学工业流程知识点汇总
化学工业流程知识点汇总化学工业流程是指将原料经过一系列化学反应和物理操作,转化为最终产品的过程。
在化学工业中,有许多不同的流程和工艺被广泛应用于各个领域,如石油化工、制药、冶金等。
下面将介绍几个常见的化学工业流程。
1. 石油炼制流程:石油炼制是将原油分离并转化为不同产品的过程。
首先,原油经过蒸馏塔分离为不同沸点的馏分,如汽油、柴油、煤油等。
然后,这些馏分经过催化裂化、重整、脱硫、脱氮等处理,得到符合市场需求的燃料和化工产品。
2. 合成氨工艺:合成氨是一种重要的化工原料,广泛用于制造肥料和化学品。
合成氨工艺主要包括气体净化、催化反应和分离纯化。
首先,氨合成气(含氢气和氮气)通过吸附和脱硫等步骤进行净化。
然后,氨合成反应在高温高压下进行,通常采用铁-钼催化剂。
最后,通过压缩和吸附等工艺,将合成氨纯化至所需纯度。
3. 化学品生产流程:化学品生产涉及许多不同的流程和反应,如聚合、酯化、酰化等。
以聚合反应为例,聚合是将单体分子连接成高分子化合物的过程。
通常有两种主要的聚合方法:添加聚合和缩聚聚合。
添加聚合是指通过在单体中引入双键或环状结构,使单体分子通过共价键连接起来。
缩聚聚合是指通过两个单体分子之间的反应,生成一个分子。
4. 制药工艺:制药工艺是将药物原料转化为药品的过程。
制药工艺包括原料处理、混合、反应、分离和纯化等步骤。
例如,制造药片的工艺通常包括将活性成分与辅料混合,通过湿法或干法成型制成片剂,然后进行包衣、涂层、包装等工艺。
5. 冶金工艺:冶金工艺涉及金属矿石的提取和精炼。
主要流程包括矿石破碎、矿浆制备、浮选、烧结、熔炼、精炼等。
例如,冶金工艺中的熔炼是将金属矿石通过高温熔融,使金属与其他杂质分离的过程。
精炼则是将熔炼产物进一步纯化,以提高金属的纯度。
化学工业流程在现代工业生产中扮演着重要的角色。
了解和掌握这些流程是化学工程师和相关专业人员的基本能力。
通过合理的设计和优化,可以提高产品质量和产能,降低生产成本,实现可持续发展。
化学工艺学知识点(氢化、脱氢、电解、无机化工反应单元工艺)终75
氢化、脱氢、电解、无机化工反应单元工艺1)氢化和脱氢反应的特点。
氢化反应:是还原反应,在加压、低温下对反应有利,氢化可细分为加氢和氢解两类。
脱氢反应:是氧化反应,在降压、高温下对脱氢有利。
脱氢可以根据在加热条件下需不需要使用催化剂分为加热脱氢、催化脱氢。
2)氢气来源。
氢气的来源有:水电解制氢、副产氢气的回收、由煤制氢、有气态烃和轻油转化制氢(目前最主要的制氢方法)3)合成氨反应特点。
答:①可逆反应②弱放热反应合成氨的工艺温度控制。
4)答:反应初期因催化剂反应活性好,反应温度可以控制低一点,随着催化剂使用时间的增长,催化剂活性下降,反应温度可以控制高一点;采用多段激冷,并控制加入的冷原料气量,将操作温度控制在最佳温度附近。
合成氨的氢气回收技术。
5)氢气回收技术有:中空纤维膜分离、变压吸附、深冷分离三种,其中中空纤维膜分离法投资省、效果好。
6)IFP苯加氢工艺流程?P2087)苯加氢制备环己烷过程中,原料精制的目的是什么?P205目的:避免催化剂中毒;甲烷化产生的水分,超过反应温度下在环己烷的溶解度,会导致催化剂聚结和失活。
氢气中的的硫太高,需用碱液吸收精制。
8)电解的定义。
P230电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在两个电极上所引起的化学变化。
9)隔膜法电解食盐水的原理及电极反应、产物。
P236原理:利用电解槽内隔膜将阳极产物(氯气)和阴极(氢气和烧碱)分开的电解生产工艺10)离子交换膜法电解食盐水过程,食盐水二次精制的原因。
P242在膜的微孔中挂着磺酸基上的Na+交换下来,后者通过微孔,进入阴极电解液,而带负电的Cl和OH-因受磺酸根基团的静电排斥排斥作用,很难通过微孔。
