第二版《化工工艺学》期末复习题
《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
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。
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 －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？
9.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。
10.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？
11.SRT-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型管式裂解炉的结构特点如何？
12.裂解气净化与分离的任务是什么？
13.了解并画出三种有代表性深冷分离流程方框图。
14.裂解气中酸性气体、水份、炔烃、CO2有何危害？如何脱除？
15.裂解气为何要压缩？又为何要进行多段压缩？
16.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？
4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。
5．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？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？
6．基芳烃脱烷基的方法有哪几种？工业上主要应用是什么？
7．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。
8．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？
7．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．转化率；
4．一次反应；
5．二次反应；
6．停留时间；
7．焦；
8．产气率；
9．诱导期；
10．焦化芳烃；
11．石油芳烃；
12．芳烃转化；
13．自氧化；
14．爆炸极限。
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.裂解过程中是如何结焦和生炭的？
5.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？
6．为什么裂解气要压缩？
7.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。
8.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？
9.试述催化自氧化与络合催化氧化的异同点？
10.氧化过程有哪些共同点？。
中国石油大学(华东)《化工工艺学》期末考试必备通关指导
《化工工艺学》课程综合复习资料一、填空题1、工业上以裂解汽油生产三苯的芳烃车间一般由裂解汽油、环丁砜、甲苯、模拟移动床、碳八芳烃和芳烃六个单元构成。
2、氯乙烯是1853年由法国人首先在实验室制成的，最早的方法是法，但由于基建投资费用较高，被后来的法取代，由于副产氯化氢，不仅浪费了资源，而且污染环境，目前全世界已经有9 3%以上的氯乙烯是采用法生产，该法包含以下五个单元，即：氯化、氯化、净化和以及精制。
3、在三个二甲苯中，邻二甲苯与间二甲苯的沸点差为℃，工业上可用普通精馏法分离；乙苯与对二甲苯的沸点差为℃，在工业上尚可用300～400块板的精馏塔进行分离，但绝大多数加工流程都不采用能耗大的精馏法回收乙苯，而是在异构化装置中将其转化；间二甲苯与对二甲苯沸点差为℃，借助普通的精馏法进行分离是非常因难的，教材中采用特殊精馏加以分离，得到和，后者去异构化单元。
工业上常采用特殊精馏加以分离，得到产品。
4、苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，异丙苯法生产苯酚和丙酮过程中，由异丙苯制是生产过程中重要的一步，流程中包括生成异丙苯的过程、加入空气继续与异丙苯反应的过程、回收未反应的异丙苯的过程、得到的浓缩液去过程、这里需要通过加入催化剂来得到粗的反应混合物，反应混合物接下去先经过和过程，除去不必要的碱，最后进入精馏系统，得到产品和。
5、甲醇低压羰基合成醋酸在技术经济上的优越性很大，其特点为：原料可以用、天然气和质油，不受原油供应和价格波动影响；反应的转化率和选择性高，过程能量效率；已经解决了设备的腐蚀问题，找到了耐腐蚀的；生产过程中副产物很，三废排放也；操作安全可靠；但是催化剂的资源有限，新找到的设备材料价格较高。
6、工艺流程可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。
