工艺学课后答案
金属工艺学课后答案(3篇)
第1篇一、选择题1. 金属工艺学的研究对象是()A. 金属材料的加工工艺B. 金属材料的性能与结构C. 金属材料的制备与应用D. 金属材料的力学性能答案:A解析:金属工艺学主要研究金属材料的加工工艺,包括铸造、锻造、焊接、热处理等。
2. 金属材料的性能主要包括()A. 强度、塑性、硬度B. 热稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性C. 磁性、导电性、导热性D. 磁性、磁性、磁性答案:A解析:金属材料的性能主要包括强度、塑性、硬度等力学性能。
3. 金属材料的制备方法主要有()A. 冶炼、铸造、锻造、焊接B. 冶炼、烧结、热处理、电镀C. 冶炼、铸造、热处理、焊接D. 冶炼、烧结、电镀、焊接答案:A解析:金属材料的制备方法主要包括冶炼、铸造、锻造、焊接等。
4. 热处理工艺包括()A. 退火、正火、淬火、回火B. 退火、正火、氧化、回火C. 退火、正火、电解、回火D. 退火、正火、烧结、回火答案:A解析:热处理工艺主要包括退火、正火、淬火、回火等。
5. 焊接方法主要有()A. 焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊B. 焊条电弧焊、气体保护焊、钎焊C. 焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、钎焊D. 焊条电弧焊、气体保护焊、激光焊答案:A解析:焊接方法主要包括焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊等。
二、填空题1. 金属工艺学是研究()的科学。
答案:金属材料的加工工艺2. 金属材料的性能主要包括()、()、()等。
答案:强度、塑性、硬度3. 金属材料的制备方法主要包括()、()、()、()等。
答案:冶炼、铸造、锻造、焊接4. 热处理工艺主要包括()、()、()、()等。
答案:退火、正火、淬火、回火5. 焊接方法主要包括()、()、()等。
答案:焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊三、简答题1. 简述金属材料的加工工艺流程。
答案:金属材料的加工工艺流程主要包括以下步骤:(1)冶炼:将金属矿石提炼成金属。
(2)铸造:将熔融金属浇铸成所需形状的铸件。
金属工艺学部分课后习题解答
补充习题
下列铸件在大批量生产时,以什么铸造措施 为宜? 铝活塞金属型铸造、汽轮机叶片熔模铸造、 汽缸套离心铸造、车床床身砂型铸造、摩托车 气缸体压力铸造、汽车喇叭压力铸造、大口径 污水管离心铸造、大模数齿轮滚刀熔模铸造
压力加工:第二章 铸造
7 图示零件采用锤上模锻制造,请选择最合适旳分模面
位置? p127
I
铸造:第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型措施?
方案I: 分型面为曲
面,不利于分型。
I
方案II:分型面在最
II
大截面处,且为平面,
方案可行。
铸造:第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型措施?
I II
两方案均可, 但型芯头形状 不同。
铸造:第三章 砂型铸造
铸造:第一章 铸造工艺基础
8.试用下面异形梁铸钢件分析其热应力旳形成原 因,并用虚线表达出铸件旳变形方向。p49
形成原因:壁厚不均匀。
铸造:第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型措施?
p73
I方案存在错箱可能。 该零件不算太高,故 方案II稍好,从冒口
II
安放来看,II方案轻 易安放。
焊接措施: 手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊
端面车刀
6.图示铸件有几种分型方案?在大批量生产中应选择 哪种方案? p73
应采用方案I,方案II
I
型芯稳定,但φ40凸台
阻碍拔模。
II
铸造:第三章 砂型铸造
6.图示铸件有几种分型方案?在大批量生产中应选择 哪种方案? p73
I
III II
应采用方案III,方案I需要活块,且下面活 块难以取出;方案II需要挖砂。
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。
在化工生产中的作用主要体现在以下几方面:⑴提高反应速率和选择性。
⑵改进操作条件。
⑶催化剂有助于开发新的反应过程,发展新的化工技术。
⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。
在生产中必须正确操作和控制反应参数,防止损害催化剂。
催化剂使用时,必须在反应前对其进行活化,使其转化成具有活性的状态,应该严格按照操作规程进行活化,才能保证催化剂发挥良好的作用。
汽车制造工艺学课后习题参考答案吉大第三版