精制盐水含有较多的多价阳离子,由于他们很容易占有多个磺酸基团,增加了精制盐水中的Na+进行离子交换以及渗过膜微孔的难度。
因此,需要二次精制处理。
11)典型的可通过电解获得的产品有哪些?NaOH、Cl2 、H2、己二腈、葵二酸、12)化学矿的固相化学加工过程及其分类。
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第2章化学工艺基础1.石油的一次加工方法:常压蒸馏和减压蒸馏2.馏分油的化学加工方法(二次加工方法):催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解(主要包括各种加工方法的原料,加工的产物)催化重整: 原料:加热汽油馏分(石脑油)目的:生产高辛烷值汽油或生产芳烃催化裂化:原料:加热重质馏分油目的:增加汽油产量烃类热裂解:原料:较优者是乙烷、丙烷和石脑油目的:为了制取乙烯和丙烯,同时副产丁烯、丁二烯、苯、甲苯、丁二烯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料3.化工生产过程一般可概括为:原料预处理、化学反应、产品分离和精制4.循环流程及其特点:特点:反应物进入反应器后未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器的工艺流程称为循环式工艺流程。
优点:能显著地提高原料的利用率,减少系统排放量,降低了原料消耗,也减少了环境污染。
c.降低烃分压:烃裂解的一次反应是分子数增多的过程,对于脱氢可逆反应,降低压力对于提高乙烯平衡组成有利;从反应速率分析,降低压力可以增大一次反应对于二次反应的相对速率,提高一次反应选择性。
4.在烃类裂解过程中为什么要降低烃分压?从热力学与动力学两个角度分析。
为什么要添加稀释剂?为何选择水蒸气为稀释剂?①a.热力学:(书P74 公式)△n<0,增大反应压力,K x上升,平衡向生成产物方向移动;△n>0,增大反应压力,K x下降,平衡向原料方向移动。
烃裂解的一次反应是分子数增多的过程,对于脱氢可逆反应,降低压力对提高乙烯平衡组成有利(断链反应因是不可逆反应,压力无影响)。
烃聚合缩合的二次反应是分子数减少的过程,降低压力对提高二次反应产物的平衡组成不利,可抑制结焦过程。
b.动力学:烃裂解的一次反应多是一级反应或可按拟一级反应处理,其反应速率方程式:r裂=k 裂c ; 烃类聚合和缩合的二次反应多是高于一级反应,其反应速率方程式为:r聚=k聚c n r缩=k缩c A c B压力不能改变反应速率常数k,但降低压力能降低反应物浓度c,所以对一次反应、二次反应都不利。
但反应的级数不同影响有所不同,压力对高于一级的反应的影响比对一级反应的影响要大得多,也就是说降低压力可增大一次反应对于二次反应的相对速率。
②由于裂解是在高温下操作,不宜于用抽真空减压的方法降低烃分压,这是因为高温密封困难,一旦空气漏入负压操作的裂解系统,与烃气体形成爆炸混合物就有爆炸的危险,而且减压操作对以后分离工序的压缩操作也不利,要增加能量消耗。
所以,采取添加稀释剂以降低烃分压。
③原因:a.裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离,不会增加裂解气的分离负荷和困难。
使用其他惰性气体为稀释剂时反应后均与裂解气混为一体,增加分离困难。
b.水蒸气热容量大,使系统有较大热惯性,当操作供热不平稳时,可以起到稳定温度的作用,保护炉管防止过热。
c.抑制裂解原料所含硫对镍铬合金炉管的腐蚀。
b.脱除积碳,炉管的铁和镍能催化烃类气体的生碳反应。
水蒸气对铁和镍有氧化作用,抑制他们对生碳反应的催化的作用。
而且水蒸气对已生成的碳有一定脱除作用。
5.管事裂解炉的改进:如何改进?改进的原则是什么?改进:在分支变径管基础上逐步减少管程,缩短管径。
原则:提高裂解温度,缩短停留时间。
