传统的化学反应和分离过程由于使用大量易挥发的有机溶剂

传统的化学反应和分离过程由于使用大量易挥发的有机溶剂
传统的化学反应和分离过程由于使用大量易挥发的有机溶剂

传统的化学反应和分离过程由于使用大量易挥发的有机溶剂,对环境造成严重污染。所以一提到化学,人们马上想到化学反应过程可能会产生有毒物质或某些污染物。现在人们可以免去这种担心,化学家正在研究一种新的溶剂——离子液体,从而从源头上解决化学反应过程可能出现的上述问题。

离子化合物在常温下都是固体是一个众所周知的常识。这是由于离子键是很强的化学键,而且没有方向性和饱和性,大量的阴、阳离子同时存在时,强大的离子键使它们彼此靠拢,尽可能地利用空间,形成具有平移对称性的固体,所有离子只能在原地振动或者加上角度有限的摆动,而不能移动。离子化合物一般具有较高的熔、沸点和硬度。知道了离子化合物在常温下为什么呈固态的原因,反其道而行,将带正电的阳离子和带负电的阴离子做得很大,而且其中之一结构极不对称,难以在微观空间做有效的紧密堆积,离子之间作用力也将减小,从而使这种化合物的熔点下降,就有可能得到常温下呈液态的离子化合物,这就是离子液体。

早在19世纪,科学家就在研究离子液体,但当时没有引起人们的广泛兴趣。20世纪70年代初,美国空军学院的科学家威尔克斯开始倾心研究离子液体,以尝试为导弹和空间探测器开发更好的电池,发现了一种可用做电池的液态电解质。到了20世纪90年代末,兴起了离子液体的理论和应用研究的热潮。

与典型的有机溶剂不一样,在离子液体里没有电中性的分子,100%是阴离子和阳离子,在负100摄氏度至200摄氏度之间均呈液体状态,具有良好的热稳定性和导电性,在很大程度上允许动力学控制;

对大多数无机物、有机物和高分子材料来说,离子液体是一种优良的溶剂;表现出酸性及超强酸性质,使得它不仅可以作为溶剂使用,而且还可以作为某些反应的催化剂使用,这些催化活性的溶剂避免了额外的可能有毒的催化剂或可能产生大量废弃物的缺点;

离子液体一般不会成为蒸汽,所以在化学实验过程中不会产生对大气造成污染的有害气体;

价格相对便宜,多数离子液体对水具有稳定性,容易在水相中制备得到;

离子液体还具有优良的可设计性,可以通过分子设计获得特殊功能的离子液体。

总之,离子液体的无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、易回收、可反复多次循环使用、使用方便等优点,是传统挥发性溶剂的理想替代品,它有效地避免了传统有机溶剂的使用所造成严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题,为名副其实的、环境友好的绿色溶剂。适合于当前所倡导的清洁技术和可持续发展的要求,已经越来越被人们广泛认可和接受。

离子液体已经在诸如聚合反应、选择性烷基化和胺化反应、酰基化反应、酯化反应、化学键的重排反应、室温和常压下的催化加氢反应、烯烃的环氧化反应、电化学合成、支链脂肪酸的制备等方面得到应用,并显示出反应速率快、转化率高、反应的选择性高、催化体系可循环重复使用等优点。此外,离子液体在溶剂

萃取、物质的分离和纯化、废旧高分子化合物的回收、燃料电池和太阳能电池、工业废气中二氧化碳的提取、地质样品的溶解、核燃料和核废料的分离与处理等方面也显示出潜在的应用前景。

从理论上讲离子液体可能有1万亿种,化学家和生产企业可以从中选择适合自己工作需要的离子液体。目前,对离子液体的合成与应用研究主要集中在如何提高离子液体的稳定性,降低离子液体的生产成本,解决离子液体中高沸点有机物的分离以及开发既能用作催化反应溶剂,又能用作催化剂的离子液体新体系等领域。随着人们对离子液体认识的不断深入,相信离子液体绿色溶剂的大规模工业应用指日可待,并给人类带来一个面貌全新的绿色化学高科技产业。

化学反应过程及设备试题A及答案

课程名称《 化学反应工程 》 考核时间:120分钟 考核方式:闭卷 课程类型:考试 一、选择题(总分20分,每题2分) 1. 对于非均相液-液分散过程,应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式 2. 为维持200℃的反应温度,工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气 3. 反应A + B → C ,已知1 15.0-=s k ,则反应级数n=( )。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 4. “三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_( )。 A .化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力 5. 串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 的总收率P φ=( )。 A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 6. 下列属于非均相反应的是( )。 A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl 与NaOH 的中和 D. 催化裂解 7. 对于可逆放热反应,为提高反应速率应( ) A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度 8. 反应3A → P ,已知s l mol k ?=/15.0,则反应级数n=( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9. 对于反应级数n <0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用( ) A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 10. 反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时,应选用( )传热。 A 夹套 B 列管式换热器 C 蛇管换热器 D 插入式传热构件 二、填空题(总分20分,每空1分) 1. 全混流反应器的返混( )。 2. 化学反应工程是一门研究( )的科学。