答案第一章(略)第二章工件的装夹和机床夹具作业题答案:三、分析题1、试分析图示工件加工要求,应限制的第一类自由度设定坐标系:(1)连杆小头上钻通孔1)刀具保证2)X、Y转动3)X、Y移动(2)1)X移动、Y、Z转动2)Y、Z转动3)Y、Z移动、Y、Z转动(3)1)Z移动、X、Y 转动2)X、Y转动3)Y、Z移动、Y、Z转动(4)移动1)刀具保证2)Z移动、X、Y转动3)X(5)1)刀具保证2)X移动、Z转动3)Z移动2分析下列各专用机床夹具定位元件所限制的自由度情况设定坐标系:1)两个短圆柱销1:限制X 、Y 移动和转动;V 型块4:限制Z 移动和转动。
(图a )2)定位套11:限制X 、Y 移动;平面支承6:Z 移动,X 、Y 转动;短菱形销2:限制Z 转动。
(图b )3)平面支承6:限制Z 移动,X 、Y 转动;短圆柱销1:限制X 、Y 移动;定位槽12: 限制Z 转动。
(图c )4)平面支承6:限制X 移动,Y 、Z 转动;短圆柱销1:限制Y 、Z 移动;活动短V 型块5:限制X 转动。
(图d )5)平面支承6:限制X 移动,Y 、Z 转动;短圆柱插销13:限制Y 、Z 移动;活动短V 型块5:限制X 转动。
(图e )6)拉刀导向部分9:限制Y 、Z 移动和转动;自位支承10:限制X 移动。
(图f )7)短圆柱销1:限制Y 、Z 移动和转动,X 移动;短菱形销2:X 转动。
(图g )8)方案1:圆锥销7:限制X 、Y 、Z 移动;移动圆锥销8:Y 、Z 转动;菱形圆锥销14:X 移动(重复限制)和转动。
方案2(好):圆锥销7:限制X 、Y 、Z 移动;移动圆锥销8:Y 、Z 转动;移动菱形圆锥销15:X 转动。
(图h )9)两个短V 型块:限制Y 、Z 移动和转动;增加1个短V 型块:限制X 移动和转动,再增加1个短V 型块:X 、Z 移动。
(图i )10)平面支承6:限制X 、Y 转动和Z 移动;短圆柱销1:限制X 、Y 移动;短菱形插销3:Z 转动。
金属工艺学课后答案
⾦属⼯艺学课后答案1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ-1 、δ%、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案:见教材。
45-50HRC表⽰洛⽒硬度为45-50;300HBS表⽰布⽒硬度为300.2、解释应⼒与应变的概念答:应⼒:物体由于外因(受⼒、湿度变化等)⽽变形时,在物体内各部分之间产⽣相互作⽤的内⼒,以抵抗这种外因的作⽤,并⼒图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截⾯某⼀点单位⾯积上的内⼒称为应⼒。
应变:物体受⼒产⽣变形时,体内各点处变形程度⼀般并不相同。
⽤以描述⼀点处变形的程度的⼒学量是该点的应变。
为此可在该点处到⼀单元体,⽐较变形前后单元体⼤⼩和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对⼒学性能的影响。
⼀般情况下,晶粒越细⼩,⾦属材料的强度和硬度越⾼,塑性和韧性越好。
因为晶粒越⼩,晶界越多。
晶界处的晶体排列是⾮常不规则的,晶⾯⽝⽛交错,互相咬合,因⽽加强了⾦属间的结合⼒。
⼯业中常⽤细化晶粒的⽅法来提⾼⾦属材料的机械性能,称为细晶强化。
晶粒的⼤⼩与过冷度和变质处理密切相关:过冷度:过冷度越⼤,产⽣的晶核越多,导致晶粒越细⼩。
通常采⽤改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理:也叫孕育处理。
⾦属液中晶核多,则晶粒细⼩。
通常采⽤浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产⽣,以拟制晶粒长⼤。
2、你如何理解相与组织,指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同⼀的组成部分,相与相之间有界⾯分开。
“相”是合⾦中具有同⼀原⼦聚集状态,既可能是⼀单相固溶体也可能是⼀化合物;组织⼀般系指⽤⾁眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像,实质上它是⼀种或多种相按⼀定⽅式相互结合所构成的整体的总称。
因此,相与组织的区别就是结构与组织的区别,结构描述的是原⼦尺度,⽽组织则指的是显微尺度。
合⾦的组织是由相组成的,可由单相固溶体或化合物组成,也可由⼀个固溶体和⼀个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
果品蔬菜加工工艺学课后题答案
果品蔬菜加工工艺学课后题答案1、果蔬加工、预处理、工艺成熟度的概念?果蔬加工:以各种果蔬为原料,采用各种不同的工艺方法,对原料进行不同深度的加工处理,改变其原料的形态、性质,制成多种各具特色、安全卫生、耐保存的果蔬加工制品,这个过程就叫果蔬加工。
果蔬加工原料的预处理包括:选别、分级、洗涤、去皮、修整、切分、烫漂(预煮)、护色、抽空、半成品保存等工序。
尽管果蔬种类和品种各异,组织特性相差很大,加工方法也有很大的差别,但加工前的预处理过程却基本相同。
加工成熟度:是指果实已具备该品种应有的加工特征,分为适当成熟与充分成熟。