推论分析法是从“”出发，寻找实现此“”的“前提”，将具有不同功能的单元进行逻辑组合，形成一个具有整体功能的系统。
形象地可以用“”模型表示。
最新《化工工艺学》期末考试试卷含答案(全)
最新《化工工艺学》期末考试试卷含答案一、选择题（20分,每题2分）1、下列哪一项不是天然气转化合成气时副反应析碳的危害A、降低催化剂活性B、使催化剂崩解C、堵塞床层，增加阻力D、使反应局部温度下降2、下列油品中，沸程最低的是A、汽油B、煤油C、柴油D、润滑油3、合成氨反应是A、放热、体积减小反应B、放热、体积增大反应C、吸热、体积减小反应D、吸热、体积增大反应4、天然气转化合成气使用的催化剂活性组分为A、AgB、FeC、NiD、Co5、对CO变换反应，下列说法正确的是A、高温和高水碳比有利于平衡右移B、变换反应是可逆放热反应C、变换过程采用单反应器D、压力对平衡和反应速度都无影响6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是A、CuB、AgC、Al2O3D、Fe7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为A、N2，CO2B、Ar，CO2C、O2，H2OD、N2，CH48、关于脱氢反应中下面哪一项是错误的A、催化剂活性组分为FeB、需要高温低压操作C、用水蒸气作稀释剂D、吸热反应9、气相烷基化法制乙苯的催化剂为A、铁系催化剂B、镍系催化剂C、膦羰基钴催化剂D、ZSM-5分子筛催化剂10、下列哪项不是磺化反应的特点A、亲电取代B、饱和烃比芳环易磺化C、可逆反应D、HSO3+阳离子为真正的磺化剂1、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和三大步骤。
( A )A、产品分离及精制；B、工艺条件优化；C、设备与安装工程；D、产品方案设计2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和。
( C )A、金属矿；B、化学矿；C、化学中间体；D、工业盐3、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和，三苯指苯、甲苯和。
( A )A、丁二烯和二甲苯；B、丁二烯和乙苯；C、丁烯和二甲苯；D、丁烯和乙苯4、为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。
一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有等。
( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化C、催化重整、催化裂化、延迟焦化D、催化重整、催化裂化、延迟焦化5、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3，该反应是一个、、体积缩小的反应。
化工工艺学期末复习题
《化肥》复习思考题
1. 描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态。 2. 尿素合成反应过程的主要副反应及控制措施。 3. 尿素生产的氨汽提法流程中，合成塔出来的尿素溶液主要 经过了那些设备，溶液的温度、压力、组成如何？ 4. 硝酸铵的主要用途是什么？ 5.湿法磷酸是用磷酸为催化剂、硫酸溶液分解磷矿的过程， 磷矿以Ca5F(PO4)3为主，还有Si、Fe、Al等杂质元素，试分析 一下反应过程的主、副反应及其产物，并说明副反应对反应 过程的影响。
化工工艺学期末复习题化工原理复习题化工工艺化工工艺设计手册化工工艺算图手册危险化工工艺目录煤化工工艺化工工艺工程师化工工Fra bibliotek学化工工艺手册
合成氨复习思考题
1. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序？ 2. 天然气水蒸汽转化制气的主反应和副反应有哪些？抑制 副反应的策略如何？ 3.为什么采用两段转化？两段转化的供热方式各有什么不 同？如何确定和控制二段转化的温度？ 4.天然气中的硫成分有哪些？干法脱硫和湿法脱硫的主要 方法有哪些？其适用范围有何区别？ 5.氧化锌脱硫的工作原理是什么？其工艺流程和工艺条件 如何？ 6.变换工序的反应原理和主要任务是什么？为什么要分中 温变换和低温变换？ 7.苯菲尔脱碳的主要化学反应和脱碳原理是什么？再生指 数(碳化度)的定义是什么？
《化工工艺学》第3章 硫酸与硝酸
《硫酸和硝酸》复习思考题
1. 工业上曾经氧化SO2制硫酸的方法有哪些？写出其主要 反应式。 2. 硫铁矿的主要成分是什么？焙烧硫铁矿的主要化学反 应有哪些？ 3. 焙烧硫铁矿的设备是什么？根据物料状态，设备内可 分几个区域？各区域的物料特点是什么？ 3. SO2氧化为SO3的温度、压力、SO2含量等工艺条件如何？ 4. SO3的吸收过程通常采用发烟硫酸或/和浓硫酸吸收，为 什么采用浓度为98.3%的浓硫酸？浓度太高、太低有什 么影响？确定吸收塔操作温度主要考虑哪些方面的因 素？ 5. 制硝酸氨氧化的主要反应，其相态、热效应、反应平 衡、催化剂等有什么特点？主要副反应有哪些？
