化工工艺思考题

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1、思考题第一章1.什么叫〝单元过程〞？什么叫〝单元操作〞？单元操作：把这些包含在不同化工产品生产过程中，发生同样物理变化，遵循共同的物理学规律，使用相似设备，具有相同功能的基本物理操作，是一种物理加工过程（物理）单元过程：是总结各种化学工业生产过程得出的具有共同化学变化特点的基本过程（化学）2.化工生产的最基本原料有哪些？基本原料是对起始原料加工得到的：空气，水，矿物资源，生物原料3.化工生产的成本组的主要项目有哪些？原料费(包括运费)、动力费、工资、设备折旧、维修、管理费、财务费用(利息等)、增值税(增值部分17%)、所得税等4.在选择化工产品工艺路线时，必须从哪几个方面考虑问题技术上的

2、可行性经济上的合理性5.一个化学生产过程，主要可分为哪几个主要步骤。1原料处理净化、浓缩、混合、粉碎2化学反应将原料转化为产品,应注重产率。3产品精制将得到的混合物产物进行分离和提纯,注重纯度6.一个化学生产过程的考核指标有哪几个？具体含义如何？生产能力：单位时间处理原料的量转化率：转化率=反应物反应量/反应物进量。选择性：实际产物量/理论产物量收率：实际产物所需反应物量/反应物进量=选择性×转化率第三章1.合成气的主成分是什么？氢气，一氧化碳2.制造合成气有哪几条工艺路线？各自的主要原料是什么？1煤气化煤或焦炭、半焦，空气及水蒸汽2蒸汽转化天然气或石脑油和水蒸气3部分氧化法烃原料(重油

3、)、富氧空气和水蒸汽3.对于合成氨的合成气，为什么要进行二段蒸汽转换？为了制取合成氨的原料气，二段转化的主要目的是将CH4从8~10%降至0.2~0.5%，同时引入N2，使H2/N2=3。达到合成氨的要求4.合成气的净化的主要内容是什么？合成气净化包括脱硫、脱碳(脱CO2)、CO变换5.蒸气转化法和部分氧化法必须事先对原料油脱硫的才能去制合成气，为什么？因为硫使大多数的金属催化剂中毒，失去活性，影响反应6.合成气脱硫法分几大类？各有什么优缺点？各自的适用什么对象？①干法脱硫活性炭吸附法可脱除硫醇以外的有机硫及少量硫化氢氧化锌等接触反应法除噻吩外，可脱除硫化氢和多种有机硫24加氢转化氢存在

4、下并经钴钼(或镍)催化剂催化，二硫化碳、硫氧化碳等有机硫全都转化成硫化氢后再被脱去干法脱硫的优点：对各种硫均有极强的脱除能力、净化力高。干法脱硫的缺点：脱硫剂再生困难或无法再生成本高，不适于脱除大量的硫。②湿法脱硫物理吸收法甲醇、碳酸丙烯酯、聚乙二醇二甲醚等。可吸收硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳等。化学吸收法乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、N甲基二乙醇胺法(MDEA)、热钾碱法、催化热钾碱法、蒽醌法、改良ADA法、拷胶法、PDS法等湿法脱硫优点：脱硫剂均可以再生、ADA法还可回收硫磺、装置体积小、生产连续、投资和运行成本低、可脱除大量无机硫。湿法脱硫缺点：硫脱除率小于干法脱硫。7.

5、ADA(2，6(或7)-蒽醌磺酸钠法)脱硫法的机理是什么？ADA(或改良法)以碳酸钠作脱硫剂、2,6－蒽醌二磺酸钠或2,7－蒽醌二磺酸钠(ADA)为催化剂、偏钒酸钠为氧载体、酒石酸钾钠为稳定剂、三氯化铁为促进剂、EDTA为络合剂进行反应式脱硫：Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO32NaHS+4NaVO3+H2O=Na2V4O9+4NaOH+2SNa2V4O9+2ADA(氧化态)+2NaOH+H2O=4NaVO3+2ADA(还原态)2ADA(还原态)+O2=2ADA(氧化态)+2H2O8.为什么要进行CO变换？一氧化碳可以和许多过渡金属催化剂(合成氨的铁、加氢反应的镍等)形成羰基化

6、合物使催化剂中毒失活9.脱碳的方法有哪几大类，〝苯菲尔〞热钾碱法脱碳的机理是什么？吸收法物理吸收法化学吸收法变压吸附法目前应用最多的工艺是本〝苯非尔〞热钾碱法。试剂有：二乙醇胺(活化剂)、五氧化二钒(缓蚀剂)。 CO2（g）+K2CO3+H2O=2KHCO3两相反应，与相平衡和化学平衡有关。当有二乙醇胺（DEA）存在时：R2NH+CO2=R2NCOOHR2NCOOH=R2NCOO-+H+24R2NCOO-+H2O=R2NH+HCO3-HCO3-+K+=KHCO3加热2KHCO3=K2CO3+CO2+H2O10.少量CO＋CO2的脱除方法有哪几种？少量CO和CO2铜氨液吸收法液氮洗涤法甲烷

7、转化法第四章1.合成氨生产的基本过程有哪几个？原料气制备原料气净比氨的合成2.合成氨反应平衡时，氨的含量与压力、温度、惰性气体含量、H2/N2比值的关系如何？各计算公式的推导1/2N2+3/2H2=NH3KP=pNH3/(pN20.5·pH21.5)Kf=fNH3/（fN20.5·fH21.5）。Kf与温度T的经验公式见p56式(4－5)。KP与Kf的关系为：KP=Kr-1·Kf。Kr由实验测得，在不同压力和温度下的Kr值见p56表