化工合成-简答题知识分享
化工原理简答题

何谓绝对压力,表压,真空度绝对压力:是以绝对零点压力为起点计算的压强,单位Pa,它的计量数值应该是绝对>0 表压:是指以当时当地大气压为起点计算的压强。
真空度:当被测量的系统的绝对压强小于当时当地的大气压强时,所测量的空间为真空。
真空度=大气压力-绝对压力离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体?启动后,泵入口的压力处于什么状态?离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门?1离心泵若在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气,由于空气密度很小,所产生的离心力也很小。
此时,在吸入口处形成的真空不足以将液体吸入泵内。
虽启动离心泵,但不能输送液体。
此现象称为气缚。
2启动离心泵时,应关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电机。
待转动正常后再开启出口阀,调节到所需的流量。
保温瓶的夹层玻璃表面为什么镀一层反射率很高的银粉?夹层抽真空的目的是什么?从辐射传热率计算式可知,当物体的相对位置、表面温度、辐射面积一定时,想要改变辐射传热速率,可通过改变物体表面黑度的方法。
保温瓶的瓶胆就采用这种方法减少热损失。
玻璃的黑度为0.94,银的黑度为0.02.经计算可知,瓶胆夹层的玻璃表面上不镀银的热损失是镀银时的88倍。
同时,瓶胆夹层中抽成真空,以减少导热与对流传热。
何谓透热体、白体、黑体、灰体?答:能透过全部辐射能的物体,称为透热体;能全部反射辐射能的物体,称为白体;能全部吸收辐射能的物体,称为黑体或绝对黑体;能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体,称为灰体。
房间内装有一空调,使空气温度温定在20,。
问人在屋内,冬天感觉较冷还是夏天感觉脚冷?为什么?表示湿空气性质的特征温度有哪几种?对于水—空气系统,它们之间的大小有何关系?四种;干球温度t,露点t d,湿球温度t w,绝热饱和温度t as;不饱和空气中t>t w>t as>t d;在饱和湿空气中四者相等。
化工原理简答题和公式总结

*对流传热和对流传质*
• 对流传热:流体与壁面之间的热量传递,以对流 方式为主,并伴有流体分子热运动引起的热传导。 通常把这一传热过程称为对流传热 • 对流传质:气液两相界面与气相或液相之间的传 质,对流传质中同时存在分子扩散与涡流扩散: • 分子扩散:当流体内部某一组分存在浓度差时, 因分子的微观热运动使组分从浓度高处传递至浓 度低处,这种现象称为分子扩散。 • 涡流扩散:当流体流动或搅拌时,由于流体质点 的宏观随机运动(湍流),使组分从浓度高处向 低处移动,这种现象称为湍流扩散。在湍流状态 下,流体内部产生涡流,故又称为涡流扩散。
(一)传热方式的概念
• 1、热传导(导热): 指物质内部温度较高的质 点因振动与相邻的质点碰撞,将热量传给温度较 低的质点的传热过程。如固体间的传热多属于导 热。 • 2、热对流:指流体各部分质点发生相对位置的移 动,将热量由高温区向低温区传递的传热过程, 也称热对流。分为自然对流和强制对流。 • 3、热辐射:指高温物质以电磁波形式向空间发射 能量,低温物质则部分或全部的吸收这种电磁波, 并转变为热能使其温度升高的传热过程。通常, 当物质的温度高于4000C时,才有明显的热辐射传 递的热量
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• 孔板流量计是固定截面积,而随流量变化,压差
变化-压差流量计; • 转子流量计是固定压差,而随流量变化,截面发 生变化-截面流量计; • 测速管内管测静压能和动压能之和,称为冲压能 • 外管壁上小孔与流体流动方向平行,外管测得为 液体的静压能.压差计反映冲压能与静压能之差。
化工合成相关知识点总结

化工合成相关知识点总结一、化工合成的基本原理化工合成是指利用化学反应将原料转化为有用产品的过程。
化工合成的基本原理是根据化学反应原理,通过改变原料的结构和组成,实现有机化合物的合成。
化工合成通常包括基础有机合成、功能有机合成、材料有机合成等多个方面。
基础有机合成是指使用一些基本的有机化合物进行反应,以得到更加复杂的有机化合物。
功能有机合成是指针对特定的化学活性基团进行反应,从而制备特定功能的化合物。
材料有机合成是指通过有机合成的方法制备新材料,如聚合物、纳米材料等。
化工合成的基本原理包括反应动力学、热力学、催化等方面。
反应动力学研究了化学反应的速率和机理,以及如何控制反应的速率。