化工工艺学期末考试复习资料
《化工工艺学》课程综合复习资料一、判断题1、各种来源的C8芳烃是三种二甲苯异构体与乙苯的混合物。
习惯上邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯用英文字头来表示，其中MX表示间二甲苯。
答案：√2、邻二甲苯氧化制苯酐采用的原料是空气和邻二甲苯，生产过程中最重要的避免爆炸，它的爆炸下限为每标准立方米空气中含44g邻二甲苯，这样一来，邻二甲苯的浓度就成了关键问题，刚工业化时，进料中邻二甲苯只有40g，被称为40g工艺。
答案：√3、从烃类热裂解的副产C4馏分中得到丁二烯是目前丁二烯的最经济和主要的方法。
答案：√4、从烃类热裂解的副产C4馏分中可以得到丁二烯，C4馏分产量约为乙烯产量的30%～50%。
答案：√5、邻二甲苯氧化制苯酐的生产过程中必须注意爆炸极限的问题，爆炸下限为每标准立方米空气中含40克/米3，故早期的工艺称为40克工艺。
答案：×6、对管式裂解炉而言，大于以下两种情况出现均应停止进料，进行清焦：①裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值；②裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值；③燃料用量增加；④出口乙烯收率下降；⑤炉出口温度下降；⑥炉管局部过热等。
答案：×7、在实际过程做物料衡算时应该按一定步骤来进行，才能给出清晰的计算过程和正确的结果、通常遵循六个步骤：第一步，绘出流程的方框图，以便选定衡算系统。
第二步，写出化学反应方程式并配平之。
第三步，选定衡算基准。
第四步，收集或计算必要的各种数据，要注意数据的适用范围和条件。
第五步，设未知数，列方程式组，联立求解。
第六步，计算和核对。
答案：×8、裂解汽油加氢流程中，一段加氢：液相，低于100℃，催化剂Pd/Al2O3，双烯变单烯。
二段加氢：气相，高于100℃，催化剂C o-M o-Al2O3，单烯饱和并脱除S、N、O等有机化合物。
答案：√9、甲烷水蒸气转化过程的主反应生成CO、CO2和H2；而副反应主要是析碳反应。
答案：√10、制造丁二烯有光明前景的是烃类的氧化脱氢工艺，但是其氧化深度的控制是关键问题，会产生“飞温”和爆炸。
《化工工艺学》期末复习题初步整理
《化工工艺学》期末复习题初步整理《化工工艺学》复习题初步整理1 绪论1.掌握以下概念化学工业：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造业。
化学工艺学：即化工生产技术，系指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。
化学工程学：化学工程学主要研究：化学工业和其它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，它的一个重要任务就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。
2．现代化学工业特点。
1．原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2．向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高；3．是多学科合作、生产技术密集型的生产部门；4．重视能量合理利用,以及采用节能工艺和方法；5．资金密集，投资回收速度快，利润高；6. 化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工企业首要解决的问题。
3．化学工业发展方向。
1.面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术，缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品更新和升级的速度；2.最充分、最彻底地利用原料；3.大力发展绿色化工；4.化工过程要高效、节能和智能化；5.实施废弃物的再生利用工程。
4．化学工业的原料资源自然资源：矿物、生物、空气和水。
矿物资源：金属矿、非金属矿、化石燃料矿生物资源：农、林、牧、副、鱼的植物体和动物体另外：再生资源（废物利用）化学工业主要产品无机化工产品：酸、碱、盐基本有机化工产品：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘、合成气等。
高分子化工产品：塑料、合成橡胶、合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等。
精细化工产品：涂料、表面活性剂、粘合剂、催化剂、食品添加剂等。
生物化工产品：甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、各种氧基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白抗生素、维生素、甾体激素、疫苗等。