2、糖、果胶、有机酸、单宁等成分与果蔬加工的关系?(1)a糖是果蔬体内贮存的主要营养物质,是影响果蔬制品风味和品质的重要因素;b糖是微生物的主要营养物质,结合果蔬含水量高的特点,加工中应注意糖的变化及卫生条件; c还原糖与氨基化合物;d糖在高温下自共存时,是发生美拉德非酶褐变的重要反应底物,影响制品色泽;本身的焦化反应,影响制品色泽;e淀粉不溶于冷水,当加温至55-60度时,即产生糊化,变成带黏性的半透明凝胶或胶体溶液,淀粉不溶于冷水,当加温至55-60度时,即产生糊化,变成带黏性的半透明凝胶或胶体溶液。
(2)利用原果胶可在酸、碱、酶的作用下水解和果胶溶于水而不溶于酒精等性质,可以从富含果胶的果实中提取果胶。
果胶在人体内不能分解利用,但有帮助消化、降低胆固醇等作用,属膳食纤维范畴,是健康食品原料。
果胶作为增稠剂且具很好的胶凝能力,广泛用于果酱、果冻、糖果及混浊果汁中。
果胶酸不溶于水,能与Ca2+.Mg2+生成不溶性盐类,常作为果汁、果酒的澄清剂。
(3)a对风味的影响果蔬及其加工品的风味决定于糖和酸的种类、含量和比例;b. 对杀菌条件的影响酸或碱可以促进蛋白质的热变性,微生物细胞所处环境的PH值,直接影响微生物的耐热性,一般说来细菌在PH6-8时,耐热性最强。
c. 对容器、设备的腐蚀作用由于有机酸能与铁、铜、锡等金属反应,促使容器、设备的腐蚀,影响制品的色泽和风味,因此加工中凡与果蔬原料接触的容器、设备部位,均要求用不锈钢制作。
机械制造工艺学课后习题答案(哈工大)
1-1.(什么就是生产过程,工艺过程与工艺规程)生产过程—机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联得劳动过程得总与.工艺过程-按一定顺序逐渐改变生产对象得形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、ﻫ相对位置(装配)与性质(热处理)使其成为成品得过程机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程与操作方法等得工艺文件。
1—2、(什么就是工序,安装,工步与工位)工序—一个(或一组)工人,在一个工作地点,对一个(或同时几个)工件所连续完成得那部分工艺过程。
2.工步—在加工表面与加工工具(切削速度与进给量)都不变得情况下,所连续完成得那一部分工序。
3。
安装—工件经一次装夹后所完成得那一部分工序。
4、工位—一次装夹工件后,工件与夹具或机床得可动部分一起相对刀具或机床得固定部分所占据得每一个位置,称为工位(在一个位置完成得部分工序) 。
5.行程(走刀)—对同—表面进行多次切削,刀具对工件每切削一次,称之为一次行程.加工余量得概念:指加工过程中所切去得金属层厚度。
余量有工序余量与加工总余量之分.工序余量:相邻两工序得工序尺寸之差;加工总余量:从毛培变为成品得整个加工过程中某表面切除得金属层总厚度,即毛培尺寸与零件图设计尺寸之差.影响加工余量得因素:1上下表面粗糙度H1a与缺陷层H2a 2上工序得尺寸公差Ta3上工序得尺寸误差4本工序加工时得装夹误差时间定额得定义:在一定生产条件下,规定完成一定产品或完成一道工序所消耗得时间.时间定额得组成:1基本时间tj2辅助时间tf 3工作地点服务时间tfw4休息与自然需要时间tx 5准备终结时间tzz1-3、(生产类型就是根据什么划分得?常用得有哪几种生产类型?她们各有哪些主要工艺特征)⏹生产类型—企业生产专业化程度得分类。
一般分为单件生产、成批(批量)生产与大量生产⏹(1)单件(小批)生产- 产品产量很少,品种很多,各工作地加工对象经常改变,很少重复。
⏹(2)成批生产- 一年中分批轮流地制造几种不同得产品,每种产品均有一定得数量,工作地得加工对象周期地重复。
金属工艺学课后习题答案
第一章铸造1.什么是铸造?铸造包括哪些主要工序?答:将熔融金属液浇入具有和零件形状相适应的铸型空腔中,凝固后获得一定形状和性能的金属件的方法称为铸件。
2.湿型砂是由哪些材料组成的?各种材料的作用是什么?答:湿型砂主要由石英砂、膨润土、煤粉、和水等材料所组成,也称潮模砂。
石英砂是型砂的主体,是耐高温的物质。
膨润土是粘结性较大的一种粘土,用作粘结剂,吸水后形成胶状的粘土膜,包覆在沙粒表面,把单个砂粒粘结起来,使型砂具有湿态强度。
煤粉是附加物质,在高温受热时,分解出一层带光泽的碳附着在型腔表面,起防止铸铁件粘砂的作用。
沙粒之间的空隙起透气作用。
3.湿型砂应具备哪些性能?这些性能如何影响铸件的质量?答:对湿型砂的性能要求分为两类:一类是工件性能,指型砂经受自重、外力、高温金属液烘烤和气体压力等作用的能力,包括湿强度、透气性、耐火度和退让性等。
另一类是工艺性能,指便于造型、修型和起模的性能,如流动性、韧性、起模性和紧实率等。
4.起模时,为什么要在模样周围的型砂上刷水?答:手工起模时在模样周围砂型上刷水的作用是增加局部型砂的水分,以提高型砂韧性。
5.什么是紧实率?紧实率是如何反应湿型砂的干湿程度及性能的?对手工造型型砂的紧实率要求是多少?答:是指一定体积的松散型砂试样紧实前后的体积变化率,以试样紧实后减小的体积与原体积的百分比表示。
