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化工工艺

生产方法;浓硝酸的生产方法;化学矿的热处理方法;煤的干馏;煤的气化;氯化工艺;烃类热裂解;电解;浸取;焙烧和煅烧;氧化剂的分类;硫酸的生产工艺;合成氨工艺环节(重点掌握以天然气和煤为原料的工艺);氧化;氢化;转化率、收率、选择性计算方法。课后布置的作业
内容:
1、煤化程度和其中碳、氢、氧含量之间的关系?
2、氧化反应中什么是最适宜温度,为什么会有最适宜温度?
3、石油裂解工艺中,裂解气的分离多采用深冷法,说明分离工艺分别是什么?
4、什么是热泵,其制冷原理是什么?
5、什么是一转一吸、二转二吸?什么是“3+2”流程?
6、接触法制硫酸工艺依据的三个原理是什么,工艺包含哪些阶段?各阶段的主要设备分别是什么?写出各阶段主要反应方程式。
烃热裂解的规律?
氯化反应及其分类?
间歇法制半水煤气过程中气化炉高炉温优点与缺点,并说明炉温确定的原则是什么?
烃类的热裂解反应中什么是一次反应,什么是二次反应,其原料分别是什么?
评价一个工艺过程的主要技术经济指标有哪些?
计算
掌握单程转化率,全程转化率、选择性收率的定义,并能够熟练应用,会计算。掌握课件上的例题
一、填空题:20分
二、名词解释
三、问答题
四、看图回答问题以气化剂不同煤气的分类;稀硝酸的生产方法;浓硝酸的生产方法;化学矿的热处理方法;煤的干馏;煤的气化;氯化工艺;烃类热裂解;电解;浸取;焙烧和煅烧;氧化剂的分类;硫酸的生产工艺;合成氨工艺环节(重点掌握以天然气和煤为原料的工艺);氧化;氢化;转化率、收率、选择性计算方法。课后布置的作业
煤化程度增加,煤中碳含量增高;煤化程度增加,煤中氢含量减少;煤化程度越深,其氧含量越低。2、①最适宜温度指气体组成、催化剂一定时,反应速度最大时所对应的温度。②最适宜温度是由于热力学原因起主、次作用造成的。3、深冷分离法原理:利用裂解气中,各种烃的相对挥发度不同,在-100℃的低温下,将除氢气和甲烷以外的烃类都冷凝下来。然后在多组分精馏塔内进行多组分精馏分离,将各组分逐个分离出来。优点:产品收率高、质量好,是生产聚合级烯烃的主要方法.缺点:能耗较大、流程复杂分离工艺分别是①深冷分离法;②吸收精馏法;③吸附分离法;④络合物分离法。4、热泵:把热量从低温热源送向高温热源的机器称作热泵,制冷原理:致冷剂气体加压提高其冷凝温度,在较高压力和温度下冷凝为液体(释放出液化潜热传给“高温物质”);冷凝后的致冷剂经节流膨胀产生低压、低温的饱和液体,将低压、低温的液体致冷剂汽化吸收低温物质中热量,从而产生致冷,实现热量由低温物质向高温物质的传递。5、只通过一次转化一次吸收的工艺称为“一转一吸”工艺;采用二次转化,二次吸收的工艺称为“二转二吸”工艺。在“二转二吸”工艺中,有的第一次转化分三段,第二次转化分二段,这种流程称为“3+2”流程。6、接触法制硫酸工艺:三原理:化学反应速率理论,速率平衡理论、热交换理论,逆流吸收理论;三阶段:SO2的制备,SO2的催化氧化,SO3的吸收;三设备:沸腾炉,接触室,吸收塔;三反应;S+O2=SO2、4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,2SO2+O2=SO3,SO3+H2O=H2SO4。7、化学工业的特点:①原料,生产方法,产品的多样性和复杂性②装置大型化,综合化,产品精细化③多学科合作、生产技术密集型的生产部门④能量的回收和综合利用及节能工艺方法开发⑤资金密集,投资回收速度快,利润高⑥强调环境保护和安全。8、中国化学矿的资源特点是:1)资源丰富分布不均2)高品位矿储量较少3)选矿比较难、利用较复杂。9、氧化反应的特点:(1)强放热反应。联系A、加换热设备,冷却盘管B、在设备上开防爆口,安全阀C、原料气中加入惰性气体进行稀释,减少反应激烈程度(2)反应途径多、副反应多、工艺复杂:需要设立分离工序(3)可造成深度氧化:要选择性能优良的催化剂并及时终止氧化反应。10、工业上对催化剂要求:耐高温、活性好(低温活性好)、选择性好、堆密度小、强度高、系统阻力小、抗毒性好、价廉、寿命长。11、煤化工中煤气的种类及特点:(1)空气煤气:以空气为气化剂生成煤气。成分为:CO2、N2、CO、H2(2)混合煤气:以空气和适量蒸汽的混合物为气化剂制取的煤气。二者比例以满足自身热平衡为原则;反应系统放出热反应系统吸收热。(3)水煤气:以水蒸气为催化剂生成的煤气。CO+H2>85%,少量CO2、N2,发热量高,燃烧呈蓝火焰,又称蓝水煤气。(4)半水煤气:以水蒸气和适量空气为气化剂制成的煤气或在煤气中配入适量的空气的煤气,以满足:H2/N2=3,CO+H2/N2=(3.1~3.2)∶1。12、裂解反应不能在负压下操作:不能在负压下进行操作,因为裂解反应是体积增大、反应后分子数增多的反应,减压有利于反应的进行。在负压下操作可漏入空气引起爆炸。工业上通常配入蒸汽,以使压力大于大气压。
7、化学工业的特点是什么?