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?答：⑴基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90℅来源于石油和天然气，有机化工产品的上游原料之一：三烯主要由石油制取；⑵天然气的热值高、污染少、是一种清洁能源，同时又是石油化工的重要原料资源；⑶从煤中可以得到多种芳香族化合物，是精细有机合成的主要原料，煤的综合利用可为能源化工和冶金提供有价值的原料。
化工工艺期末考试试题
化工工艺期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工工艺中，下列哪种物质不属于催化剂？A. 硫酸B. 氧化铁C. 铂D. 氯化铵2. 在化工生产中，下列哪个过程不是化学反应？A. 蒸馏B. 聚合C. 裂化D. 氧化3. 化工工艺中，控制反应温度的主要目的是什么？A. 增加产率B. 提高反应速率C. 降低成本D. 减少副反应4. 下列哪个不是化工原料？A. 石油B. 天然气C. 煤炭D. 塑料5. 化工工艺中，哪个设备主要用于分离液体混合物？A. 反应器B. 蒸馏塔C. 蒸发器D. 混合器二、填空题（每空2分，共20分）6. 化工工艺中，______ 是指在一定条件下，原料转化为产品的过程。
7. ______ 是指在化学反应中，不参与反应的物质，但能加速反应速率。
8. 化工生产中，______ 是指在反应过程中，反应物的转化率。
9. 化工工艺中，______ 是指通过物理方法将混合物分离成不同组分的过程。
10. 化工生产中，______ 是指在反应过程中，反应物和产物的浓度变化。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述化工工艺中常见的几种反应类型，并举例说明。
12. 解释化工工艺中“平衡常数”的概念，并说明其在工艺设计中的重要性。
13. 描述化工工艺中常见的分离技术，并简述其工作原理。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 假设某化学反应的速率常数 \( k \) 为 0.05 min⁻¹，初始浓度 \( [A]_0 \) 为 1 mol/L。
如果反应是一级反应，请计算10分钟后反应物A的浓度。
15. 给定一个二元混合物的蒸馏曲线，其中组分A的沸点为100°C，组分B的沸点为120°C。
如果蒸馏塔的操作温度为105°C，请计算塔顶和塔底的产品组成。
五、论述题（共30分）16. 论述化工工艺中环境保护的重要性，并提出在化工生产中实现绿色化学的策略。
化工工艺学复习题(带答案)精简.doc
《化工工艺学》（部分简答题）1.什么叫烃类的热裂解？答：烃类热裂解法是将石汕系烃类原料（天然气、炼厂气、轻汕、柴汕、重汕等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。
2.什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？答：一次反应：由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应二次反应：主要指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或炭的反应。
3.简述一次裂解反应的规律性。
答：（1）烷烃一正构烷烃最有利于生成乙烯，丙烯，分子量愈小则烯烃的总收率愈高。
异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子的正构烷烃。
随着分子量增大，这种差别越小。
（2）环烷烃一在通常裂解条件下，环烷烃生成烯烃的反应优于生成单烯烃的反应。
含环烷烃较多的原料，乙烯的收率较低。
（3）芳烃一无侧链的芳烃基木上不易裂解为烯烃；有侧链的芳烃主要是侧链逐步断裂及脱氢。
芳烃主要倾向于脱氢缩合生成稠环芳烃，直至结焦。
（4）烯烃一火分子的烯烃能裂解为乙烯和丙烯等低级烯烃，烯烃脱氢生成的二烯烃能进一步反应生成芳烃和焦。
（5）各类烃裂解的难易顺序可归纳为：正构烷烃〉异构烷烃〉环烷烃（C6〉C5）＞芳烃4.烃类热裂解的一次反疲主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？答：（1）烃类热裂解的一次反应主要有：①脱氢反应②断链反应（2）烃类热裂解的二次反应主要有：①烯烃的裂解②烯烃的聚合、环化和缩合③烯烃的加氢和脱氢④积炭和结焦5.什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？答：结焦是在较低温度下（＜1200K）通过芳烃缩合而成生碳是在较高温度下（〉1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠和的碳原子。