过干的型砂自由流入试样筒时,砂粒堆积得较密实,紧实后体积变化较小,则紧实率小。
过湿的型砂易结成小团,自由堆积是较疏松,紧实后体积减小较多,则紧实率大。
对手工型和一般机器型的型砂,要求紧实率保持在45%~50%。
6.什么是面砂?什么是背砂?它们的性能要求和组成有何不同?答:与模样接触的那一层型砂,称为面砂,其强度、透气性等要求较高,需专门配制。
远离模样在型砂中起填充作用加固作用的型砂称为背砂,一般使用旧砂。
7.型砂反复使用后,为什么性能会降低?恢复旧砂的性能应采取什么措施?答:浇注时,砂型表面受高温铁水的作用,砂粒碎化、煤粉燃烧分解,部分粘土丧失粘结力,均使型砂的性能变坏。
金属工艺学课后习题答案
P(2)一般情况下,车削的切削过程为什么刨削、铣削等平稳?对加工有何影响?答:1.除了车削断续表面外,一般情况下车削过程是连续进行的,不像铣削和刨削,在一次走刀过程中刀齿有多次切入和切出,产生冲击;2.当车几何形状、背吃刀量和进给量一定时,切削层公称横街表面积是不变的;因此车削时切削力基本上不发生变化;3.车削的主运动为工件回转,避免了惯性力和冲击的影响;所以车削过程比铣削和刨削平稳。
连续切削效率高,表面粗糙度等级高,加工精度也高;断续切削效率低,表面粗糙度等级低,加工精度也低。
(14)铣削为什么比其他加工容易产生振动?答:铣刀的刀齿切入和切出时产生冲击,并将引起同时工作刀齿数的增减,在切削过程中每个刀齿的切削层厚度hi随刀齿位置的不同而变化,引起切削层截面积变化,因此在铣削过程中铣削力是变化的,切削过程不平稳容易产生振动。
(19)磨削为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙度值?答:1.磨粒上较锋利的切削刃,能够切下一层很薄的金属,切削厚度可以小刀微米;2.磨削所用的磨床,比一般切削加工精度高,刚度及稳定性较好,并且具有微量进给机构,可以进行微量切削;3.磨削时切削速度很高,当磨粒以很高的切削速度从工件表面切过时,同时有很多切削刃进行切削,每个磨刃仅从工件上切下极少量的金属,残留面积高度很小,有利于形成光洁表面。
(2)试决定下列零件外圆卖面的加工方案:1.紫铜小轴,φ20h7,Ra值为0.8um;粗车→半精车→精车2.45钢轴,φ50h6,Ra值为0.2um,表面淬火49-50HRC。
粗车→半精车→淬火→低温回火→粗磨→精磨(3)下列零件上的孔,用何种方法加工比较合理?1.单件小批生产中,铸铁齿轮上的孔,φ20H7,Ra值为1.6um;钻→粗镗→半精镗2.大批大量生产中,铸铁齿轮上的孔,φ50H7,Ra值为0.8um;钻→扩→拉3.高速三面刃铣刀的孔,φ27H6,Ra值为0.2um;钻→粗镗→粗磨→半精磨4.变速箱体上传动轴的轴承孔,φ62J7,Ra值为0.8um。
金属工艺学第五版课后习题详解
⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇,第⼀章,P11页3、对于具有⼒学性能要求的零件,为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求,⽽极少标注其他⼒学性能要求?答:硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒,反应了⾦属材料综合的性能指标,同时,各种硬度与强度间有⼀定的换算关系,故在零件图的技术条件下,通常只标出硬度要求,其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么?答:σb:抗拉强度,材料抵抗断裂的最⼤应⼒。
σs:屈服强度,塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。
σ:条件屈服强度,脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1:疲劳强度,材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。
δ:延伸率,衡量材料的塑性指标。
αk:冲击韧性,材料单位⾯积上吸收的冲击功。
HRC:洛⽒硬度,HBS:压头为淬⽕钢球的布⽒硬度。
HBW:压头为硬质合⾦球的布⽒硬度。
第⼀篇,第⼆章,P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响,细化晶粒的途径是是什么?答:⼀般来说,同⼀成分的⾦属,晶粒越细,其强度、硬度越⾼,⽽且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多,但主要取决于晶核的数⽬,晶核越多,晶核长⼤的余地愈⼩,长成的晶粒越细,主要途径有:1、提⾼冷却速度,增加晶核数⽬;2、添加变质剂(孕育处理),增加外来晶核;3、热处理或塑性加⼯,固态⾦属晶粒细化;4、凝固时震动液体,碎化结晶的枝状晶。
第⼀篇,第三章,P29页3、碳钢在油中淬⽕,后果如何?为什么合⾦钢通常不在⽔中淬⽕?答:由于碳钢的淬透性较差,因此在油中淬⽕时,⼼部冷却速度较慢,可能得不到马⽒体组织,降低了材料的⼒学性能。