化学反应与扩散过程

化学反应与扩散过程 姓名:史振鹏 学号;200902050201 班级:09物理 摘要:本文主要讲述了在化学反应与扩散过程中分子数密度的变化率、熵流密 度与局域熵出生率以及化学亲和势与反应速率的关系。文章先从分子数密度变化率讲述再推导出熵流密度与局域熵产生率,在这个过程中同时讲述化学亲和势与反应速率的关系。 Abstract: this paper focuses on the number of molecules in a chemical reaction and diffusion processes of density change local entropy , entropy flux density and birth rates and reaction rate of chemical affinity and relationship. Article from the molecular number density rate of change about then derive entropy flux density and local entropy production rate, during this process and about the relationship of chemical affinity and the reaction rate. 关键词:化学反应 分子数密度 局域熵 化学亲和势 引言:在一个系统中同时存在n 个化学反应,假设温度和压强恒定,在该系统中 由于存在化学反应和扩散过程,那么该系统中各组分的分子数密度和局域熵产生率将怎样变化?其化学反应与化学亲和势有什么关系?本文将详细讲述。 Introduction: in a system n of simultaneous chemical reaction, assuming constant temperature and pressure, due to chemical reaction and diffusion processes in the system, the molecular number density of the components in the system and the field entropy production rate will change how? what's the relationship between chemical reaction and chemical affinity? this will be covered in detail. 主要内容: 本节将在局域平衡假设下导出同时存在化学反应和扩散过程时的熵流密度和熵产生率。系统中某体积元内存在化学反应: 数可以是时间和坐标的函在非平衡系统中为比例系数。一般来说 成正比,即和的分子数密度和应物,因而与其反发生碰撞的频率成正比与分子显然与体积元内分子 反应速率i i A i i A i i i A i i k i n n k n n k n n X A X A B Y X A i ωωω,,:i =+?→?+()的变化率为的分子数密度体积元内两个反应同时发生时,为比例系数可表为的反应速率应同理,体积元内化学反i i i A k i n X k n n k C B Z X A 222222 2=++?→? +ωω

常见的化学反应-燃烧(完全燃烧,不完全燃烧)教学设计

课题4.1常见的化学反应——燃烧(第二课时) 教学目标: 知识与技能 1.认识完全燃烧的重要性。 2.认识使燃料完全燃烧的重要性。 3.知道爆炸发生的原因,了解防范爆炸的措施; 4.通过实验,培养学生的操作能力、观察能力、分析问题与解决问题的能力。过程与方法 1.学习运用比较、观察、实验等方法获取知识 2.学习运用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 情感态度与价值观 1.灭火和爆炸对人类社会发展的作用。 2.通过合作学习,培养学生的团队合作精神及创新能力。 教学重点:完全燃烧与不完全燃烧。 教学难点:正确认识爆炸与人类的利和弊 教学内容: 情景设置:生煤炉时要用扇子扇,家里、学校等使用的炉子、锅炉要使用鼓风机鼓风,其中的道理是什么?请带着这一问题完成下列实验。 [实验探究]:学生合作完成蜡烛不完全燃烧的实验。 引导学生观察现象,分析原因。 引导学生看书,说明完全燃烧和不完全燃烧的区别。 得出结论:二.完全燃烧与不完全燃烧 主要是由氧气的量不同,引起燃烧的程度不同 课堂思考:完全燃烧有什么优越性?

2.一氧化碳的性质 (1)物理性质:无色、无味、气体,难溶于水,通常情况下密度略小于空气 (2)化学性质: ①具有可燃性:一氧化碳 + 氧气 二氧化碳 ②具有剧毒性:CO 能与血液中的血红蛋白结合,使之丧失了输氧的功能,人体就因缺氧而窒息死亡。 (3)用途:家庭常用于气体燃料(管道煤气的主要成分就是一氧化碳) (4)CO 是污染空气的有害气体之一,主要来源:气体尾气、燃烧不完全燃烧、管道煤气漏气等; (5)防止CO 中毒的措施:尽量使燃烧完全燃烧,及时通风 三.爆炸 在化学变化中,主要是由于可燃物与氧气的接触面积增大而使剧烈程度增大引起的 1.实验:粉尘爆炸实验 指导学生观察现象,分析原因。 2.爆炸的条件: (1)有限空间内,发生急速燃烧,短时间聚积大量的热,气体的体积迅速膨胀。如:爆竹、炸弹爆炸 (2)某些在敞开的体系中,氧气的浓度或可燃物的浓度较高,与氧气的接触面积很大,燃烧范围广,周围的空气迅速猛烈膨胀,也会产生爆炸如:加油站可能发生的爆炸 注意:从爆炸产生的原因来看,某些是物理变化(如:气球爆炸,轮胎爆炸等),某些是化学变化(如氢气球爆炸,炸药爆炸等) (3)比较容易发生爆炸的地点:加油站、仓库、粮仓…… 3.认识一些消防安全标志: 小结:1.完全燃烧与不完全燃烧; 2.爆炸的知识。 点燃

沪教版化学-九年级上册-《常见的化学反应-燃烧》同步练习

第一节常见的化学反应-燃烧同步练习 一、选择题 1、加油站必须粘贴的标志是() A、B、C、D、 2、不能用于扑灭石油油井起火的方法是() A、降低石油的着火点 B、使火焰与空气隔绝 C、设法阻止石油喷射 D、降低油井井口的温度 3、使用酒精灯时,不慎将其打翻引起桌面着火,应采取的最简便的措施是() A、马上拨打120 B、用嘴吹灭 C、寻找灭火器把它扑灭 D、用湿抹布盖灭 4、日常生活中有①酒精②味精③液化石油气④食糖⑤汽油⑥火柴。其中属于易 燃易爆物的是() A、①②③ B、④⑤⑥ C、①③⑤⑥ D、②④⑤ 5、下列各组气体混合后点燃,不会发生爆炸的是() A、一氧化碳和空气 B、氢气和氧气 C、天然气和空气 D、氖气和氧气 6、图书档案室或存放精密仪器的工作室失火,应使用的灭火器为( ) A、泡沫灭火器B、干粉灭火器 C、液态二氧化碳灭火器D、水 7、点燃的火柴竖直向上,火柴梗不易继续燃烧,其原因是( ) A、火柴梗着火点高 B、火柴梗接触氧气少 C、火柴梗温度不易达到着火点 D、火柴梗潮湿 8、煤燃烧时会闻到刺激性气味,这是因为煤成分中有下列元素中的() A、碳 B、氢 C、硅 D、硫 二、填空题 1、燃烧是一种、的剧烈的反应。物质燃烧需同时具备三个条件,分别是、、。

