化工工艺学-复习题

《化工工艺学》复习题

1绪论

1．掌握以下概念

化学工业、化学工艺学、化学工程学。

2.现代化学工业特点是什么？

3.化学工业发展方向？

4.化学工业的原料资源和主要产品有那些？

2化学工艺的共性知识

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?

2.天然气是如何分类与加工利用的？

3.生物质和再生资源的利用前景如何?

4.何谓化工生产工艺流程，举例说明工艺流程是如何组织的。

5.何谓循环式工艺流程? 它有什么优缺点？

6.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?

7.催化剂有哪三个基本些特征，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？

8.计算：见教材

(计算And)

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，求反应后混合物的平衡组成和CO的平衡转化率。

12. 某燃料气含有30％CS2、26％C2H6、14％CH4、10％H2、10％N2、6％O2和4％CO，与空气一起燃烧，产生的烟道气含有3％SO2、4％CO，其余为CO 2、H2O、O2和N2。求空气的过剩百分数。

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％，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。

20. 分别计算一氧化碳和水蒸气变换反应在25℃和315℃时的反应热，压力均为1.013×105 Pa。

3 烃类热裂解

1.什么叫烃类的热裂解？

2.烃类裂解过程中可能发生那些化学反应？一次反应与二次反应有何区别？大致可得到哪些产物？

3.试从化学热力学的方法来分析比较在1000K时苯发生如下两反应时哪个反应占优势？

并说明含苯较高的原料在1000K时进行裂解的过程，主要趋向是增产乙烯还是增大结焦趋向。

4.各族烃类热裂解反应规律是什么？

5.试分析为什么烷烃是裂解制氢的理想原料？

6.以己烷为例说明丁烷在裂解中可能进行的一级反应和二级反应，它的裂解产物可能有哪些？

7.裂解过程中是如何结焦和生炭的？

8.已知2－甲基戊烷（n=6）：

管式炉裂解，760℃时停留时间为0.5秒，试求转化率。

9.正己烷管式炉裂解，炉出口温度为760℃，转化率为88.3%，k6=4.289S-1，求停留时间。

10.裂解时间和裂解温度有什么关系？应当如何选用？

11.用热力学、动力学综合分析，说明裂解反应应在高温、短停留时间下进行是必要的。

12.压力对裂解反应有什么影响？为什么要采用加入稀释剂的办法来实现降压目的？采用水蒸汽为稀释剂有什么优点？

13.SRT-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型管式裂解炉的结构特点如何？

14.裂解气净化与分离的任务是什么？

15.了解并画出三种有代表性深冷分离流程方框图。

16.裂解气中酸性气体、水份、炔烃、CO2有何危害？如何脱除？

17.裂解气为何要压缩？又为何要进行多段压缩？

18.何为深冷分离法? 何为冷箱？前冷流程和后冷流程是如何来提高乙烯回收率的？

芳烃转化过程

1.简述芳烃转化反应作用？芳烃用途、来源及如何分离？

2.芳烃转化反应类型，反应机理，芳烃转化反应采用哪几种催化剂？3．甲苯歧化主副反应

4．工业上C8芳烃异构化目的是什么？简述以Pt/Al2O3为催化剂C8

芳烃异构化工艺过程。

1.烃烷基化反应在工业中有哪些应用？化学过程中主副反应是什么？

2.简述用传统的无水三氯化铝法生产烷基苯工艺流程，该方法与高温均相无水三氯化铝法比较有何不同？

3.基芳烃脱烷基的方法有哪几种？工业上主要应用是什么？

如何从C8芳烃中分离出邻二甲苯和乙苯？又如何把对、间二甲苯进行分离？简述分离原理。

4.工业上吸附分离对、间二甲苯分离性能较好的吸附剂是什么？

7烃类选择性氧化

1.氧化反应有哪些特征？

2.工业上常用的均相催化氧化可分哪两类？它们的主要差别是什么？

3.何为催化氧化诱导期，氧化促进剂有何作用?

4.非均相催化氧化与均相催化氧化有何不同之处？

5.乙烯直接氧化生成环氧乙烷工业上采用什么形式反应器，所采用催化剂中各组分作用是什么？影响乙烯环氧化反应有哪些因素？

6.简述丙烯腈氨氧化合成丙烯腈的工艺流程，在反应部分中为何要除去未反应的氨？回收部分中为何要采用水为吸收剂，粗丙烯腈精制加对苯二酚、醋酸、二氧化硫的目的是什么，粗乙腈为何精制较难？定床、流化床反应器结构优缺点有哪些？何为“热点”，工业上如何来解决“热点”的危害？

8、当以萘为原料生产苯酐时,萘在空气中的质量浓度达80～120g/m(标准状态),处在爆炸极限内,生产中如何避免爆炸的发生？9．何为爆炸极限？何为氧的极限浓度？

名词解释和简答部分内容模拟题

一、名词解释

1.化学工艺学；

2.化学工业；

3.石油芳烃；

4.油田气；

5.转化率；

6.一次反应；

7.二次反应；

8.停留时间；

9.焦；

10．产气率；

11.单程转化率

12.冷箱

13．诱导期；

14．焦化芳烃；

15．芳烃转化；

16．自氧化；

17．络合催化氧化

18．爆炸极限。

19.减压渣油

20.自由基

21.生产强度

二、简答

1.化学工业发展的方向是什么?

2.化学工艺学的任务是什么？

3.催化剂有哪些基本特征，它在化工生产中起到什么作用?

4.乙烯裂解过程中什么是一次反应；什么是二次反应?

5.裂解过程中是如何结焦和生炭的？

6．为什么裂解气要压缩？

7.试从化学热力学的方法来分析比较在1000K时苯发生如下两反应时哪个反应占优势？

8.目前工业上分离对、间二甲苯采用哪几种方法？各利用什么原理。

9.甲苯加氢制苯反应在工业中有哪些应用？化学过程中主副反应是什么？

10.甲苯歧化和烷基转移制苯和二甲苯的加压临氢工艺流程中，白土塔设置的作用是什么？如果没有白土塔在生产中有何危害？

11.试述催化自氧化与络合催化氧化的异同点？

12.氧化过程有哪些共同点？