对于合⾦钢,其淬透性较好,若在⽔中淬⽕,其整个截⾯将全部变成马⽒体,内应⼒较⼤,容易产⽣变形及开裂。
5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同?答:钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕,其组织为低温回⽕马⽒体,主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。
金属工艺学课后习题答案
第一章铸造1.什么是铸造铸造包括哪些主要工序答:将熔融金属液浇入具有和零件形状相适应的铸型空腔中,凝固后获得一定形状和性能的金属件的方法称为铸件。
2.湿型砂是由哪些材料组成的各种材料的作用是什么答:湿型砂主要由石英砂、膨润土、煤粉、和水等材料所组成,也称潮模砂。
石英砂是型砂的主体,是耐高温的物质。
膨润土是粘结性较大的一种粘土,用作粘结剂,吸水后形成胶状的粘土膜,包覆在沙粒表面,把单个砂粒粘结起来,使型砂具有湿态强度。
煤粉是附加物质,在高温受热时,分解出一层带光泽的碳附着在型腔表面,起防止铸铁件粘砂的作用。
沙粒之间的空隙起透气作用。
3.湿型砂应具备哪些性能这些性能如何影响铸件的质量答:对湿型砂的性能要求分为两类:一类是工件性能,指型砂经受自重、外力、高温金属液烘烤和气体压力等作用的能力,包括湿强度、透气性、耐火度和退让性等。
另一类是工艺性能,指便于造型、修型和起模的性能,如流动性、韧性、起模性和紧实率等。
4.起模时,为什么要在模样周围的型砂上刷水答:手工起模时在模样周围砂型上刷水的作用是增加局部型砂的水分,以提高型砂韧性。
5.什么是紧实率紧实率是如何反应湿型砂的干湿程度及性能的对手工造型型砂的紧实率要求是多少答:是指一定体积的松散型砂试样紧实前后的体积变化率,以试样紧实后减小的体积与原体积的百分比表示。
过干的型砂自由流入试样筒时,砂粒堆积得较密实,紧实后体积变化较小,则紧实率小。
过湿的型砂易结成小团,自由堆积是较疏松,紧实后体积减小较多,则紧实率大。
对手工型和一般机器型的型砂,要求紧实率保持在45%~50%。
6.什么是面砂什么是背砂它们的性能要求和组成有何不同答:与模样接触的那一层型砂,称为面砂,其强度、透气性等要求较高,需专门配制。
远离模样在型砂中起填充作用加固作用的型砂称为背砂,一般使用旧砂。
7.型砂反复使用后,为什么性能会降低恢复旧砂的性能应采取什么措施答:浇注时,砂型表面受高温铁水的作用,砂粒碎化、煤粉燃烧分解,部分粘土丧失粘结力,均使型砂的性能变坏。
工艺学课后习题及答案
答案:
工艺尺寸链:尺寸链是指由相互联系的按一定顺序排列的封闭尺寸组,在零件的加工过程中,由有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。
判定工艺尺寸链的封闭环和增、减环:(1)封闭环,根据尺寸链的封闭性,封闭环是最终被间接保证精度的那个环,尺寸链的封闭环是由零件
答案:
加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。
采用近似的成形运动或近似的刀削刃轮廓,虽然会带来加工原理误差,但往往可简化机构或刀具形状,或可提高工作效率,有时因机床结构或刀
具形状的简化而使近似加工的精度比使用准确切削刃轮廓及准确成形运动进行加工所得到的精度还要高。因此,有加工原理误差的加工方法在生产
园表面及其端面,可以很好的保证各外圆表面的同轴度以及外圆与端面的垂直度,加工效率高并且所用夹具结构简单。
采用支承轴径定位,因为支承轴径既是装配基准,也是各个表面相互位置的设计基准,这样符合基准重合的原则,不会产生基准不重合误差,容
易保证关键表面间的位置精度。
主轴通孔的加工不能安排在最后,所以安排工艺路线时不可能用主轴本身的中心孔作为统一的基准,而要使用中心孔和外圆表面互为基准,这样
答案:
基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。
设计基准是指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。
工艺基准是指在零件的工艺过程中所采用的基准。
在工序图中,用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准,称为工序基准。
在加工时,用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准,称为定位基准。
采用一面两孔的定位方式在各种箱体加工中的应用十分广泛例如page115一面两孔定位夹具这种定位方式夹具结构简单装卸工件方便定位稳定可靠并且在一次装夹中可以加工除定位面以外的所有个平面和孔系也可以作为从粗加工到精加工大部分工序的定位基准实现基准统一
金属工艺学_课后习题参考答案
⾦属⼯艺学_课后习题参考答案第⼀章(p11)1、什么就是应⼒?什么就是应变?答:应⼒就是试样单位横截⾯得拉⼒;应变就是试样在应⼒作⽤下单位长度得伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受得最⼤载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈".缩颈发⽣在拉伸曲线上bk段。
