化学工艺总复习

化学工艺总复习

2012化学工艺学思考题

1、进入21世纪，化学工艺学将面临什么任务,

答:进入21世纪，随着化学工业的发展，化学工艺学将面临诸如由于化工产品的精细化和个性化、原料路线转变,以及发展绿色化工工艺等问题的挑战。

2、煤一般可以分为几大类,腐植煤又可分为几类,分类根据是什么,

答:由于成煤植物和生成条件的不同,煤一般可以分为三大类:腐植煤,残植煤和腐泥煤.由高等植物形成的煤称为腐植煤,在沼泽环境中形成。在自然界中分布最广最常见的是腐植煤,如泥炭,褐煤,烟煤,无烟煤就属于这一类。

各种腐植煤的主要特征

特征泥炭褐煤烟煤无烟煤颜色棕褐色为主褐色,黑褐色黑色灰黑色光泽无大多数暗有一定光泽有金属光泽外部条带有植物残体不明显呈条带状无明显条带燃料现象有烟有烟多烟无烟水分多较多少较少相对密度 - 1.1,1.4 1.2,1.5 1.4,1.8 硬度很低低较高高 3、什么叫煤的“风化”,

答:煤在空气中贮存时,受空气中的氧,水分和气温变化等影响,其物理性质,化学性质以及工艺性质会发生一系列变化,这种变化称为煤的风化。

4、化学工艺学研究的内容包括哪些,根据化学反应类型和特点，或生产的产品不同，化学工艺学可以细分为哪些工艺学,

答:化学工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法、原理、流程和设备。根据化学反应类型和特点,或生产的产品的不同,化学工艺学又可细分为各种工艺学。例如:无机化工工艺学、有机化工

工艺学、高分子化工工艺学、酿造工艺学、水泥工艺学、精细化工工艺学和生物化工工艺学等。

5、可用作化学工业的原料包括哪些,其中什么资源最为重要,

答:化学工业的原料来源很广,可来自矿产资源,海洋资源、动物,植物,空气和水,也可以

取自其他工业,农业和林业的副产品.其中矿产资源最为重要,是化学工业的主

要原料来源。 9、煤中的硫含量与什么有关系,为什么煤中会含有有机硫和无机硫, 答:泥炭中的杂质,如硫含量,与聚积地的地理位置有关,近海的由泥炭演化得到

的许多煤层,硫含量都相当高,这是因为海水中的硫酸根离子,受脱硫弧菌的作用,使硫酸盐还原成为硫化氢,后者与沉积物中的铁离子作用形成水陨硫铁(FeS?nHO),水

陨硫铁再进一步转化成黄铁2

矿,后者沉积在煤层中,形成煤中的无机硫.有时硫化氢与植物分解产物作用从

而形成煤中的有机硫化合物.

11、煤炭在储存中主要注意什么问题,

答:煤在空气中储存时，受空气中氧、水分和气温变化等影响而发生煤的风

化。经风化的煤发热量减少、热加工产率降低、黏结性变坏、燃烧时火焰变短等。风化过程中热量散发不出，会促使煤层温度上升，最后可能会发生煤的自燃。因此，储存时应防止煤的风化。常用的储煤的方法有:一是尽量使煤和空气隔绝。如

把煤压制制成煤砖储存;把煤储存于水、惰性气体或半密闭的槽形煤场中等。二是

使煤堆中空气流通以利散热，如在煤堆中装有风筒以增加通风。

13、简述克劳斯法的原则流程,(P56 图2-4-02)

答:天然气中的HS是在制硫装置中转化为硫磺的，该装置常采用克劳斯法流

程。在2

克劳斯氧化燃烧器中，于1200?下硫化氢部分燃烧生成二氧化硫，释放出的热量用于制造水蒸气。随后，气体进入克劳斯催化反应器，用铝土矿作催化剂，于300~350?将进料气转化为气态硫，用水喷淋冷却即析出液态硫磺。反应方程式:(自己写) 16、什么叫焙烧、煅烧、烧结,

答:焙烧是将化学矿石在空气、氢气、氯气、一氧化碳、二氧化碳等气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉料熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程。煅烧是在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或二氧化硫等挥发性物质的过程。烧结是固相化学矿物在高于炉内物料的熔点下，物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。

17、空气中焙烧硫铁矿获得含SO的炉气，理论最高SO浓度ф(SO)=16.2% 。22218、什么叫煅烧的最低分解温度,

答:将煅烧过程中分解反应的自由能表达为温度的函数，产物的分压力达

0.1MPa时的分解温度是最低分解温度。

24、培烧和煅烧有哪些相同和不同之处,试写出培烧和煅烧化学反应式各一条，举例说明培烧和煅烧的工业应用。

答:焙烧是将化学矿石在空气、氢气、氯气、一氧化碳、二氧化碳等气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉料熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程。煅烧是在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或二氧化硫等

挥发性物质的过程。

两者相同之处是:均在低于炉料的熔点的高温下进行。

两者的不同之处是:焙烧是原料与空气、氯气等气体及添加剂发生化学反应，煅烧是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。

焙烧的工业应用实例:硫铁矿焙烧制备二氧化硫。

O+8SO? 4FeS+11O?2Fe22232

3FeS+8O?FeO+6SO? 22342

煅烧的工业应用实例:石灰石煅烧制备生石灰。

CaCO?CaO+CO? 32

25、采用哪些措施可提高矿物的浸取速度,

答:提高矿物浸取速率的措施有:

(1)选取合适的浸取剂;

(2)对矿物进行切片、粉碎、研磨等予处理;

(3)选取合适的浸取条件，包括温度、浸取剂浓度、矿石粒径、液固比、搅拌措施等。 26、在工业氧化反应按相态区分有什么意义,氧化反应按相态分有几种类型,按作用物与氧的反应形式来分类分哪些类型,

答:对相同的相态，其反应机理、设备类型、生产流程组织、反应系统的优化方法以及其他工程问题(如防爆、反应热能利用等)往往十分类似，对较深入地研究反应工程与工艺的内在联系也很有用处。

氧化反应按相态区分，可分为气-液相氧化和气-固相氧化。

按作用物与氧的反应形式来区分，可分为:(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，称为氧化脱氢，(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，称作氧化偶联，(5)碳-碳键部分氧化，作用物分子脱氢和碳键的断裂同时发生，称作部分降解氧化，(6)碳-碳键完全氧化，称作完全降解氧化，(7)间接氧化，(8)氮-氢键的氧化，(9)硫化物的脱氢或氧化。

27、氧化反应有什么共同特点,