6. 裂解炉出口的裂解气的冷却为何要采取急冷操作?操作方法的比较。
原因:裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应,由于停留时间的增长,二次反应增加,烯烃损失随之增多。
为此,需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却,通过急冷以终止其裂解反应。
比较:①直接急冷设备费少,操作简单,系统阻力小。
由于是冷却介质直接与裂解气接触,传热效果好。
但形成大量含油污水,油水分离困难,且难以回收热量。
②间接急冷对能量利用较合理,可回收裂解气被急冷时所释放的热量,经济性较好,且无污水产生,故工业上多用间接急冷。
7.裂解气的净化:气体杂质的来源;每一种气体杂质的脱除方法:酸性气体的净化方法、脱水方法、脱炔方法。
来源:①原料中带来②裂解反应过程生成③裂解气处理过程中引入酸性气体:a.碱洗法脱除酸性气体 b.乙醇胺法脱除酸性气体书p88脱水:吸附干燥书p91脱炔:a.催化加烃脱炔 b.溶剂吸收法脱除乙炔 (书P9)第4章芳烃转化过程1.芳烃的来源:最初来源于:煤焦化工业石油芳烃主要来源于:催化重整油、裂解汽油、轻烃与重芳烃2.芳烃转化的必要性与意义;芳烃的转化反应:芳烃的脱烷基化、芳烃的歧化与烷基转移、芳烃的烷基化(包括:各种反应的典型产品与相互之间转化的关系)必要性:由于不同来源的各种芳烃馏分组成是不同的,能得到的各种芳烃的产量也不同,如仅从这些来源来获得各种芳烃的话,必然会发生供需不平衡的矛盾。
意义:开发芳烃的转化工艺,以便依据市场的供求,调节各种芳烃的产量脱烷基化:甲苯加氢脱烷基制苯歧化与烷基转移:甲苯歧化反应烷基化:苯的烷基化3.C8芳烃的分离方法,分离的目的分离方法:邻二甲苯、乙苯的分离可以用精馏法分离对二甲苯、间二甲苯的沸点差只有0.75℃,难于采用精馏方法进行分离。
目前工业上分离对二甲苯的主要方法有:深冷结晶分离法、络合分离法、模拟移动床吸附分离法目的:将不含或少含对二甲苯的原料,转化为对二甲苯到平均浓度的组成第5章合成气的生产过程1.合成气的主要成分:CO2和H2的混合气2.合成气的生产方法:以煤为原料的生产方法、以天然气为原料的生产方法以重油或煤渣为原料的上产方法3.由天然气制合成气方法:水蒸气转化法水蒸气转化法:主反应:CH4+H2O=CO+3H2CH4+2H2O=CO2+4H2CO+H2O=CO2+H2O副反应:CH4=C+H2O2CO=C+CO2CO+H2=C+H2O影响因素的分析(从热力学角度分析,工艺条件的确定)①温度的影响:甲烷与水蒸气反应生成CO和H2是吸热的可逆反应,高温对平衡有有利,及H2及CO的平衡产率高,CH4平衡产率低。
一般情况下,当温度提高10℃,甲烷的平衡含量可降低1%~1.3%。
但温度过高,会有利于甲烷裂解,当高于700℃时,甲烷均相裂解速率很快,会大量析出碳,并沉积在催化剂和器壁上。
②水碳比的影响:水碳比对甲烷转化影响重大,高的水碳比有利于甲烷的蒸汽重整反应,在800℃,2Mpa条件下,水碳比由3提高到4时,甲烷平衡含量由8%降至5%。
同时,高水碳比也有利于抑制析碳副反应。
③压力的影响:甲烷蒸汽转化反应是体积增大的反应,低压有利于平衡,当温度800、水碳比4时,压力有2Mpa降低至1Mpa时,甲烷平衡含量有5%降至2.5%。
低压也可抑制一氧化碳的两个析碳反应,但是低压对甲烷裂解析碳反应平衡有利,适当加压可抑制甲烷裂解。
总之,从反应平衡考虑、甲烷水蒸气转化过程应该用适当的高温,稍低的压力和高水碳比。
4.天然气水蒸气转化为何要将转化过程分为两段进行?①从热力学的角度看,高温下甲烷的平衡浓度低。
②从动力学看,高温使反应速率加快,所以出口残余甲烷含量低。
③因压力对平衡的不利影响,要提高温度来弥补。
④为使残余甲烷含量降至0.3%(干基),必须使温度达到1000摄氏度。
但是在此高温下,反应器的材质受不了。