不就是,塑性变形在产⽣缩颈现象前就已经发⽣,如果没有出现缩颈现象也不表⽰没有出现塑性变形。
4、布⽒硬度法与洛⽒硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采⽤哪种⽅法检查其硬度?库存钢材硬质合⾦⼑头锻件台虎钳钳⼝洛⽒硬度法测试简便,缺点就是测量费时,且压痕较⼤,不适于成品检验。
布⽒硬度法测试值较稳定,准确度较洛⽒法⾼。
;迅速,因压痕⼩,不损伤零件,可⽤于成品检验.其缺点就是测得得硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次. 硬质合⾦⼑头,台虎钳钳⼝⽤洛⽒硬度法检验。
库存钢材与锻件⽤布⽒硬度法检验。
5、下列符号所表⽰得⼒学性能指标名称与含义就是什么?抗拉强度它就是指⾦属材料在拉断前所能承受得最⼤应⼒、屈服点它就是指拉伸试样产⽣屈服时得应⼒。
规定残余拉伸强度疲劳强度它就是指⾦属材料在应⼒可经受⽆数次应⼒循环不发⽣疲劳断裂,此应⼒称为材料得疲劳强度. 应⼒它指试样单位横截⾯得拉⼒。
冲击韧度它就是指⾦属材料断裂前吸收得变形能量得能⼒韧性。
HRC 洛⽒硬度它就是指将⾦刚⽯圆锥体施以100N得初始压⼒,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值. HBS布⽒硬度它就是指⽤钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出得⾦属得布⽒硬度。
HBW 布⽒硬度它就是指以硬质合⾦球为压头得新型布⽒度计。
第⼆章(p23)(1)什么就是“过冷现象"?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度.(2)⾦属得晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响?细化晶粒得途径有哪些?答:⾦属得晶粒粗细对其⼒学性能有很⼤影响。
金属工艺学_课后习题参考答案
第一章(p11)1.什么是应力?什么是应变?答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度?库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?细化晶粒的途径有哪些?答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
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。
金属工艺学课后答案
1.金属材料可分为钢铁材料和非铁金属两类。
2.钢铁材料是由铁,碳及Si,,Mn,S,P等杂质元素组成的金属材料。
3.填出下列力学性能指标的符号:屈服点σs,洛氏硬度A标尺HRA,断后伸长率A(σ),断面收缩率Z(ψ),对称循环应力下的疲劳强度σ-1.4.使用性能包括力学性能,物理性能,化学性能。
5.金属结晶时冷却速度越大,过冷度越大,金属的实际结晶温度就越低。
6.金属的晶粒愈细小,其强度,硬度越高,塑性,韧性越好。
7.合金的晶体结构分为固溶体,金属化合物与机械混合物三种。
8.车床主要用于加工各种回转体表面。
9.钻床和镗床均为孔加工机床。
1.珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
2 碳的质量分数为0.77%的铁碳合金称为共析钢,当其加热后冷却到S点(722)时会发生共析转变,从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体的混合物,称为珠光体。
钢中所含有害杂质元素是 S P11 非合金中按钢中碳的质量分数高低可分为低碳钢。
中碳钢,高碳钢三类12 在非合金钢中按钢的用途可分为碳素结构钢碳素工具钢 .13 T12钢按用途分类属于碳素工具钢,按碳的质量分数分类属于高碳钢,按质量分类属于特殊质量非合金钢14 45 钢按用途分类属于碳素结构钢,按质量分数分类属于优质非合金钢。
1.整体热处理分为退火,正火,淬火,回火等2.热处理工艺过程由加热保温和冷却三个阶段组成25 常用的冷却介质有水油盐浴等。
26 按回火温度范围可将回火分为低温回火,中温和高温回火三种。
2.高速钢刀具在切削温度达600 时,仍能保持高硬度和高耐磨性1.特种铸造包括金属型铸造,压力铸造,离心铸造,熔模铸造等。
2.型砂和芯砂主要由原砂,粘结剂,附加物,旧砂和水组成。
塑性与变形抗力是衡量可锻性优劣的两个主要指标,塑性愈高,变形抗力愈小,金属的可锻性就愈好。
2随着金属冷变形程度的增加,材料的强度和硬度有所提高,塑性和韧性有所下降,使金属的可锻性恶化。
8弯曲件弯曲后,由于有回弹现象,所以弯曲模具的角度应比弯曲角度小一个回弹a。
化学工艺学课后答案