8、中国化学矿的资源特点是什么?
9、氧化反应有哪些特点?这些特点与工艺流程的组织有什么具体的联系?
工业上对催化剂要求有哪些?
煤化工中煤气的种类及特点?
裂解反应能否在负压下操作,为什么?工业上是如何处理的?
复叠制冷流程简图及冷箱工作原理图,并说明其工作原理。
煤热解发生的变化的三个阶段是什么?各自有什么特点?
14、煤热解发生的变化的三个阶段:①第一阶段:室温~300℃:外形没有变化,脱水、脱气;②第二阶段:300~600℃:煤黏结成半焦;③第三阶段:600~1000℃:形成焦炭。15、烃热裂解的规律:(1)烷烃:正构烷烃最利于生成乙烯、丙烯,分子量越小则烯烃的总收率越高。异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子数的正构烷烃。随着原料烃分子量增大,这种差别逐渐减小。(2)环烷烃:在通常裂解条件下,环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应。含环烷烃较多的原料,其丁二烯,芳烃的收率较高,乙烯的收率较低。(3)芳烃:有侧链的芳烃,主要是侧链逐步断裂及脱氢,无侧链的芳烃基本上不易裂解为烯烃,而倾向于脱氢缩合生成稠环芳烃,直至结焦。(4)异构烷烃>正构烷烃>环烷烃(C6>C5)>芳烃。16、氯化反应及其分类:在有机化合物分子中引入一个或几个氯原子的反应称为氯化。分类:①取代氯化;②加成氯化;③氧氯化;④氯化物裂解。17、间歇法制半水煤气过程中气化炉高炉温优点与缺点及确定的原则:A.高炉温优点与缺点:(1)化学平衡角度,高温时煤气中CO与H2含量高。(2)从反应速度来说,高温下反应速度加快。(3)总的表现为蒸汽分解率高,煤气产量高、质量好。B.高炉温缺点:高炉温必导致吹风气温度高,而且一氧化碳含量高,造成热损失大。炉温确定原则;(1)尽量在较高温度下操作;(2)略低于燃料的灰熔点维持炉内不致结疤为条件。18、烃类的热裂解反应中一、二次反应及原料: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。原料:烷烃、环烷烃、芳香烃。二次反应:由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种反应产物,直至最后生成焦或碳的反应。原料:一次反应产物,丙烯、乙烯。19、评价一个工艺过程的主要技术经济指标有:按照经济评价指标进行考核。成本分析、计算;盈亏平衡;风险性分析;动态分析;静态分析;国民经济分析。催化重整:催化重整是在含铂的催化剂作用下加热石脑油,使其中烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。空间速度:指单位时间内通过催化剂床层的标准气体体积数。氧化定义:将氧原子引进化合物内或由化合物中除去H2原子以制取化工产品的工艺过程。卤化:在有机化合物分子中引入一个或几个卤原子的反应称为卤化。加氢:氢气进入化合物使之还原或提高不饱和有机物的饱和度。冷激:是指采用冷的气体与反应后的热气体直接混合,使反应物系温度降低。化学工艺: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。焙烧:将矿石在空气、CO、CL2、H2、CH4、CO2等气流或添加剂中不加或配加一定物料,加热至低于炉料熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程;煅烧:在低于熔点的适当温度下,加热物料,使其分解并除去所含结晶水、CO2、SO3等挥发性物质的过程。烧结:在高于炉料熔点的温度下进行的反应,是物料配加还原剂、助燃剂后在高于该配料熔点温度下,熔融状态下进行的化学转化过程。煤的气化:汽化剂通过炽热的炭层对固体燃料(煤)进行热加工获得煤气的过程。
名词解释
催化重整(铂重整):
空间速度:
氧化定义:
卤化:
加氢:
冷激:
化学工艺:
焙烧:
煅烧:
烧结
煤的气化:
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