2、物质燃烧可以分为和。当氧气时,可燃物发生,放出的热量,(填“多”或“少”)含碳元素的燃烧产物主要是;当氧气时,可燃物发生,放出的热量,(填“多”或“少”)含碳元素的燃烧产物主要是。 3、根据你所掌握的生活经验,了解人们在生活与生产中通常采用的灭火方式,将其填入表格中。 三、简答题 1、对着一支燃着的蜡烛吹气,蜡烛熄灭;而同样对着一支点燃的蚊香吹气,为何就燃烧更旺? 2、1855年,瑞典人设计制造了世界上第一盒安全火柴。现在用的火柴盒外侧一般涂上红磷和玻璃粉,火柴梗的头上由氯酸钾、二氧化锰和三硫化二锑组成的引火药。划火柴时,火柴头蹭一下盒外侧,由于摩擦生热使温度达到红磷的着火点,产生的火星引燃三硫化二锑,三硫化二锑与与空气中氧气反应生成三氧化二锑和二氧化硫,使氯酸钾受热分解放出氧气,同时生成氯化钾,帮助火柴梗燃烧的更旺。根据以上叙述,回答问题。 (1)下列推断中错误的是() A.红磷、氯酸钾、三硫化二锑是可燃物 B.划火柴时的摩擦生热使温度达到三硫化二锑的着火点 C.火柴梗的着火点高于三硫化二锑的着火点 D.三氧化二锑的着火点高于红磷的着火点 (2)试写出火柴、点燃过程中发生的任意3个反应的文字表达式: ①;

化学反应过程与设备

甘肃联合大学 化学反应过程与设备复习总结 一选择题 1.阿伦尼乌斯公式:)exp(0RT E k A - = 2.气液传质基本理论是:费克定理 3.釜式反应釜上夹套的作用:加热或冷却 4.对于反应dS cR bB aA +=+,组分A 的膨胀因子δA 是:[(c+d)-(a+b)]/a 5.与平推流反应器比较进行同样的反应,全混流反应器所需要的体积大 6.某反应为放热反应,反应在时75℃才开始反应,最佳反应温度为115℃最适合的传热介质是:导热油 二.判断题 1.按反应器的结构形式,可把反应器分成釜式、管式、固定床和流化床。 ( √) 2.在间歇反应器中所有的物料反应时间相同、不存在返混。( √) 3.对于零级反应增加反应物浓度可提高反应速率 ( ×) 4.计算反应釜的理论传热面积时,应以反应开始阶段的速率为依据 ( √) 5.平推流反应器与全混流反应器均不存在返混。 ( ×) 6.反应级数应为整数。 ( ×) 7.若一化学反应为一级反应式,则λ-与c A 的一次方成正比( ×) 8.对于任一反应,其反应级数就是化学方程式中的计量数( ×) 9.就 10.管式反应器亦可进行间歇式连续操作。 ( √) 三.填空题 1.间歇反应器的生产周期包括反应时间和辅助时间 2.已知反应速率k=0.02h kmol cm ?3 ,该反应为 0 级反应 3.固定床反应器主要分为绝热式和换热式两大类。 4.搅拌釜式反应器的结构组成包括壳体,搅拌装置,轴封,换热装置。 5.搅拌的目的是加强反应器的溶液均匀混合,加强传质、传热。 6.鼓泡塔反应器的基本组成包括气体分布器、塔筒体部分、塔顶气液分离。 7.化学反应过程的技术的目标有速率、选择性、能量消耗。 8.流化床内装设内部构件的作用是破碎气体在床层中产生的大气泡、增大气固相之间的接触机会、减少返混而增加反应速率和提高转化率。 9.绝大部分催化剂的组成有哪三部分活性组分、助催化剂、载体。 三.简答题 1.什么是反应分子数?什么是反应级数,反应级数对反应速率有什么影响? 答:反应级数是指动力学方程式中浓度项的指数,它是由实验确定的常数。 反应级数的绝对值愈高,则该物料得浓度变化对反应速率的影响愈显著,如果反应级数等于零,在动力学方程式中该物料的浓度项就不出现,说明该物料浓度的变化对反应速率没有影响,如果反应级数是负值,说明该物料浓度的增加反而阻抑了反应,使反应速率下降。

化学反应过程及设备试题A及答案

课程名称《 化学反应工程 》 考核时间:120分钟 考核方式:闭卷 课程类型:考试 一、选择题(总分20分,每题2分) 1. 对于非均相液-液分散过程,应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式 2. 为维持200℃的反应温度,工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气 3. 反应A + B → C ,已知1 15.0-=s k ,则反应级数n=( )。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 4. “三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_( )。 A .化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力 5. 串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 的总收率P φ=( )。 A. A A P P n n n n --0 0 B. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 6. 下列属于非均相反应的是( )。