热力学是研究化学反应在不同条件下的平衡态和热力学性质,如焓、熵、自由能等。
催化是指通过引入催化剂来促进反应的进行或提高反应速率的过程。
催化剂有助于控制反应的选择性和收率,提高产品质量,节约能源和原料等好处。
化工合成的基本原理是理解和掌握化学反应的基本规律,合理设计反应条件和反应路线,以促进化工合成过程的进行,并提高产品的质量和产率。
二、反应路线设计反应路线设计是化工合成的重要环节,它直接影响着产品的性能和产率。
反应路线设计包括选择适当的反应类型和反应条件,合理设计化学合成的步骤和中间体,以及考虑反应路径的可行性和经济性等方面。
在反应路线设计中,首先需要选择合适的反应类型和条件。
根据反应类型的不同,可以选择加成反应、消除反应、取代反应、缩合反应等不同类型的反应。
在选择反应条件时,需要考虑反应物质的性质、反应温度和压力、溶剂的选择、催化剂的应用等因素,以保证反应的正常进行。
其次,在反应路线设计中,需要合理设计化学合成的步骤和中间体。
有些有机化合物的合成需要通过多步反应来完成,因此需要设计合理的反应步骤,并选择合适的中间体。
中间体的选择和设计对于合成产品的收率和选择性有重要影响。
最后,在反应路线设计中,需要考虑反应路径的可行性和经济性。
化工原理简答题

化工原理简答题化工原理简答题1.为什么一般情况下,逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?逆流推动力 t m 大,载热体用量少;热敏物料加热,控制壁温以免过高。
2.间壁式传热过程的三个步骤热流体给热于管壁内侧,热量自管壁内侧传导至管壁外侧,管壁外侧给热于冷流体。
3.强制对流和自然对流有何不同?流体在外力(泵,风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动;在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动。
4.冷、热流体在列管换热器中流动通道的选择原则是什么?(1 )不洁净和易结垢的液体宜在管程(2 )腐蚀性流体宜在管程(3 )压强高的流体宜在管内( 4 )饱和蒸汽宜走壳程(5 )被冷却的流体宜走壳程(6 )若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将给热系数大的流体通入壳程(7 )流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜5.离心泵的扬程和升扬高度有何不同?离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ g 和动压头的增量△u2/2g 及克服输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。
1/8化工原理简答题6.离心泵的压头受哪些因素影响?与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.7.后弯叶片有什么优点?有什么缺点?优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。
缺点:产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
8.何谓“气缚”现象?产生此现象的原因是什么?如何防止气缚?因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象;原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体 ;灌泵,排气,防止吸入管路和轴封漏气。
9.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?离心泵的特性曲线指He~qv ,η~qv,Pa~qv 。
影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。
化工简答题知识点

1.流体流动时有哪些流动形态?如何判别?答:流体充满导管作定态流动时基本上有两种流动形态:滞流(也称为层流)和湍流。
判别流动形态的依据是雷诺数(Re)。
Re<2000 为滞流;Re>4000为湍流;2000<Re<4000 过渡态2.分别说明滞流和湍流时影响流体流动阻力的因素,并说明两者区别。
滞流也称为层流,其特征是:当流体在圆管中作滞流流动时,流体的质点作一层滑过一层的位移,层与层之间没有明显的干扰。
各层间分子只因扩散而转移。