因此,为满足残余甲烷小于等于0.3%的要求,需要将转化过程分为两段进行。
5.为什么说一段转化炉属于变温反应器?一段转化炉温度沿炉管轴向的分布很重要,在入口端,甲烷含量最高,应着重降低裂解速率,故温度应低些,一般不超过500摄氏度,因有催化剂,转化反应速率不会太低,析出的少量碳也及时气化,不会结碳。
在离入口1/3处温度应控制不超过650摄氏度,只要催化剂活性好,大部分甲烷都能转化。
在1/3处以后,温度高于650摄氏度,此时氢气已增加,同时水碳比相对较大,可抑制裂解,温度又高,消碳速率大增,因此不可能积碳了,之后温度继续升高,直到出口达到800摄氏度左右,以保证低的甲烷残余量。
因而,一段转化炉是变温反应器。
6.甲烷水蒸气转化制合成气反应中,催化剂活性显著下降可由哪些现象判断?阐述原因①反应器出口气中甲烷含量升高②出口处平衡温距增大③出现“红管”现象原因:催化剂活性降低时,出口甲烷含量升高,一氧化碳和氢含量降低,此组成对应的平衡常数减小,故平衡温度降低,平衡温距增大。
催化剂活性越低,平衡温距越大。
因为反应时吸热的,活性降低则吸热减少,而管外供热未变,多余的热量将管壁烧得通红。
7. 一氧化碳变换(变换的目的、变换的化学反应、变换的催化剂、变换反应器的类型)目的:通过变化反应可产生更多氢气,同时降低CO含量,用于调节H2/CO的比例,满足不同生产需求。
化学反应:CO + H2O (汽) = CO2 + H2催化剂:A.铁铬系变换催化剂化学组成以Fe2O3为主,促进剂有Cr2O3和K2CO3B.铜基变换催化剂化学组成以CuO为主,ZnO和Al2O3为促进剂和稳定剂C.钴钼系耐硫催化剂化学组成是钴、钼氧化物并负载在氧化铝上变换反应器:①中间间接冷却式多段绝热反应器②原料气冷激式多段绝热反应器③水蒸气或冷凝水式多段绝热反应器8. 气体中硫化物、二氧化碳的脱除方法脱硫方法:干法脱硫:吸附法,吸附剂主要有氧化锌、活性炭、氧化铁、分子筛催化转化法,是使用其他脱硫催化剂,将烃类原料中所含的有机硫化物氢解,转化成易于脱硫的硫化氢。
湿法脱硫:化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法、湿式氧化法脱除二氧化碳:化学吸收法:本菲尔法、复合催化法、空间位阻胺促进法、氨基乙酸法。
物理吸收法:低温甲醇洗涤法、聚乙二醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法物理-化学吸收法变压吸收法第6章加氢与脱氢过程1.氮加氢制合成氨、平衡氨含量的影响因素氮与氢合成氨的化学反应式:0.5N2+1.5H2=NH3 可逆放热反应,反应热与温度、压力有关影响因素:①温度和压力的影响:当温度降低,或压力增高时,都能使平衡常数及相应的平衡氨含量增大②氢氮比的影响③惰性气体的影响:惰性气体的存在,会使平衡氨含量明显下降2.氨合成催化剂的活性组分、助剂、衰老活性组分:还原前主要成分是Fe3O4,还原后生成α-Fe助剂:AL2O3(结构型助催化剂,能增加催化剂的比表面积,兵防治还原后的铁微晶长大从而提高催化剂的活性和稳定性)、K2O(电子型催化剂,能促进电子转移过程,有利于氨分子的吸附和活动,促进生成物氨的脱附)、SiO2(虽有消弱催化剂碱性的作用,但起到稳定铁晶粒作用,增加催化剂的抗毒性和耐热性等)、MgO(提高耐热性能和耐硫性)、CaO(起助熔作用)衰老:催化剂经常使用后活性会降低,氨合成率降低,这种现象称为催化剂衰老。
衰老主要原因是α-Fe微晶逐渐长大,催化剂内表面变小,催化剂粉碎及长期慢性中毒所致3.氨合成塔的特点①承受高压的部位不承受高温,而承受高温的部位不承受高压②单位空间利用率高,以节省钢材③开孔少,保证筒体的强度,只留必要的开孔,以便安装和维修4.甲醇的合成、工艺条件、反应器催化剂:锌—铬系催化剂、铜基催化剂工艺条件:①反应温度和压力:合成甲醇为可逆放热反应,平衡产率与温度、压力有关。