合工大化工工艺学复习资料

1.化学工艺学的研究目的

是创立技术先进、经济上合理、生产安全、环境无害的生产过程。

2化工工艺学涉及内容

涉及的内容是相同的.一般包括原料的选择和預处理/生产方迭的选择及方法原理丿设备（反应器和其它）的选择、结构和操作；催化剂的选择和使舟；操作条件的影响和选定；流程组织；生产控制；产品规格和甜产物的分离与利用；能量的回收和利用：对不同工艺路线和流程的技术经济评价等问题.

3化学工艺学与化学工程学分工

化学工艺学与化学工程学（chemical engineering）都是化学工业的基础科学。化学工艺

是以过程为研究目的.重点解决整个生产过程（流程）的组织.优化,将各单项化学工程技术在

以产品为目标的前提下集成・解决各单元间的匹配、链接；在确保产品质量条件下，实现全

系统的能屋、物料及安全污染诸因素的垠优化•化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到

具体生产过程中，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，它的一个垂要任务败是研究有关工程

因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应

4化工装置规模增大，为什么能使成本降低

装置规模增大，其单位容积单位时间的产出率随之显著增大，而且设备增大并不需要增加太多的投资，更不需要增加生产人员和管理人员。

2-1为什么说石油、天然代和煤超現代化学工业的靈要原料资澹？它们的综合利用途径有哪些？

化石燃料包括煤.石油、天然气、油页岩和油砂等•他们主要由碳和氢元素组成。他们是最重要的能源，也是最重要的化工原料，目前世界上8础左右的能源与化学工业均建立在石油、天然气和煤炭资源的基础上。

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.

将原料转变成化工产品的工艺流程成为化匸生产I:艺流程。

2-4.何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？

未反应的反应物从产物中分离出來.再返回反应器。

优点：能显著提高原料利用率•减少系统排放址.降低了能源消耗，减少了对环境的污染。

缺点：循环需要使用泵，利用较多能址，惰性物料也参与循环，影响反应速率。

2・5何询转化率？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？

转化率抬某一反应物参加反应而转化的数址占该反应物起始的分率或百分率。

选择性是描体系中转化成目的产物的某反应物址与参加所有反应而转化的该反应物总址之比。

因为尽管有的反应休系原料转化率很高，但大多数转变为副产物.目的产物很少，总味着许多原料浪费了。所以需要用选择性这个抬标來评价反应过程的效率。

5、无机化学矿产量最大的两个产品分别是什么？如何加工利用？

磷矿和硫铁矿是产址最大的两个产品。

Ca5F(PO4 )3 H-5H2SO4 +5H H2O—3H3PO4+5CaSO4• nH2O+HF

2Ca 5F (S04) 3+ 7H 2S04 + 7H 20=3Ca (H 2PO 4)

FeS 2 +O2 —> Fe 2 O 3 +SO2 SO2 十 0・ 502 —> S03 SO3 + H2O ―> H 2SO 4

6、石油的蒸憎与一般精憎相比，有哪些特点？

A 、根据一定沸程收集係出物，不是分离出纯组分

从塔的不同髙度出料

C 、石油的加热在塔外的加热炉中进行

7、简述化工生产过程的三大步骤。

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及精制三大步骤。 原料预处理 主要目的是使初始原料达到反应所需要的状态和规格。

化学反应通过该步骤完成由原料到产物的转变，是化工生产过程的核心。 产品的分离和精制 目的是获取符合规格的产品，并回收、利用副产物。

&画出化工工艺过程的洋葱模型示意图 9、化工生产中不同温位的热能应如何回收？

高温位的热能，例如7oor 以上离温

反应后的工艺气.应先引入废热锅炉.利用高温热能产生高压蒸汽.可作为动力能源 驱动发电机、压缩机、泵等。降温后的工艺气可进入热交换器加热其他物料，然后进 入温度较低的后处理单元；中等温位的热能多通过热交换器来加以利用，还可以通过 热泵或吸收式制冷机来利用热fih 低温位的热能可用于锅炉给水的预热、蒸懈塔的再 沸器加热等。

10、何谓生产能力、生产强度？

生产能力 系指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品Sb 或 在单位时间内处理的原料量。 生产强度 为设备单位特征几何址的生产能力。即设备的单位体积的生产能力. 或单位面积的生产能力。

焙烧反应

氧化反应

吸收反应 純铁矿一「粉碎|f 丽炉焙烧］f (so ：催化氧化|f |SO3吸收I

11、对于可逆放热反应，净反应速率随温度变化的规律如何？

对于可逆放热反应，速率随温度变化（霁）C>°'（等）c = °'（薛）c<°温度较低时，速率随温度升高而增髙，到某一值后，净反应速率开始随温度升髙而下降。

3-7 Lummus公司的SRT型裂解炉由I型发展到W型，它的主要改进是什么？采取的措施是什么？遵循的原则是什么？你大胆的设想下一步将怎么改？提髙裂解温度并缩短停留时间：改进辐射盘管金属材质：b、改进辐射盘管的结构

裂解气出口的急冷操作目的是什么？可采取的方法有几种，你认为哪种好，为什么？若设计一

个间接总冷换热器其关犍指标是什么？如何评价一个急冷换热器的优劣？

裂解炉出口气体的髙温裂解气在岀口高温条件下将继续进行裂解反应，为此需要通过急冷以终止其裂解反应。急冷分为间接急冷和直接急冷O

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，传热效果较好。但形成大量含油污水，油水分离困难.且难以利用回收的热量。而间接急冷对能就利用较合理，可回收裂解气被急冷时所释放的热最・经济性较好.且无污水产生•故工业上多用间接急冷。

3-9裂解气进行预分离的目的和任务是什么？裂解气中要严格控制的杂质有哪些？这些杂质存在的害处？用什么方法除掉这些杂质.这些处理方法的原理是什么？杂质：比S, CO" H：0> CA，CO

3H0压缩气的压绵为什么采用多级压缩，聽定段数的依据是什么？

采用多级压缩原因：a.右约压缩功耗；b.降低出口温度：c、减少分离净化负荷

段数确迄依据：a、压力采用3. 6MPa左右：b、'A】'

12、正构烷婭热裂解过程的主要反应通式

脱氢反应是C——H键断裂的反应，生成碳原子数相同的烯炷和氢C”H2”+2—C”H2” + H2 断链反应是C——C 键断裂的反应，反应产物是碳原子数较少的烷坯和烯炷，

c n H2n+2―H24+2rn^-k = n两者均为吸热反应

4-1、简述芳炷的主要来源和主要生产过程

来源于煤焦化工业和石脑油重整生成有及烧裂解生产乙烯副产的裂解汽汕。主要生产过程见115-119

43试论芳煙转化的必要性与怠义，主要的芳忌转化反应有哪些？

芳烧转化工艺，可以方便依拯市场的供求，调节各种芳炷的产量。主要反应有：异构化、歧化与烷基转移、烷基化和脱烷基化等几类反应匚

15.画出裂解汽油的三种分馆图。