A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl 与NaOH 的中和 D. 催化裂解 7. 对于可逆放热反应,为提高反应速率应( ) A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度 8. 反应3A → P ,已知s l mol k ?=/15.0,则反应级数n=( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9. 对于反应级数n <0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用( ) A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 10. 反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时,应选用( )传热。 A 夹套 B 列管式换热器 C 蛇管换热器 D 插入式传热构件 二、填空题(总分20分,每空1分) 1. 全混流反应器的返混( )。 2. 化学反应工程是一门研究( )的科学。 3. 在流化床中为了传热或控制气—固相间的接触,常在床内设置内部构 件,但很少使用水平构件,它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用,从而导致床内产生明显的( )梯度和( )梯度。 4. 对于反应级数n <0的反应,为降低反应器容积,应选用( )反应 器为宜。 5. 基元反应的级数即为化学反应式的( ),对非基元反应的级数通过 ( )确定。 6. 反应物能同时分别进行两个或多个独立的反应,称( )。当初始反 应物所生成的产物能进一步反应生成次级产物时,称( )。 7. 间歇反应,只要C AO相同,无论处理量多少,达一定( )每批所 需的( )相同。 8. 对同一反应在相同条件下,达到相同转化率,全混釜反应器所需有效 体积( ),平推流反应器所需有效体积( ),多釜串联全混釜所需有效体积( )。 9. 间歇釜式反应器有效体积不但与( )有关,还与( )有关。 10. 平推流反应器实际体积与有效体积( )。相同条件下,用全混流反 应器和平推流反应器处理物料,( )所需有效容积小。 11. 搅拌的根本目的是( ),( )。 三、判断题(总分10分,每题1分) 1. 釜式反应器可用来进行均相反应,也可用于以液相为主的非均相反应。 2. 釜式反应器的所有人孔、手孔、视镜和工艺接管口,除出料口外,一 律都开在顶盖上。 3. 搪玻璃反应釜具有良好的抗腐蚀性,特别适于酸碱交替的反应过程。 4. 对于低粘度液体,应选用大直径、低转速搅拌器,如锚式、框式、桨 式等。

化学反应一般原理

第二章化学反应一般原理 化学热力学初步(热化学、化学反应的方向和限度) 一填空题: 1 反应NH4Cl(s)=HCl(g)+NH3(g)在300K时,Δr G m o=86.4kJ.mol-1,在500K时,Δr G m o=34.6kJ.mol-1,则Δr S m o为( ),Δr H m o为( )。 2 已知反应2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的Δr H m o=184.6kJ.mol-1,则Δf H m o[HCl(g)]=( ) kJ.mol-1。 3 注明下列各符号的名称:H ( );Δr H m ( );Δr H m o( );Δf H m o( )。 4 影响化学反应Δr G 的主要因素有()和();利用自由能变判断过程自发性的前提条件是()。 二判断题 5 反应过程中,随着产物的生成,系统的熵值增大。 6 热等于系统的焓值。 7 等温等压且不做非体积功条件下的自发过程,一定是热力学能降低的过程。 8 标准状态下,任何温度下均不可自发进行的反应,必定是Δr H m o>0,Δr S m o<0。 9 稳定单质的Δr G m o、Δr H m o 和Δr S m o均为零。 10 热力学温度为零时,所有元素的熵为零。 11 因为ΔH=Q p,ΔU=Q V,所以Q p、Q V均是状态函数。 12 碳酸钙受热分解,是Δr S m o>0 的反应。 13 “非自发反应”就是指“不可能”实现的反应。 14 热力学能就是指储存一个物体或系统的原子或分子结构内的能量(如:动能、键能、晶格能、表面能等)。 15 Q p=ΔH,H是状态函数,所以Q p也是状态函数。 三选择题 16 下列物质中标准摩尔生成焓为零的是: A C(金刚石) B P4(白磷) C Br2(g) D O3(g) 17 某反应ΔH>0,ΔS>0,则该反应: A 高温自发,低温不自发 B 高温不自发,低温自发 C 任何温度均自发 D 任何温度均不自发 18 标准状态下,反应O3(g)=3/2O2(g),已知O3(g)的标准生成焓是142kJ.mol-1。上述反应的焓变Δr H m o应是()kJ.mol-1。 A 117 B 142 C -142 D 319 19 下列反应中Δr H m o等于AgBr(s) 的Δf H m o的是: A Ag+(aq) +Br-(aq) =AgBr(s) B 2Ag(s) +Br2(g) =2AgBr(s) C 2Ag(s) +1/2Br2(l) =AgBr(s) D Ag(s) +1/2Br2(l) =AgBr(s) 20 已知Cu2O(s) +1/2O2(g)=2CuO(s) ,Δr H m o=-146.02kJ.mol-1;CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ,Δr H m o=-11.3kJ.mol-1,则CuO(s)=Cu(s)+1/2O2(g) 的Δr H m o=( )kJ.mol-1。 A ―78.66 B ―157.32 C 314.64 D 157.32 21 下列反应在标准状态下: 反应Ⅰ:2NO2(g) =N2O4(g) ,Δr G1o=-5.8kJ.mol-1

常见的化学反应燃烧教学设计

《常见的化学反应——燃烧》教学设计 教材分析: 本节课是沪教版九年级化学上册第四章第一节《常见的化学反应——灭火》。 本课题主要内容有:燃烧的条件、充分燃烧与不充分燃烧,灭火的原理和方法以及易燃物和易爆物的安全知识简介。本节课共需两课时,本设计为第一课时,主要探究燃烧的条件和灭火原理。 学情分析: 学生学习本课之前根据生活经验对燃烧的现象有一定的了解,也已经有了一定的化学素养,对实验探究有较浓厚的兴趣,所以本课的重点——燃烧的条件和灭火的原理,可以让学生通过实验探究、分析总结得出,让学生在兴趣的引导下,主动学习,培养实验探究能力。教学设计思路: 学生对自然及日常生活中的燃烧现象比较熟悉,在前面的化学学习中也已经了解了部分物质的燃烧情况,对燃烧的条件已有一定的感性认识。学生对灭火的方法也有一定的生活经验。本节可以通过创设问题情景→学生从生产生活实际发现和提出问题→老师引导学生设计解决问题的方案→学生亲自实施探究方案→总结归纳形成结论的方法来组织教学。在教师的引导启发下充分发挥学生的自主性,使学生在实验中发展学习的兴趣,体现科学探究的过程。教学目标:1、知识与技能:使学生认识燃烧的条件,知道灭火的简单原理和方法,知道遭遇火灾时如何自救,增强消防安全意识。 2、过程与方法:通过对燃烧条件、灭火原理的探究活动,进一步使学生认识和体 验科学探究的过程,初步学会用探究的方法学习化学。 3、情感态度价值观:(1)能科学地认识研究燃烧、灭火对人类社会发展所起的重 要作用。 (2)通过探究活动,使学生初步形成富于思考,勇于探索、团结合作的科学精神。教学重点:1、燃烧的条件。2、灭火的原理和方法。 教学难点:1、燃烧条件与灭火原理的实际应用。2、探索方案的设计与实施。 教学方法:实验探索、交流讨论。 仪器药品:演示实验:烧杯、铜片、药匙、镊子、试管(集满氧气用橡皮塞塞好)白磷、红磷、开水 (每种各一)分组实验:酒精灯、火柴、棉花球、蜡烛、小木条、小煤块、棉布手帕、2.5:1的酒精溶液、水、烧杯、坩埚钳、稀盐酸、大理石、玻璃片、胶头滴 管(每种各1×28组)。