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。
燕大机械制造工艺学课后作业题答案
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8、业余生活要有意义,不要越轨。20 20年12 月11日 星期五 6时53 分32秒0 6:53:32 11 December 2020
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9、一个人即使已登上顶峰,也仍要自 强不息 。上午 6时53 分32秒 上午6时 53分06 :53:322 0.12.11
• 10、你要做多大的事情,就该承受多大的压力。12/11/
25.05 24.95
TM
2
25mm
常值系统误差 求得
0.03mm
x TM 25 0.03 24.97mm
第四章 习题讲解
(2)判断工
0.1 6 0.025
0.67
因CP<1,该工序能力严重不足,必然产生不合格品。
(3)绘制尺寸分布图
工序要求的工件最小、最大尺寸为:
第四章 习题讲解
4-3 试分析转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时,影响直 径误差的因素中,导轨在垂直平面内和水平面内的弯曲,那个影 响大?与卧式车床比较有什么不同?为什么?
导轨在垂直平面内的弯曲影响大。
因为导轨在垂直平面内的弯曲所引 起的刀刃与工件间的相对位移,即直 径误差的敏感方向是通过切削刃的加 工表面的法向,正是垂直平面方向。
卧式车床的刀具水平安装,车床导轨在水平面内的弯曲对工 件直径误差影响大。因为直径误差的敏感方向是水平面方向。
第四章 习题讲解
4-10 在车床上加工一批光轴的外圆,加工后经度量若发现整 批工件有如图所示几何形状误差,试分别说明可能产生(a)、(b)、 (c)、(d)所示误差的各种原因。
解:图a 加工过程中刀具刃口逐渐磨损,加工后造成工件呈圆 锥体误差。
第四章 习题讲解
(4)计算合格率和废品率 尺寸过小废品率为
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。
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在生产中必须正确操作和控制反应参数,防止损害催化剂。
催化剂使用时,必须在反应前对其进行活化,使其转化成具有活性的状态,应该严格按照操作规程进行活化,才能保证催化剂发挥良好的作用。
第2章化学工艺基础
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。
a 同碳数的烷烃,断链比脱氢容易;
b烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;
c脱氢难易与烷烃的分子结构有关,叔氢最易脱去,仲氢次之,伯氢最难;
环烷烃裂解的规律:
a侧链烷基比烃环易裂解,乙烯收率高。
b环烷烃脱氢比开环反应容易,生成芳烃可能性大。
c长侧链的环烷烃断侧链时,首先在侧链的中央断裂,至烃环不带侧链为止;五元环比六元环较难开环。
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。
解:进反应器的乙烷量=100/30=3.333 kmol
产物中乙烷量=4/30=0.133 kmol ,生成乙烯46.4所转化的乙烷量=46.4/28=1.657 kmol
转化的乙烷量=60%×3.333=2.000 kmol ,未转化的乙烷量=3.333-2.000=1.333 kmol
设未反应的乙烷除了有0.133 kmol随产物乙烯带走外,其余全部返回到反应器中,即1.333-0.133=1.2 kmol
分子量: 16 32 44 18
反应转化的量: 9.4 2×9.4 9.4 2×9.4
则产物的量为:N2:86.4mol×28=2419.2 g
O2:4.2mol×32=134.4 g
应严格控制操作条件:①采用结构合理的反应器,使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布,防止超温;②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除,使毒物含量低于催化剂耐受值以下;③在有析碳反应的体系中,应采用有利于防止析碳的反应条件,并选用抗积碳性能高的催化剂。
在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏;固体催化剂在装填时要防止污染和破裂,装填要均匀,避免“架桥”现象,以防止反应工况恶化;许多催化剂使用后,在停工卸出之前,需要进行钝化处理,以免烧坏催化剂和设备。
d环烷烃裂解反应难易程度:侧链环烷烃>烃环,脱氢>开环。原料中环烷烃含量增加,则乙烯收率下降,丙烯、丁二烯、芳烃收率增加。
芳香烃热裂解的规律:
a芳烃的脱氢缩合反应,生成稠环芳烃甚至结焦;
b烷基芳烃的侧链发生断裂或脱氢反应,生成苯、甲苯和二甲苯;
c芳香烃不宜作为裂解原料,因为不能提高乙烯收率,反而易结焦缩短运转周期;