结焦与生碳的区别：机理不同：碳要经过乙炔阶段才能发生；焦要经过芳烃缩合才能发生温度不冋：高温下（900°C〜1100°C）生成乙炔，生成碳；低温下（600°C左右）芳烃缩合生成售组成不同：碳只含炭，不含杂质；焦还含有氢6.试述烃类热裂解的反应机理。
化工工艺学期末考试总结
《化工工艺学》一、填空题1.空间速度的大小影响甲醇合成反应的选择性和转化率。
2.由一氧化碳和氢气等气体组成的混合物称为合成气。
3.芳烃系列化工产品的生产就是以苯、甲苯和二甲苯为主要原料生产它们的衍生物。
4.石油烃热裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间、低烃分压。
5.脱除酸性气体的方法有碱洗法和乙醇胺水溶液吸附法。
6.天然气转化催化剂，其原始活性组分是NiO,需经还原生成Ni 才具有活性。
7.按照对目的产品的不同要求，工业催化重整装置分为生产芳烃为主的化工型—，以生产高辛烷值汽油为主的燃料型和包括副产氢气的利用与化工燃料两种产品兼顾的综合型三种。
8.高含量的烷烃，低含量的烯烃和芳烃是理想的裂解原料。
9.氨合成工艺包括原料气制备、原料气净化、原料气压缩和合成。
10.原油的常减压蒸馏过程只是物理过程，并不发生化学变化，所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。
11.变换工段原则流程构成应包括：加入蒸汽和热量回收系统。
12.传统蒸汽转化法制得的粗原料气应满足：残余甲烷含量小于0.5% 、（H2+CO）/N2 在 2.8~3.1。
13.以空气为气化剂与碳反应生成的气体称为空气煤气。
14.低温甲醇洗涤法脱碳过程中，甲醇富液的再生有闪蒸再生、.汽提再生_、_ 热再生_三种。
15.石油烃热裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间和低烃分压。
16.有机化工原料来源主要有天然气、石油、煤、农副产品。
18.乙烯直接氧化过程的主副反应都是强烈的逸虹反应，且副反应（深度氧化）防热量是主反应的十几倍。
19.第二换热网络是指以为介质将变换、精炼和氨合成三个工序联系起来，以更合理充分利用变换和氨合成反应热，达到节能降耗的目的。
20.天然气转化制气，一段转化炉中猪尾管的作用是—缓冲形变应力? 。
21.单位时间、单位体积催化剂处理的气量称为反应器空速。
22.生产中根据物质的冷凝温度随压力增加而增加的规律，可对裂解气加压，从而使各组分的冷凝点升高，即提高深冷分离的操作温度，这既有利于分离，又可节约冷量。
化工工艺学复习资料
化工工艺学复习资料一、填空题1、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括焙烧、转化和吸收三个基本过程。
2、目前，世界上生产纯碱的方法主要有_氨碱法_、天然碱加工和联合制碱法。
3、合成氨生产过程包括造气、净化和压缩合成三大步骤4、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于湿法脱硫。
干法脱硫中最典型的方法是氧化锌脱硫。
5、一段转化炉对流段和辐射段两个主要部分组成。
6、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受高温，外筒只承受高压。
7、硫酸生产原料主要有：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国硫铁矿分布较广。
8、SO2催化氧化所用催化剂为：钒催化剂、9、有机化学工业的最基本的产品为乙烯。
10、合成氨生产过程包括造气、净化和压缩合成三大步骤。
11. 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。
12. 固定床反应器特别适用于有串联式深度氧化副反应的反应过程，可抑制串联副反应的发生，硫化床反应器比较适合用于深度氧化产物主要来自平行副反应，且主、副反应的活化能相差甚大的场合。
13、煤气化因采用不同的气化剂，可以生产几种不同用途的工业煤气：空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气。
二、选择题1. 化学工业的基础原料有( )A 石油B汽油C乙烯D酒精2. 化工生产中常用的“三酸二碱”是指( )A 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾B 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾C 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠D 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾3. 所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( )A 乙烯、丙烯、丁烯B乙烯、丙烯、丁二烯C 乙烯、丙烯、戊烯D丙烯、丁二烯、戊烯4. 