流体的流速沿断面按抛物线分布;紧靠管壁的流体流速等于零,管中央的流速最大,管中流体的平均流速为最大流速的1/2.湍流的特征是:流体在流动时,流体的质点有剧烈的骚扰涡动,一层滑过一层的粘性流动情况基本消失,只是靠近管壁处还保留滞流的形态。
湍流时,靠近管壁一定距离的流体,其流速沿管壁至管心方向逐步增大,接近管中央相当大范围内的流体流速接近于最大流速;管内流体的平均流速为管中央最大流速的0.8左右。
3.离心泵有什么特点?有哪些主要指标?离心泵是利用快速旋转的叶轮向液体作功使液体获得离心力并转化成静压能和动能,从而使液体能克服流动时的摩擦阻力及外压力而被输送。
离心泵的特点是输出液的压头不高,但有较大的输送量。
有很大的操作机动性,能在相当广泛的流量范围内操作,流量可用排出口的阀门控制。
离心泵的主要性能参数有转速n、流量qv、扬程H、功率P和效率η。
4.何谓平推流反应器?它有什么特点?理想的管式反应器也称作平推流反应器。
1)如反应在等温、定态的条件下进行,则反应器应具有以下的特点:在反应器轴向不同位置上,物料浓度、反应速率、转化率等均不相等;2)在轴向的每一个截面上,物料浓度、反应速率、转化率均相等,且不随时间而变化;3)在径向不存在浓度差。
5.“平推流流动模型”与“管式反应器”是否是同一概念?试说明理由。
不是同一概念。
流体在管内流动时,其径向的流速分布是不均匀的。
管中心处的流速最大,靠近管壁处流速最小。
化工合成-简答题知识分享

化工合成-简答题知识分享化工合成-简答题1、过程系统的三种基本方法a、序贯模块法:通过对单元模块的依次计算来求解系统模型的方法特点:(1)针对树形结构的过程系统(2)以单元模块为基础,定向性很强(3)模拟计算的顺序由流程结构决定(4)对于含不可分隔子系统(再循环回路)的过程系统,必须通过断裂和收敛技术处理,才能用序贯模块法进行计算(5)序贯模块法求解含有多个不可分隔子系统的过程系统时,各个回路分别单独收敛b、联立方程法:将描述一化工流程的所有方程汇总在一起,然后联立求解特点:模拟时不受实际物流和流程结构影响,可灵活地确定输入坏人输出变量c、联立模块法:采用两种设备单元模型(严格模型和简化模型)交替进行模拟计算的方法特点:利用单元模块的严格模型获取简化模型的系数,建立模块输入与输出的线性关系,然后将各单元简化模型与系统的机构模型联立求解。
以低阶的线性方程组的解逼近原非线性方程组的解。
2、序贯模块法的基本思想从流程的第一个单元设备开始计算,即调用与该单元所对应的单元模块,由已知的输入与参数求输出流股变量,而该输出变量即为下一个单元的输入,再依次调用各单元模块,直至流程的最后一个单元模块,就可求得各单元设备的输出流股变量。
3、定常态局部稳定性的基本概念?是指瞬时小干扰引起的对定态的偏离,系统具有自动回复原始定常态的能力。
可分为哪几类?1、局部稳定2、局部不稳定。
4、间歇过程是什么?将有限的物料,按规定的加工顺序,在一个或者多个设备中加工,以获得有限产品的加工过程,如果需要更多产品,必须重复该过程。
通常采用的操作方式?1、非覆盖式操作2、覆盖式操作3、异步覆盖式操作若间歇过程包含了一个时间限制级,如何处理?采用异步操作的办法,即采用多台平行设备进行操作。
为什么呢?可大大缩短该间歇级的循环时间。
5、有向图可以描述方程系统的结构和工艺流程的结构特征描述工艺流程(过程系统)有向图和描述方程系统有向图的区别?1、过程系统:节点为过程单元,支线为物流或能流2、方程系统:节点为方程,支线代表变量的传递方向。
化工原理简答题

化工原理简答题
1. 什么是化工原理?
化工原理是研究物质在化学过程中的转化,以及这些转化过程所涉及的原理与机理的学科。
2. 化工过程中的原理有哪些?
化工过程中涉及的原理有:质量守恒、能量守恒、动量守恒、相平衡、化学反应动力学等。
3. 什么是质量守恒原理?
质量守恒原理指的是在化工过程中,物质的质量总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入量等于物质的产出量。
4. 什么是能量守恒原理?
能量守恒原理指的是在化工过程中,能量的总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入(或吸收)的能量等于物质的产出(或释放)的能量。
5. 什么是动量守恒原理?
动量守恒原理指的是在化工过程中,物质的动量总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入(或产生)的动量等于物质的产出(或消耗)的动量。
6. 什么是相平衡?
相平衡是指物质在液相、气相、固相等不同相态之间的平衡状态。
在相平衡条件下,各相之间的物质的分布和转移达到平衡状态。
7. 化学反应动力学的原理是什么?