O2 23 19.4 736 22.3 4.2 3.5 134.4 4.1
H2O 18.8 15.8 338.4 10.2
CH4 9.4 7.9 150.4 4.5
CO2 9.4 7.9 413.6 12.5
∑ 118.8 100.0 3305.6 100.0 118.8 99.9 3305.6 100.0
d各族烃的裂解难易程度:正构烷烃>异构烷烃>环烷烃(六元环>五元环)>芳烃。
造成裂解过程结焦生碳的主要反应:
○1烯烃经过炔烃中间阶段而生碳CH2=CH2 CH2=CH? CH≡CH CH≡C? ?C≡C? Cn
○2经过芳烃中间阶段而结焦 萘 二联萘 三联萘 焦。
3-3在原料确定的情况下,从裂解过程的热力学和动力学出发,为了获取最佳裂解效果,应选择什么样的工艺参数(停留时间、温度、压力……),为什么?(P72-75)
当炉管材质确定后,可采用缩短管长(实际上是减少管程数)来实现短停留时间操作,才能最大限度提高裂解温度。或者改进辐射盘管的结构,采用单排分支变径管、混排分支变径管、不分支变径管、单程等径管等不同结构的辐射盘管,这些改进措施,采用了缩小管径以增加比表面积来提高传热面积,使壁温下降,提高了盘管的平均传热强度,由此达到高温-短停留时间的操作条件。
由 CO + H2O CO2+ H2
转化量 m m m m
平衡时 =1-m =2-m 生成 = = m 产物总量n =∑ =3 ,平衡时 = = m/3
CO2:9.4mol×44=413.6 g
H2O :×9.4mol×18=338.4 g
原料的量为:N2:86.4mol×28=2419.2 g
O2:(4.2+2×9.4)mol×32=736 g
则新鲜乙烷量=3.333-1.2=2.133 kmol ,乙烯选择性=1.657/2.0=82.9%
乙烷的全程转化率=2.0/2.133=93.8% ,乙烯的单程收=1.657/3.333=49.7%
乙烯全程收率=1.657/2.133=77.7% , 乙烯全程质量收率=46.4/(30×2.133)=72.5%
2-13一氧化碳与水蒸气发生的变换反应为CO+H2O CO2+H2,若初始混合原料的摩尔比为H2O/CO=2/1,反应在500℃进行,此温度下反应的平衡常数Kp=P(CO2)?P(H2)/P (H2O)?P(CO)=4.88,求反应后混合物的平衡组成和CO的平衡转化率。
解:设初始原料中 =1mol,则 =2mol,达到平衡时,CO转化了m mol。
CH4:9.4mol×16=150.4g
CH4/空气(摩尔比)=9.4/(86.4+23)×100%=8.6%
列物料衡算表得
组分 输入 输出
mol mol% g Wt% mol mol% g Wt%
N2 86.4 72.7 2419.2 73.2 86.4 72.7 2419.2 73.2
由4.88= = 得m=0.865 Xco=0.865/1=86.5%
平衡组成: =0.045 =0.378 = =0.288
2-15将纯乙烷进行裂解制取乙烯,已知乙烷的单程转化率为60%,若每100Kg进裂解器的乙烷可获得46.4Kg乙烯,裂解气经分离后,未反应的乙烷大部分循环回裂解器(设循环气只是乙烷)在产物中除乙烯及其他气体外,尚含有4Kg乙烷。求生成乙烯的选择性、乙烷的全程转化率、乙烯的单程收率、乙烯全程收率和全程质量收率。
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。
2-10假设某天然气全是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的摩尔分数组成(干基)为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比,并列出物料收支平衡表。
解:设烟道气(干基)的量为100mol。
反应式: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
3-5为了降低烃分压,通常加入稀释剂,试分析稀释剂加入量确定的原则是什么?(P75)
答: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水蒸气热容量大,使系统有较大热惯性,当操作供热不平衡时,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铬合金炉管的腐蚀。④脱除积碳,炉管的铁和镍能催化烃类气体的生碳反应。
答:应选择的工艺参数有裂解温度、停留时间、烃分压、稀释剂及裂解深度。应选择高温短停留时间和较低烃分压。
3-4提高反应温度的技术关键在何处?应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度?
答:裂解反应的技术关键之一是采用高温-短停留时间的工艺技术。提高裂解温度,必须提高炉管管壁温度,而此温度受到炉管材质的限制。因此,研制新型的耐热合金钢是提高反应温度的技术关键。
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?