天然气的主要成份是（）A 乙烷B乙烯C丁烷D甲烷5. 化学工业的产品有( )A 钢铁B煤炭C酒精D天然气6. 反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( )A 石油B乙烯C苯乙烯D丁二烯7. 在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( )A 操作稳定安全B一般年产量大于4500t 的产品C 反应速率极慢的化学反应过程D工艺成熟8. 进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。
化工工艺学期末复习题答案
合成氨1. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序以煤为原料以天然气为原料2. 天然气水蒸汽转化制气的主反应和副反应有哪些 抑制副反应的策略如何主要反应 主要副反应 抑制副反应：为控制积碳,增加水蒸汽用量以调整气体组成和选择适当的温度、压力来解决; 从反应平衡及副反应来看,水碳比高,残余甲烷含量降低,且可防止析碳;因此一般采用较高的水碳比,约3.0～3.5转化为可逆反应,温度越高,平衡转化率越高,从组成计算看出,1000℃以上CH4含量才小于0.5%,要求设备的耐高温性能;3.为什么采用两段转化 两段转化的供热方式各有什么不同 如何确定和控制二段转化的温度全部采用高温转化,设备费用和操作费用太高,所以采用低温700～800℃转化和高温1200℃转化的两段方式;一段温度对合金钢管要求低,用合金钢管保证传热和供热；二段采用砖内衬的绝热设备,并通入一定比例的空气与一段的H2反应产生热量和高温1200～1400℃,保证CH4转化彻底,同时加入了合成氨需要的原料N2;二段炉温度：按甲烷控制指标来确定;压力和水碳比确定后,按甲烷平衡浓度来确定温度,要求yCH4<0.005,出口温度应为1000℃左右;凯洛格Kellogg 甲烷蒸汽转化工艺流程mol kJ H CO O H CH 4.2063)1(224-++＝mol kJ H CO O H CO /2.41)2(222+++＝124.9.742--+mol kJ C H CH ＝12.4.1722-++=mol kJ C CO CO 122.36.131-+++mol kJ C O H H CO ＝1-钴钼加氢反应器；2-氧化锌脱硫罐；3-对流段；4-辐射段一段炉；5-二段转化炉；6-第一废热锅炉；7-第二废热锅炉；8-汽包；9-辅助锅炉；10-排风机4.天然气中的硫成分有哪些 干法脱硫和湿法脱硫的主要方法有哪些 其适用范围有何区别 硫化氢H2S,同时此外还可能有一些有机硫化物,如硫醇C2H5SH 、硫醚CH3SCH3及噻吩C4H4S 、二硫化碳CS2等;• 干法脱硫：一般适用于含S 量较少的情况 氧化锌法、钴钼加氢法、氢氧化铁法、活性碳法等• 湿法脱硫：一般适用于含S 量较大的场合 化学吸收法、物理吸收法和化学物理综合吸收法等5.氧化锌脱硫的工作原理是什么 其工艺流程和工艺条件如何氧化锌脱硫法也可以脱除硫醇、硫醚等有机硫,但反应速度较慢,一般选择较高的温度350～400℃,才能获得较快的反应速度;反应式如下：在有H2存在时,一些有机硫可先转化为H2S,再被氧化锌所吸收,反应式如下：流程1：硫含量较高 流程2：硫含量较低6.变换工序的反应原理和主要任务是什么 为什么要分中温变换和低温变换)()()()(5252g OH H C s ZnS g SH H C s ZnO ++＝)()()()()(24233g O H g H C s ZnS g SCH CH s ZnO +++＝42224CH S H H CS ++＝COS H H COS ++22＝是将原料气中的CO 变成CO2和H2;H2是合成氨需要的原料成份,CO2在后面的脱碳和甲烷化两个工序中除去,作为生产尿素或食品级CO2的原料;变换反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小;为了变换过程进行彻底,要求尽可能低的反应温度；但温度低,反应速度必然减缓7.苯菲尔脱碳的主要化学反应和脱碳原理是什么 再生指数碳化度的定义是什么原理：CO2的吸收过程是CO2与K2CO3反应生成KHCO3;但是由于受反应速度的限制,气体中CO2与溶液中K2CO3的反应速度较慢;为了加快CO2在K2CO3溶液中的吸收速度,通常在K2CO3溶液中又添加了一种催化剂二乙醇胺再生指数碳化度的定义：每摩尔K2CO3所已经吸收的CO2摩尔数,即溶液中K2CO3转化为KHCO3的转化度;化肥1.描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态;重点上述两个反应中,第一个反应为快速放热反应,反应程度很大,生成溶解态的氨基甲酸铵；第二个脱水生成尿素的反应为慢速吸热反应,且为显著可逆反应;2. 