化学反应动力学研究化学反应速率与反应条件、反应物浓度、温度等因素之间的关系。
根据动力学原理,化学反应速率受到反应物浓度的影响,速率常数与温度呈指数关系。
合成问答题

1.合成工段的主要任务是什么?合成工段是将净化来的含H2、CO、CO2、CH4、N2的原料,在一定的压力、温度、触媒的作用下,合成粗甲醇,并利用反应热副产中压蒸汽,经减温减压成低压蒸汽送入低压蒸汽管网,驰放气送往转化、锅炉做燃料使用。
2.合成甲醇的主要反应式及影响因素?主要反应式是:CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q影响因素:操作温度、操作压力、催化剂性能、空速、原料气的氢碳比。
3.合成反应的特点?体积缩小的反应、放热反应、可逆反应、气-固相催化反应、伴有多种副反应4.CO2的存在对合成反应有什么不利影响?与CO合成甲醇相比,每生成1kg甲醇多耗0.7m3的氢气;粗甲醇中的含水量增加,甲醇浓度降低,导致蒸汽消耗升高。
5.新鲜气的氢碳比组成是根据什么来确定的?目的是什么?①是根据整个合成系统的物料平衡来决定;为了满足物质反应的要求,以维持系统的稳定生产。
②H2-CO2/CO+CO2=2.05——2.156.我厂使用的催化剂型号和组成是什么?我厂使用甲醇合成催化剂是C306,触媒的组成有Al2O3, CuO ,ZnO, 此外还有少量的石墨和水。
7.影响催化剂使用寿命的因素有哪些?(1)Cat中毒(2)热老化(3)Cat的强度(4)开停车频繁(5)工艺指标执行不严,操作不当8.催化剂的两大特点是什么?1)本身不参加反应,而反应前后其物理性质,化学性质不变。
2)改变了反应历程,加快了反应速度。
9.甲醇分离器为什么是一个重要指标?指标是多少?如果分离器液位高,会使液体随气体带入压缩机,产生液击,损坏压缩机,而且入塔气内甲醇含量高,恶化合成塔内的反应,加剧副反应的生成,影响甲醇的产量。
如果液位过底,会使高压气体串入低压设备,造成超压或爆炸事故。
指标为20%-60%10.甲醇装置中有那些易燃、易爆、易中毒的物质?易燃易爆:H2 CO CH4 CH3OH 易中毒: CO CH3OH11.什么是精馏?什么是蒸馏?精馏是将由挥发度不同的组分所组成的混合液,在精馏塔内同时多次地部分汽化和多次部分冷凝,使其分离成几乎纯态的过程蒸馏是根据各组分的沸点不同,而分离出较纯组分的一种操作。
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化工合成-简答题
1、过程系统的三种基本方法
a、序贯模块法:通过对单元模块的依次计算来求解系统模型的方法
特点:(1)针对树形结构的过程系统(2)以单元模块为基础,定向性很强
(3)模拟计算的顺序由流程结构决定(4)对于含不可分隔子系统(再循环回路)的过程系
统,必须通过断裂和收敛技术处理,才能用序贯模块法进行计算(5)序贯模块法求解含有多
个不可分隔子系统的过程系统时,各个回路分别单独收敛
b、联立方程法:将描述一化工流程的所有方程汇总在一起,然后联立求解
特点:模拟时不受实际物流和流程结构影响,可灵活地确定输入坏人输出变量
c、联立模块法:采用两种设备单元模型(严格模型和简化模型)交替进行模拟计算的方法
特点:利用单元模块的严格模型获取简化模型的系数,建立模块输入与输出的线性关
系,然后将各单元简化模型与系统的机构模型联立求解。
以低阶的线性方程组的解逼近原非
线性方程组的解。
2、序贯模块法的基本思想
从流程的第一个单元设备开始计算,即调用与该单元所对应的单元模块,由已知的输入与参
数求输出流股变量,而该输出变量即为下一个单元的输入,再依次调用各单元模块,直至流
程的最后一个单元模块,就可求得各单元设备的输出流股变量。
3、定常态局部稳定性的基本概念?是指瞬时小干扰引起的对定态的偏离,系统具有自动回
复原始定常态的能力。
可分为哪几类?1、局部稳定2、局部不稳定。
4、间歇过程是什么?
将有限的物料,按规定的加工顺序,在一个或者多个设备中加工,以获得有限产品的加工过
程,如果需要更多产品,必须重复该过程。
通常采用的操作方式?1、非覆盖式操作2、覆盖式操作3、异步覆盖式操作
若间歇过程包含了一个时间限制级,如何处理?采用异步操作的办法,即采用多台平行设备
进行操作。
为什么呢?可大大缩短该间歇级的循环时间。
5、有向图可以描述方程系统的结构和工艺流程的结构特征
描述工艺流程(过程系统)有向图和描述方程系统有向图的区别?
