化学过程工艺学-1

化学过程工艺学：研究由化工原料加工成产品的化学生产过程一般规律的科学，主要内容包括原理、方法、流程、设备。

过程工业：以能量与物质转化为目的的产业。

绿色化学：采用最少的资源和能源消耗，并产生最小的排放的工艺过程。

煤：远古时代植物被埋入地下矿化后得到的。

石油：产于地壳中的一种可燃性油状液体。

天然气：埋藏在地下的可燃性气体。

脉石：矿石中含有大量的杂志。

矿石精选：利用矿石中各组分的物理或物理化学性质上的差异将有用成分富集的方法，有手选、磁选、浮选、摩擦选、放射选、光电选、重力选，工业上使用最广泛的是重力选、磁选和浮选。

溶液过饱和度：实际液体浓度超过饱和溶液的程度。

液体非均相反应：指不互溶的两液体构成连续相与分散相间的反应与传递。

液体均相反应：指可相互溶解的液体间的反应与传递。

微态液体：流体中所有分子都以分子状态均匀分散。

态液体：流体中所有分子都以离集态存在。

平推流：流体内部不存在返混，所有粒子的停留时间都等于平均停留时间。

全混流：不同时间进入反应器的物质完全混合一体。

聚合反应：将低分子单体转变成高分子聚合物的过程。蒸馏：利用混合液中各组分具有不同的挥发度，即利用同一温度下各组分的蒸气压不同的性质进行分离的。

增塑剂：一种典型的精细化工产品，它能改善高分子材料的柔软性、延展性和可加工性。

液液萃取：指两个完全或部分不相溶的液相接触后，一个液相的溶质经过物理或化学作用转移到另一液相，或在两相中重新分配的过程。溶剂萃取：指将物质从水溶液中提到与水混合的有机溶液中的过程。萃取分配系数：当萃取体系达平衡时，被萃取物在萃取相中的总浓度与在萃余相中的总浓度之比。

气固相催化反应：固体物质参与化学反应但是本身并不消耗。煤气化：以煤或煤焦（半焦）为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或

氧气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程。

水煤气：将水蒸气与已经燃烧炽热的碳作用得到的煤气含氢量较高。甲烷化：在催化剂存在下使少量一氧化碳、二氧化碳加氢生成甲烷和水的一种净化工艺。

裂解：指有机化合物受热分解和缩合生成相对分子质量不同的产品的过程。

磺化反应：分为直接磺化和间接磺化。以磺酸基团取代化合物中的氢原子称为直接磺化，以磺酸基取代苯环上的非氢原子称为间接磺化。固相反应：固体原料混合物以固态形式直接反应。

聚合物：由低分子单体通过聚合反应所得到的高分子聚合物。气体吸收：气体混合物中一种（或多种）组分从气相转移到液相的过程。

列出化学工业所利用的资源以及这些资源包括的范围：矿产资源（化学矿、煤炭、石油、天然气）、动植物资源（即生物质资源）、空气和水、海洋资源（海水、海洋生物、海洋矿产）、工业副产品和废弃物。简述磷矿的介微观评价标准和宏观质量评价标准：介微观：磷矿的化学成分、晶胞参数、二氧化碳指数的测定、晶粒尺寸、比表面积、磷块岩的分布特征，宏观：磷矿的品味、杂志含量、可选性、反应活性、抗阻缓性、发泡性。

简述物理选矿的方法。同时说明最为常用的三种选矿方法的选矿原理：手选、磁选、浮选、摩擦选、放射选、光电选、重力选。重力选：利用矿石中各组分相对密度的差异进行选别的方法，磁选：利用矿物的磁化系数不同而进行选别的方法，浮选：利用矿物中各组分被水润湿程度的差异而进行的一种选矿方法。

请简述离子膜电渗析法制备烧碱工艺中离子膜的原理及作用：阳离子交换膜，膜体中有活性基团，它是由带负电荷的固定离子和一个带正电荷的对离子钠离子形成静电键，使活性基团中的对离子钠离子可以与水溶液中同电荷的钠离子进行交换，膜中活性基团中的固定离子具有排斥氯离子和氢氧根离子的能力。

简述离子膜法生产烧碱的工艺流程：原料采用原盐或卤水，加碱沉淀出钙镁盐，滤去后作为初次精制盐水，然后在第二次精制中采用精滤、吸附的办法除掉液相中剩下的微粒与有害离子，送入电渗析槽制得碱液，再经浓缩和干燥可得到固碱。

串级萃取中的萃取级数确定的三个步骤：1、确定萃取体系和测定分离系数β2、确定分离指标3、用公式计算萃取级数4、确定级数。

简述氯乙烯悬浮聚合的主要工艺过程：先将无离子水加入聚合釜内，在搅拌下继续加入分散剂水溶液和其他助剂，后加引发剂，密闭，抽真空，以氮气排除釜内空气。最后加入单体，升温至预定温度进行聚合。

简述硫酸催化酯化制DOP的反应机理，并简述间歇法生产邻苯二甲酸增塑剂DOP或DＢP的工艺中硫酸的走向：用硫酸作催化剂时，硫酸电离出的氢离子首先进攻单酯中羧基的酰基氧，从而形成正碳离子中间体，利于醇分子羟基氧原子的亲核进攻，加快化学反应的速率。硫酸与各种原料一起进入酯化系统进行反应，反应结束后进入中和塔，在塔中和部分用碳酸钠中和将其消耗掉。

天然气进行蒸汽转化前为什么要将硫化物脱除到0.2ｍｇ/㎡以下？在脱硫过程先采用钴钼加氢再用氧化锌脱硫的原因是什么？：为了防止硫对造气转化段中镍催化剂的毒化。使有机硫化物产生氢解反应，转化成易于脱除的硫化氢，再用氧化锌将硫化氢和残余的有机硫脱除。天然气蒸汽转化为什么要分为两段进行？二段转化炉的作用是什么？：一般要求转化气中甲烷少于0.5％。为了达到这项指标，在加压操作条件下，相应的转化温度需在1000℃以上，目前耐热合金钢管还只能在800-900℃下工作，考虑到合成氨制作过程中需要通过补充空气来加入氮，在一段转化炉中较低温度下的外热式转化管中进行烃类的蒸汽转化反应，在较高温度下耐火砖衬里的二段转化炉中加入空气，利用反应热继续进行甲烷转化反应。二段转化炉将一段转化气中的甲烷进一步转化，同时加入空气提供合成气需要的氮，并燃烧一部分转化气实现内部给热。

合成氨工艺过程包括哪些主要工序？并指出各工序的作用（以天然气为原料的合成氨流程为例，试分析该工艺过程所需要的主要过程及相关单元操作的基本特点）：脱硫：脱除硫化物，防止催化剂中毒；蒸气转化：将天然气与水蒸气反应生成原料气，同时燃烧空气中的氧气；一氧化碳转换：将一氧化碳反应为等量的氢气，可以继续制氢气，又能将一氧化碳消除变成二氧化碳；脱碳：将上一步工序中得到的氢气中的二氧化碳除去，并回收作为工业原料加以利用；甲烷化：将变换脱碳中未除尽的一氧化碳、二氧化碳进一步脱除，以保护氨气合成过