化学反应过程与设备题库

《化学反应过程与设备》题库 一判断题 1、釜式反应器可用来进行均相反应,也可用于以液相为主的非均相反应。√ 2、釜式反应器的所有人孔、手孔、视镜和工艺接管口,除出料口外,一律都开在顶盖上。√ 3、搪玻璃反应釜具有良好的抗腐蚀性,特别适于酸碱交替的反应过程。× 4、对于低粘度液体,应选用大直径、低转速搅拌器,如锚式、框式和桨式。× 5、釜式反应器的夹套高度一般应高于料液的高度,以保证充分传热。√ 6、含有固体颗粒的物料及粘稠的物料,不宜采用蛇管式换热器。√ 7、当反应在沸腾温度下进行且反应热效应很大时,可采用回流冷凝法进行换热。√ 8、计算反应釜理论传热面积时应以反应开始阶段的放热速率为依据。√ 9、流化床反应器中加设挡板挡网后,不易形成大气泡,提高了床层对器壁的给热系数。× 10、流化床反应器对于传质传热速度的提高和催化剂性能的发挥均优于固定床反应器。√ 11、流化床的操作速度处于临界流化速度和带出速度之间。× 12、大而均匀的颗粒在流化时流动性差,容易发生腾涌现象,添加适量的细粉有利于改善流化质量。√ 13催化剂可以加快反应速度,但不改变化学平衡,并对催化反应具有选择性。√ 14反映催化剂生产能力的重要指标是时空收率和催化剂负荷。√ 15催化剂床层高度越高,操作气速、流体阻力将越大。√ 16增加床层管径与颗粒直径比可降低壁效应,提高床层径向空隙率的均匀性。√ 17气固相催化反应动力学控制过程包括:吸附、化学反应、脱附;扩散控制过程包括:外扩散、内扩散。√ 18催化剂的失活有物理失活和化学失活两种。× 19鼓泡塔内气体为连续相,液体为分散相,液体返混程度较大。√ 20当传递速率远大于化学反应速率时,反应速率为扩散控制。× 21由于床层内气流与颗粒剧烈搅动混合,所以流化床反应器床层温度分布均匀,有利于催化剂性能的发挥,转化率提高。× 22换热式固定床反应器可分为中间换热式和冷激式两种。× 23全混流连续操作反应器,反应器内温度、浓度处处均匀一致,故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。× 24流化床反应器对于传质传热速度的提高和催化剂性能的发挥均优于固定床反应器。√25流化床反应器,需要控制和测量的参数主要有床层压力和温度、流量等。× 理想反应器不存在反混。√ 26釜式反应器不存在反混。√ 27、化工生产上,为了控制200~300℃的反应温度,常用熔盐作热载体。× 28、化工生产上,为了控制300~500℃的反应温度,常用导生油作热载体。× 29、单位体积的催化剂所具有的表面积称为形状系数。× 30、由于催化反应的吸附、脱附以及表面反应都是与催化剂表面直接有关,故吸附控制、表面反应控制和脱附控制称为动力学控制。√ 31、化工生产上常用多孔表面的物质作为助催化剂。× 32、流化床中常见的流化现象是沟流和散式流化。× 33、流化床中常用气体分布板是直孔型分布板。× 34、挡板、挡网和换热器都属于流化床的内构件。×

合成过程中的化学反应

合成过程中的化学反应 合成过程中的化学反应 摘要:在当今科学水平不断提高的社会生活中,无时无刻不在体验着化学带来的新发现与创造,而合成过程所产生的化学反应也是多种多样。本文主要探讨合成过程中主要的化学反应类型及注意事项,旨在提高原料的利用率,减少环境污染,并降低危险事故的发生率。 关键词:合成化学反应氧化还原催化化工 一、合成过程介绍 合成过程是指两种或两种以上比较简单的物质,以化学反应原理为基础,通过发生质的变化而产生所需新物质的过程。合成过程必须注意原材料发生反应的比例关系及发生化学反应所需的条件,从而减少资源浪费、节约成本。 合成过程所发生的化学反应主要包括氧化、还原、催化、聚合、氯化、硝化、重氮化、酸化、碱化等,在一些石油化工生产过程中,会产生一些热气、危害气体、易燃易爆等危险物质,因此在不同的合成生产过程应该采取不同的防护措施,以确保合成过程顺利、安全的进行,提高化学试验、生产的高效性和安全性。 二、合成过程中常见的化学反应及要求 不同的合成过程,其生产工艺也不一样,因此在进行合成反应中,还要注意成本的节约和过程的安全、合理。 1.氧化还原 氧化还原反应是物质间电子数目的等量传递,氧化与还原是两种同时发生且不可分开的化学反应,氧化的同时进行着还原反应,而还原的同时也伴随着氧化的发生。氧化过程需要加热,而还原过程需要放热,因此在氧化还原过程,需要注意环境的温度补给与降温。 工厂生产常见的问题,对于危害气体SO2的回收利用,通常采用石灰浆Ca(OH)2进行吸收,反应方程式:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O。在反应设备中,SO22氧化反应过程释放出大量的热量,为未发生反