1、过程系统:节点为过程单元,支线为物流或能流
2、方程系统:节点为方程,支线
代表变量的传递方向。
6、稀疏非线性方程组有哪些特点?
1、每个方程只有少数几个变量
2、每个变量只出现在少数方程中。
断裂变量和输出变量的
主要区别?断裂变量是猜值变量,输出变量是未知变量。
7、人工神经网络模型是一种什么模型?它具有哪些特点?
人工神经元网络数学模型就是对生物神经元网络主要特性与功能的描述。
特点:对信息处理
响应速度快、自适应性强、具有自学能力。
8、化工流程模拟系统的单元模块是什么,特点是什么?
根据单元设备的教学模型连同它的解算方法所编成的一段子程序特点:单向性特点----给定其输入物流变量及参数可计算出相应的输出物流变量,但不能由
输出变量计算输入变量,也不能由输入、输出变量计算模块参数。
9、夹点及特征
冷热物流组合曲线垂直距离最小位置
特征(1)夹点处冷热曲线之间的传热温差最小(2)夹点处过程系统的热流量为零
夹点设计法的基本思想是过程系统余热的回收利用,即换热网络的合成。
基本原理是以尽可
能少的投资去回收尽可能多的能量。
3、总组合曲线的特点
(1)能更加形象、简明地描述过程系统中不同温位处的热流量(2)能给出夹点的位置、夹点的温度,温区之间的内部换热情况(3)能明确提供需要外加热量和冷量的具体温位和数量多少等信息(4)能直观地表示出夹点处是否有热量流过(5)能提供换热网络是否可能与其他子系统进行能量集成的信息。
6、叙述最小公用工程消耗的三个基本原则?试问在用夹点涉及法合成换热网络过程中,是如何保证这三个基本原则得到满足的?
a、(1)无热量传递(避免夹点之上热流与夹点之下冷流间的匹配)(2)夹点之上没有冷却器
(3)夹点之下没有加热器
b、(1)合成上下两部分,从夹点向两端进行(2)夹点之上有Nc >Nh,CPc≥CPh,夹点之下有Nc<Nh,CPc≤CPh
7、有机产品开发过程包括哪几个环节?描述开发过程基本思想方法步骤?
小试→模式→中试→工程设计基本建设→投产
首先通过选型确定反应器→最优分离塔序列→换热网络→公用工程,最后将各子系统组合,即可得最优,次优,较优的有希望的工艺流程方案,减少各子系统选取方案可减少化工流程方案,为了减少工作量,一般最后确定的化工流程方案不超过10个,再将反应器添加到组合方案中。
8、过程系统可分为哪几个子系统,可以通过什么办法获得各子系统的最优结构?反应器(目标策略法)分离子系统(用有序直观推断法直接得到分离塔序列)
换热网络子系统(夹点技术法)公用工程子系统(夹点技术)
9、断裂的实质是什么?断裂的作用是什么?
断裂法的最优化。
作用是:化难为易的有效措施,可以大大简化计算,断裂适用于过程系统,断裂使得迭代最快,计算时间最省断裂物流流量的收敛?怎样求收敛解?y-x=a(x)-x<ξ常用计算方法1、直接迭代法 2 Wegstein法
10、什么是不可分割子系统?
能从原料中完全分隔出来单独求解,仍可按照一定次序求解的子系统
11、局部最优解仅具有局部的意义,整体最优解才具有全局的意义。
整体最优解往往在于最优化问题可行域的某一约束边界上或者位于一些约束的焦点上。
12、在线性规划的单纯形法中,主行的选择原则是为了保证函数的可行性,主列的选取原则是为了保证函数获得最大的下降。
13、从全流程能量集成的角度考虑过程系统可划分为哪几个子系统?
工艺过程子系统、热回收子系统、蒸汽动力子系统
14、在夹点技术的应用中,可能出现哪几种换热网络问题?它们各有什么特点?单夹点问题:既需要热公用工程又需要冷公用工程,且只有一个问题
无夹点问题:只需要一种公用工程,不存在夹点
多夹点问题:过程系统引入中间温位的公用工程物流。