尿素合成反应过程的主要副反应及控制措施;熟悉就行当温度在60℃以下时,尿素水解缓慢；温度到100 ℃时尿素水解速度明显加快；温度在145 ℃以上时,水解速度剧增;尿素浓度低时,水解率大;氨也有抑制尿素水解的作用,氨含量高的尿素溶液的水解率低;3. 尿素生产的氨汽提法流程中,合成塔出来的尿素溶液主要经过了那些设备,溶液的温度、压力、组成如何 常识了解设备：气提塔,降膜分解器,目前,工业合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反应合成的,温度的影响：温度较低时平衡转化率随温度升高而增加,在190℃时达最大,温度进一步升高,平衡转化率反而下降;一般选择尿素合成温度为180～190℃组成的影响：CO2过量对转化率影响很小,氨过量则明显提高转化率;氨碳比的影响如右图;水碳比增加0.1,转化率下降约1％;不同工艺选择的合成过程物料比不同;如：水溶液全循环法氨碳比4.0, 水碳比0.65 ～0.7； 汽提法工艺氨碳比2.9～3.1,水碳比0.3～0.4;压力的影响：压力对液相反应的影响很小;但由于体系存在惰性气体mol kJ H CO O H CO /2.41222++−−→−+催化剂Q(aq)KHCO O (aq) H (aq)CO K (aq)CO +=++32322214223.93.86)()()(2-+=+mol kJ l COONH NH l CO l NH 122242.45.28)()()(--+=mol kJ l O H l CONH NH l COONH NH )()()(232222g NH l CONHCONH NH l CONH NH +=)()(2)()(23222g CO g NH l O H l CONH NH +=+和气液平衡,操作压力应该大于平衡压力4. 硝酸铵的主要用途是什么1．硝铵是重要的氮肥,特别适用于温度低的旱田;还是制造复合肥料的原料;2.硝铵是炸药的主要原料;3.硝铵还是制麻醉剂N2O,笑气的原料;5.湿法磷酸是用磷酸为催化剂、硫酸溶液分解磷矿的过程,磷矿以Ca5FPO43为主,还有Si 、Fe 、Al 等杂质元素,试分析一下反应过程的主、副反应及其产物,并说明副反应对反应过程的影响;主反应：一步反应过程HF O H CaSO PO H n SO H PO nH PO F Ca +++=++24434243345.5)3(5)(两步反应过程: O nH CaSO PO H SO H PO H Ca 244342242.5105)(5+=+副反应：副反应不仅损失磷,而且沉淀会包裹在矿石表面,阻止酸分解反应的进一步进行,产生“钝化现象”;硫酸和硝酸1. 工业上曾经氧化SO2制硫酸的方法有哪些 写出其主要反应式;亚硝基法和接触法亚硝基法22SO )(O S →+高温 NO SO NO SO +→+322 4223SO H O H SO →+接触法S + O2→SO2 2 SO2 + O2→2SO3 2SO3 + H2O →H2SO42. 硫铁矿的主要成分是什么 焙烧硫铁矿的主要化学反应有哪些FeS2主要反应2FeS2=2FeS+S2 S2 + O2 = SO23. 焙烧硫铁矿的设备是什么 根据物料状态,设备内可分几个区域 各区域的物料特点是什么HFPO H Ca PO H n PO nH PO F Ca ++-=+2424343345)(5)7()(OH SiF H SiO HF 262226+=+)()(2462g SiF g HF SiF H +=OH g SiF SiO SiF H 242622)(+=+O H g CO s CaSO SO H CaCO 224423)()(++=+OH s FePO PO H O Fe 2443323)(22+=+O H s AlPO PO H O Al 2443323)(22+=+t/℃ lgk441 560 727 977 设备：沸腾培烧炉460～560℃为第一阶段,斜率大,活化能大;温度升高,反应速率增加很快;化学反应受动力学速度控制;560～720℃为过渡阶段,反应速度受温度影响较小;> 720℃为第三阶段,反应速度随温度升高再增加,但增加幅度小;实验证明,第三阶段活化能较小,焙烧反应主要受氧扩散的控制;4. SO2氧化为SO3的温度、压力、SO2含量等工艺条件如何温度： 在催化剂活性温度范围内催化剂床层温度应沿最佳温度线变化,即先高后低 压力：二氧化硫氧化反应是体积减小的反应,提高压力可提高平衡转化率SO2含量：根据硫酸生产总费用最低的原则来确定二氧化硫的起始浓度,最适宜的最终转化率与所采用的工艺流程、设备和操作条件有关;5. SO3的吸收过程通常采用发烟硫酸或/和浓硫酸吸收,为什么采用浓度为98.3%的浓硫酸 浓度太高、太低有什么影响 确定吸收塔操作温度主要考虑哪些方面的因素如图所示,在任何温度下选择浓度为98.3%的硫酸作为吸收液比较合适;若吸收酸浓度太低,因水蒸气分压增高,易形成酸雾；但若吸收酸浓度太高,则液面上SO3分压较高,气相中的不能完全被吸收;因为标准发烟硫酸游离SO3浓度为21%;从上表看出,在气体中SO3浓度为7％时,则说明吸收酸温不能超过80℃;不同转化气SO3浓度下,SO3吸收率与温度的关系如右图所示,其中7.4%的曲线与上表数据一致;可见,温度升高,吸收率下降；气相SO3浓度增加,吸收率上升;6. 