九年级化学全册4.1.2常见的化学反应—燃烧学案(新版)沪教版

第4章第一节常见的化学反应一燃烧(第2课时) 【学习目标】1 ?能说出完全燃烧或不完全燃烧的条件及危害,懂得完全燃烧的重要性。 2 ?了解爆炸发生的条件,可燃物燃烧剧烈程度的影响因素。懂得常见易燃、 易爆物的储存、运输、使用的注意点,熟悉相关标志。 3?了解可燃性气体或粉尘发生爆炸的条件。了解爆炸极限的概念。 知道引爆的常见因素(明火、电火花、高温、撞击等) 。 【学习重点】完全燃烧或不完全燃烧的比较 【学习难点】常见火灾的处理方法 【学习过程】 一、回顾、预习与交流 【旧知回顾】 1. 写出下列化学用语 两个氢原子 __________ , n个铵根离子________________ ,三个亚铁离子_________________ 两个水分子 _____________ ,氧化铁______________ ,氯化钠中的阴离子________________ , 氯化铁______________ ,硫酸铵 _______________ ,硝酸锌______________ ,氢氧化铜_____________ , 高锰酸钾制氧气符号表达式 _______________________________________________________________ , 双氧水制氧气符号表达式 _________________________________________________________________ , 电解水符号表达式 _______________________________________________________________________ , 氢气燃烧符号表达式 _______________________________________________________________________ , 2. 物质燃烧一般需要同时.满足的三个条件: (1) _____________________ (2) ____________________________ ( 3) ________________________ 3?写出以下几种消防安全标志的意义: ? ? A ? ? A 【新知导学】 1、爆炸一定是化学变化吗?如__________________________________________ 等是物理变化。 2、爆炸极限是什么?可燃物在生活中使用时要注意什么?

化学反应过程与设备试题

化学反应过程与设备试题 一.选择题(每题2分,共20分) 1.化学反应器的分类方式很多,按的不同可分为管式、釜式、塔式、 固定床、流化床等。 A. 聚集状态; B、换热条件; C、结构; D、操作方式 2.釜式反应器可用于不少场合,除了。 A、气-液相反应; B、液-液相反应; C、液-固相反应; D、气-固相反应 3.间歇操作的釜式反应器出料组成与反应器内物料的最终组成。 A、不相同; B、可能相同; C、相同; D、可能不相同 4.反应釜加强搅拌的目的是。 A、强化传热与传质; B、强化传热; C、强化传质; D、提高反应物料温度 5.釜式反应器的换热方式有夹套式、蛇管式、回流冷凝式和。 A、列管式; B、间壁式; C、外循环式; D、直接式 6.管式加热炉传热的主要工艺指标有:全炉热效应.热负荷火墙温 度,流速和全炉压力降。 A.炉管结焦时间 B.炉管表面热强度 C.燃烧室辐射强度 D.烟囱抽力 7.当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程 转化率较低时,可采用。 A、自热式固定床反应器; B、单段绝热式固定床反应器; C、换热式固定床反应器; D、多段绝热式固定床反应器。 8.固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等 特点,床层内的气体流动可看成是。 A、湍流; B、对流; C、理想置换流动; D、理想混合流动 9.流化床反应器通常都由壳体、气体分布装置、、换热装置、气 固分离装置和固体颗粒的加卸装置所构成. A、搅拌器 B、内部构件 C、导流筒 D、密封装置

10.对气—固相流化床反应器,操作气速应。 A、大于临界流化速度; B、小于临界流化速度; C、大于临界流化速度而小于带出速度; D、大于带出速度 二.填空题(每空1分,共20分) 1.化学反应器是。根据物质的聚集状态分,化学反应器可分为:和两大类。 2.釜式反应器主要应用于液-液均相和非均相、气-液相等反应过程,操作时温度、浓度容易,产品质量。在化工生产中,既可适用于间歇操作过程,又可用于操作过程;可单釜操作,也可多釜串联使用;但若应用在需要较高转化率的工艺要求时,有的缺点。 3.管式反应器主要用于气相或液相连续反应过程,具有容积,易于 -等优点;能承受较高的,故用于加压反应尤为合适;但对于慢速反应,则有需要管子,压降较大等方面的不足。 4. 固定床反应器具有反应速度、催化剂颗粒、可在高温高压下操作等特点,床层内的气体流动可看成是。 5.空间速度简称,是指在单位时间内所通过的原料气的流量。用S V表示,单位为。 6.流化床反应器具有传质、传热速率,床层温度,操作等突出优点,在生产中得到广泛应用。 三.简答题(每题6分,共30分) 1.釜式反应器维护要点是什么? 2.流化床反应器的特点是什么? 3.解释下列参数:空速S V ;催化剂空时收率S W;催化剂负荷S G. 4.催化作用的基本特征是什么? 5.气液相反应器选择时考虑的因素有哪些? 四.计算题(每题10分,共20分) 1.有液相反应: A + B ≒P + R

《第1节 常见的化学反应—燃烧》习题2

《第1节常见的化学反应—燃烧》习题 一、选择题 1.下列关于燃烧的叙述正确的是() A.有放热、发光现象的变化一定是燃烧 B.在空气中能燃烧的物质在氧气中也一定能燃烧 C.可燃物燃烧时一定有发光放热现象 D.可燃物燃烧时一定有火焰和发光的现象 2.森林着火,消防队员开辟“防火隔离带”的目的在于() A.降低可燃物的温度 B.隔离空气 C.隔离可燃物 D.开辟运水的道路 3.将点燃的火柴竖直向上,火柴不易继续燃烧,其原因是() A.火柴梗温度达不到着火点 B.火柴梗的着火点比火柴头的高 C.火柴梗潮湿,不易继续燃烧 D.火柴梗接触氧气少 4.纸比煤易点燃的原因是() A.纸比煤接触空气面积大 B.纸比煤的着火点高 C.纸比煤的着火点低 D.纸比煤的密度小 5.下列有关碳、氢元素的完全燃烧和不完全燃烧的说法中错误的是() A.石油燃烧时冒黑烟是因为不完全燃烧 B.含碳燃料的不完全燃烧会生成一氧化碳等有毒气体而污染环境 C.相同质量的碳发生完全燃烧和不完全燃烧时,释放的热量一样多 D.让日常生活中燃料能完全燃烧对节约资源、保护环境都有着积极的意义 6.人们在工作、生活中,为了防止事故,常采用一些安全措施,其中安全的是()A.用点燃的木条检验液化石油气是否漏气