制硝酸氨氧化的主要反应,其相态、热效应、反应平衡、催化剂等有什么特点 主要副反应有哪些主反应 副反应 在反应温度下,上述反应的平衡常数都很大;如果对反应不加控制,氨和氧反应的最终产物必然是N2;要得到希望的产物NO,不能从反应热力学去改变化学平衡来达到目的,只能从反应kJ/mol.O H NO O g NH 28907645)(4223++=+kJ/molO H O N O g NH 9.1104624)(42223++=+kJ/molO H N O g NH 02.1269623)(42223++=+kJ/molH N g NH 69.913)(2223-+=kJ/molO N NO 6.180222++=kJ/molO H N NO NH 6.181********++=+动力学方面去着手;即寻找一种选择性的催化剂,抑制不希望的反应;目前最好选择性的催化剂是铂;纯碱和烧碱复习思考题1. 纯碱中的重碱是什么意思密度为0.95~1.07g/cm-3的纯碱2. 氨碱法制纯碱的主要原料有哪些 制碱过程的主要反应有哪些 主要副产物是什么 原料：氯化钠NaCl 和碳酸钙CaCO3主要反应主要副产物CaO NH4Cl3. 从干盐相图分析,为什么在P1点NaHCO3的结晶析出最多 且Na 利用率最高 如何控制操作点的位置;升高温度对最佳操作点P1、Na 利用率和NaHCO3结晶有什么影响右图中,ⅠP2、P2Ⅱ、P2P1、P1Ⅲ、P1Ⅳ为饱和线；1,2,3区为NaHCO3、NH4HCO3、NH4Cl 的析出区；P1点可析出三种结晶;氨盐水碳酸化后的组成在AC 线上;如果只需析出NaHCO3时,组成应R-S 线内,超过S 析出NH4HCO3,超过R 析出NaCl;如果总组成在X 点,T 点为饱和溶液,结晶与溶液比为TX:XD,比值越大,析出结晶越多;可见P1点操作最好;4. 氨盐水碳化是在什么设备中进行的 CO2经氨盐水吸收,生成氨基甲酸铵、碳酸氢铵、最终生成碳酸氢纳,各步骤的速度、温度有何特点氨盐水碳酸化是在碳酸化塔中进行随着CO2的不断溶解,溶液中过量的氨基甲酸铵进一步发生水解反应;甲铵水解是慢反应,是碳酸化的控制步骤：当PH 值>10.5的强碱性时,碳酸氢盐也存在下述离解反应当氨盐水被碳酸化达到一定程度,HCO3-积累超过溶度积,析出碳酸氢钠：mol kJ s CaO g CO s CaCO /105.176)()()(23-+−−→−焙烧Cl NH s NaHCO O H CO NH NaCl 43223)(++++＝)()()()(222323g O H g CO s CO Na s NaHCO ++=-+-+=233CO H HCO 334422)(2NH HCO NH aq COONH NH +=氨盐水进塔温度约30~50 ℃,中部温度升到60℃左右,中部不冷却,但下部要冷却,控制塔底温度在30℃以下,保证结晶析出; 碳化塔中部温度高,一方面反应本身有一些热量放出,另一方面主要是考虑结晶初期温度高一点对晶粒长大有利,可形成较大晶体以利过滤;同时冷却速度不宜过快,过快可能形成结晶浆,难于过滤分离;5. 工业生产烧碱的方法有哪些 电解法生产烧碱的原料、电极反应、总化学反应是什么精制食盐水时,其中的镁、硫酸根杂质如何去除方法：生产氢氧化钠通常用电解法NaCl 为原料、苛化法Na2CO3为原料;原料：NaCl 水溶液电极反应：总反应：除去杂质：去除镁离子的方法用OH-而沉淀MgOH2出来：少量硫酸盐对电解过程影响大,在这一步也要除去：煤的化学加工1. 煤的结构及煤气化原理;煤的基本结构单元为缩合芳烃及环烷烃及多种侧链,杂原子及官能团;网络结构模型－整体 平均结构单元模型－有机质煤气化原理：煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应过程;目的是将煤转化成可 燃气体;煤气化过程包含煤的热解、半焦的气化等过程;2. 煤气化主要方法及能量利用;煤气化方法有多种,气化炉也有多种;可分为固定床、沸腾床、气流床三种形式;3. 费托合成原理;化学反应基本反应： nCO + 2nH 2 CH 2 n ＋ nH 2O△H=-158 kJ/mol 250ºCH 2O + CO CO 2 + H 2)(2)()(2)(2222aq NaOH g H g Cl O H aq NaCl ++=++++=+Na s OH Mg NaOH Mg 2)()(222--+=+Cl s BaSO BaCl SO 2)(4224)(33s NaHCO HCO Na =+-+△H=-39.5 kJ/mol 250ºC4.费托合成流程及产品加工流程的主要过程5.煤的成焦过程及影响因素;在高温脱氧情况下,煤大分子的侧链不断脱落,芳核缩合并稠化,最后形成煤气、焦炭及硫铵、苯、酚等多种化学产品;煤的成焦过程分为：煤的干燥预热阶段温度<350ºC胶质形成阶段温度350~480ºC →半焦形成阶段温度480~650ºC →焦炭形成阶段温度650~950ºC;。