B.到小煤窑里挖煤用火把照明 C.屋里发生液化气泄露,应立即拨打“110”求救 D.屋里发生液化气泄露,应立即关闭阀门,打开门窗通风 7.下列现象不能用质量守恒定律来解释的是() A.蜡烛燃烧时慢慢变短 B.湿衣服在阳光下晒干 C.铁生锈后质量变大 D.红磷在密闭的容器内燃烧质量不变 8.镁带在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热,则下列图中能正确表示容器内所盛物质总质量变化的是() 二、简答题 1、对着一支燃着的蜡烛吹气,蜡烛熄灭;而同样对着一支点燃的蚊香吹气,为何就燃烧更旺? 2、爆炸的条件有哪些? 3、碳完全燃烧和不完全燃烧有什么区别?分别写出其化学式。 4、有哪些方法可以用来灭火,至少说出三种。 5、关于防火,你有哪些建议? 感谢您的阅读,祝您生活愉快。

WTM-DT210D DTRO实验室膜分离浓缩设备技术文件

WTM-DT210D 碟管式反渗透浓缩设备 7.5MPa 技 术 协 议 合肥沃腾膜分离设备有限公司

目录 一、设计说明 (2) 二、工艺流程 (2) 三、流程说明 (3) 四、设备特点 (4) 五﹑系统组成 (5) 六﹑DTRO实验室膜分离浓缩设备参数 (6) 七、设备照片,仅供参考。 (7)

3 3 不锈钢 一、设计说明 本设备主要用于确定料液分离纯化的参数并确定其所能达到的效果及所得产品性能的优劣等,为工业化系统提供设计依据。系统可适用于多种规格型号的卷式膜。本系统可以提供相当广的流量、压力范围。最高运行压力可达到75Bar 。 DT 膜技术即碟管式膜技术,分为DTRO (碟管式反渗透);DTNF (碟管式纳滤)两大类,是一种独特的膜分离设备。碟管式膜组件采用开放式流道,DT 组件两导流盘直接距离为4mm ,盘片表面有一定方式排列的凸点。 这种特殊的力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流,增加透过速率和自清洗功能,从而有效的避免了膜堵塞和浓差极化现象,成功的延长了膜片的使用寿命;清洗时也容易将膜片上的积垢洗净,保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含沙系数的物料,适应恶劣的进水条件。 DT 膜组件专门为处理高浓度物料及废水处理而设计,采用开放式湍流流体动力学原理,使得悬浮固体及污染物不易沉积于膜组件内部。用于料液的浓缩,脱盐,分离,提纯,澄清等工艺实验,可广泛应用于制药,食品饮料,化工,植物提取,环保水处理等领域,特别适合高校、科研机构、企业研发中心及小批量生产的使用。

三、流程说明 本设备由水箱V101,增压泵P101、高压泵P102、膜组件M101及其他阀门、仪表、管路等组成。 1、试验开始前,用清水冲洗设备。 将清水置于水箱V101中,开启阀门G101、G103、截止阀ZX101,检查阀门G102、G111、G112处于关闭状态,然后开启增压泵P101、高压泵P102冲洗设备。冲洗结束将水排放。 2、开始试验 将料液置于水箱V101中,开启阀门G101、G103、截止阀ZX101,检查阀门G102、G111、G112处于关闭状态。然后开启增压泵P101、高压泵P102,通过调节截止阀ZX101和变频器频率使得运行压力为所需值。收集淡侧溶液,浓侧溶液返回水箱V101,直到达到所需浓缩倍数,或淡测流量小于指定值时停机。 3、试验结束后,用清水冲洗设备。 备注:可在变频器面板上设定指定压力恒压运行。

常见化学反应类型及主要反应现象

常见化学反应类型及主要反应现象 一、化合反应 1.红、白磷在空气中燃烧,放热,产生大量的白 烟,生成白色固体:4P+5O 22P2O5 2.木炭(黑色固体)燃烧:C+O 2CO2。氧气 充分时的反应现象:①木炭在空气中燃烧时持 续红热,无烟无焰;在氧气中燃烧时发出白光; ②放热;③生成能使澄清石灰水变浑浊的无色 气体。 3.木炭(黑色固体)燃烧:2C+O 22CO。氧气 不充分时的反应现象:①木炭在空气中燃烧时 持续红热,无烟无焰;②放热;③生成一种无 色、有毒气体。 4.硫在空气(氧气)中燃烧:S+O 2SO2。反 应现象:①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火 焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰;② 放热;③生成有刺激性气味的无色气体。 5.铁丝在氧气中燃烧:3Fe+2O 2Fe3O4。反应 现象:①剧烈燃烧,火星四射;②放热;③生 成一种黑色固体。 6.铝在氧气中燃烧:4Al+3O 22Al2O3 7.铝不易生锈的原因:4Al+3O2=2Al2O3 8.镁在空气中燃烧:2Mg+O 22MgO。反应现象: ①发出耀眼的强白光;②放热;③生成白色固 体。 9.铜在空气中加热:2Cu+O 22CuO。反应现象: 红色固体逐渐变成黑色固体。 10.氢气在氧气中燃烧:2H2+O 22H2O。反应现 象:①发出淡蓝色火焰(如果不纯,还会发出 尖锐的爆鸣声);②放热;③生成能使无水硫 酸铜变蓝的液体。 11.将CO2变成CO:C+CO 22CO。 12.二氧化碳溶于水形成碳酸:CO2+H2O=H2CO3。反 应现象:生成的酸性物质能使紫色石蕊试液变 红色。 13.用生石灰制取熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2反应现 象:白色块状固体变成白色粉末状固体,同时 放出大量的热。 14.一氧化碳燃烧:2CO+O 22CO2。反应现象: ①发出蓝色火焰(如果不纯,还会发出爆鸣 声);②放热;③生成能使澄清石灰水变浑浊 的无色气体。 15.向澄清的石灰水中通入过量的二氧化碳,变浑 浊的石灰水又变澄清: CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 16.氢气在氯气中燃烧:H2+Cl 22HCl 17.钠在氯气中燃烧:2Na+Cl 22NaCl 18.镁在氮气中燃烧:3Mg+N 2Mg3N2(注意氮 元素的化合价) 19.上面三个化学方程式给我们的启示是:燃烧不 一定有氧气参与。 二、分解反应 1.汞在空气中加热:2Hg+O 22HgO。反应现象: 银白色液体变成红色粉末。 2.氧化汞加强热:2HgO2Hg+O2↑。反应现象: 红色粉末变成银白色液体,生成的无色气体能 使带火星的木条复燃。 3.①分解过氧化氢制取氧气(实验室制取氧气的 反应原理之一):2H2O 22H2O+O2↑。反应现 象:产生大量的气泡,生成的无色气体能使带 火星的木条复燃。 ②加热高锰酸钾制取氧气(实验室制取氧气的 反应原理之二): 2KMnO 4K2MnO4+MnO2+O2↑。反应现象:紫 黑色色固体质量减少,生成的无色气体能使带 火星的木条复燃。 ③加热氯酸钾制取氧气(实验室制取氧气的反 应原理之三):2KClO 32KCl+3O2↑。反应 现象:白色固体质量减少,生成的无色气体能 使带火星的木条复燃。 上面三种制取氧气的方法中给我们的启示是: 分解过氧化氢制取氧气符合绿色化学的观念, 是三种方案中最安全、最节约资源的一种。 4.电解水生成氢气和氧气:2H2O2H2↑+O2↑ 反应现象:①通电后,电极上有气泡产生。通 电一段时间后,两个试管内汇集了一些气体, 与正、负极相连的试管内的气体体积比约为1: 2,质量比约为8:1。②与正极相连的试管内 的气体可以使带火星的木条复燃;与负极相连 的试管内的气体移近火焰时,气体能够燃烧, 火焰呈淡蓝色。 5.工业制取生石灰和CO2的反应原理: CaCO 3CaO+CO2↑。反应现象:白色固体质 量减少,同时生成白色固体和能使澄清石灰水 变浑浊的无色气体。 6.干粉灭火器的反应原理(碳酸氢钠受热分解): 2NaHCO 3Na2CO3+H2O+CO2↑。反应现象:白 色固体质量减少,同时生成白色固体和能使澄 清石灰水变浑浊的无色气体。 7.碱式碳酸铜受热分解: Cu2(OH)2CO 32CuO+H2O+CO2↑。反应现象: 绿色固体质量减少,同时生成黑色固体和能使 澄清石灰水变浑浊的无色气体。 8.过氧化氢溶液不稳定,发生分解: 2H2O 22H2O+O2↑ 9.碳酸不稳定,分解成水和二氧化碳: H2CO3=H2O+CO2↑ 10.碳铵(碳酸氢铵)“消失”并发出刺激性气味: NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O 三、置换反应 1.氢气还原氧化铜:H2+CuO Cu+H2O。反应现 象:黑色固体变成红色固体,同时有水珠产生。 2.木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2↑。反

反渗透膜技术与反渗透膜分离设备特点

反渗透膜技术与反渗透膜分离设备特点 2020年8月20日

反渗透水处理的应用领域涉及到食品、饮料、石油、化工、电子、制药、生物等。不仅可用于饮用水、超纯水制备,更可用于海水淡化、苦咸水淡化、工业废水处理、资源回收、物料的纯化及浓缩过程。 反渗透技术特点 反渗透膜分离技术是利用反渗透膜原理进行分离的,具体特点如下: 在常温不发生相变的条件下,可以对溶质和水进行分离,适用于对热敏感物质的分离、浓缩,并且与有相变化的分离方法相比,能耗较低。 反渗透膜分离技术杂质去除范围广。 较高的脱盐率和水回用率,可截留粒径几个纳米以上的溶质。 利用低压作为膜分离动力,因此分离装置简单,操作、维护和自控简便,现场安全卫生。 反渗透膜系统特点 完全根据用户需求,确定系统回收率和系统脱盐率,从而获得高浓缩倍数的物料或高纯度的水。 核心膜元件及其配套控制器件品质有保障。 所得产品品质稳定性好,可实现高倍数浓缩,脱盐较为彻底。

脱盐(浓缩)过程中始终处于常温状态,处理过程无相变,对物料中组成成分无任何不良影响,可显著提高有效成分含量,减轻后续工段压力。 系统能耗低,生产周期短,操作维护方便,运行成本低。 系统能有效降低废水中的BOD和COD含量,减轻企业及国家环保压力,环保效益和社会效益非常显著。 遵循经济、合理、规范化的设计理念,从经济性和技术性双重角度为客户考虑。 工艺设计规范化,布局合理,由资深工程师、专业的三维设计师、工艺师共同打造。控制系统通过集成数据处理,在线监控重要操作参数,随时掌握系统运行状况,更可实现自动化控制,有效降低工人劳动强度。 设备材质采用卫生级不锈钢,全封闭管道式运行,现场安全卫生,满足GMP(或FDA)规范要求。 德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案,满足不同客户的高度差异化需求。帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新,帮助企

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