化学工艺学试题Word格式文档下载.doc

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指相对分子质量高达104~106的化合物

原子经济性：

指化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用到的所

有原料尽可能多的转化到产物中。

=目的产物分子量/所有产物分子量

环境因子：

=废物质量/目标产物质量

1.化学工业的主要原料：

化学矿，煤，石油，天然气

2.化工生产过程一般可概括为原料预处理，化学反应，产品分离及精制。

3.三烯：

乙烯，丙烯，丁二烯。

三苯：

苯，甲苯，二甲苯。

4.石油一次加工方法为：

预处理，常减压蒸馏。

二次加工方法：

催化裂化，加氢裂化，催化重整，焦化等。

石油中的化合物可分为：

烷烃，环烷烃，芳香烃。

5.天然气制合成气的方法：

蒸汽转化法，部分氧化法。

主要反应为：

CH4+H2O-----▶CO+3H2和CH4+0.5O2-----▶CO+2H2CH4+CO2----▶2CO+2H2

6.硫酸生产的原料有：

硫磺，硫铁矿，有色金属冶炼炉气，石膏。

7.工业废气脱硫，高硫含量用湿法脱硫，低硫含量用干法脱硫。

8.硝酸生产的原料：

氨，空气，水。

9.浓硝酸生产方法：

直接法，间接法，超共沸酸精馏法。

10.氨的主要用途：

生产化肥，生产硝酸。

平衡氨浓度与温度，压力，氢氮比，惰性气体浓

度有关。

温度降低或压力升高时，都能使平衡氨浓度增大。

11.合成氨反应方程式：

N2+3H2◀-----▶2NH3300--600℃8--45MPa，催化剂。

12.甲烷化反应：

CO+3H2＝＝CH4+H2O

13.变换反应：

CO+H2O===CO2+H2

14.氯在氯碱厂主要用于生产：

液氨，盐酸。

氯碱厂主要产品有：

烧碱，盐酸，液氨。

15.食盐水电解阳极产物是：

Cl2，阴极产物是：

NaCl，H2

16.氯碱工业三种电解槽：

隔膜，离子交换膜，汞阴极法。

17.汽提法生产尿素工艺中，常用气提气有：

CO2和NH3

18.铬铁矿焙烧方法：

有钙焙烧，无钙焙烧。

有钙焙烧的主要废物是：

铬渣。

含有致癌物：

六价铬。

常见铬盐产品：

重铬酸钾，重铬酸钠，铬酐，铬绿（Cr2O3）。

19.索尔维制碱法主要原料：

NH3，CaCO3，NaCl。

主要产品：

Na2CO3，CaCl2

侯氏制碱法：

NH3，CO2，NaCl。

Na2Co3，NH4Cl

20.湿法磷酸生产的主要原料：

磷矿石，硫酸。

烷基化应用：

烷基化汽油生产，MTBE生产。

21.乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是：

Ag（银）

22.氯化反应三种类型：

加成氯化，取代氯化，氧氯化。

氯乙烯生产方法：

乙烯法，乙炔法。

23.烷烃热裂解主要反应为：

脱氢反应，断链反应。

深冷分离指温度低于—100℃的分离过程。

24.羰基化最典型的应用是：

用甲醇制醋酸。

催化剂组成：

活性组分，载体，助催化剂。

25.丙烯腈的主要生产方法：

氨氧化法。

主要原料：

丙烯，氨。

26环氧乙烷主要生产方法：

乙烯环氧化法。

原料：

乙烯，氧。

主要用途：

制乙二醇。

27皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应。

乙醇生产方法：

乙烯水合法，发酵法。

28.煤化工用途：

煤干馏，煤气化，煤液化。

煤气化工艺：

固定床，流化床，气流床。

29.煤干馏产物：

焦炭，煤焦油，焦炉气。

合成气的主要成分：

CO和H2

30.煤气化发生炉中煤层分为：

灰渣，氧化层，还原层，干馏层，干燥层。

31.煤液化工艺：

直接液化，间接液化。

三大合成材料：

合成塑料，纤维，橡胶。

32.精细化学品常用单元反应：

磺化，硝化，氯化，重氮化和偶合

33.用量最大的聚合物是：

聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚氯乙烯（PVC）

34.纯碱生产方法：

索尔维制碱法（氨碱法），侯氏制碱法（联碱法），天然碱法。

35.硫酸钙常见结晶形式：

两水，半水，无水。

高分子聚合反应为：

加聚和缩聚。

1..简述化学工程与化学工艺的关系

答：

化学工程研究共性问题，单元操作，工程因素尤其是放大效应：

化学工艺研究个性问

题，研究具体过程，从原料到产品的过程系统优化。

两者相辅相成，密不可分。

2..简述化学工业的发展方向

①高新技术，缩短开发周期；

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实施废弃物再生利用工程。

3..简述氧化反应的特点

①强放热反应，要控制反应温度，及时移走反应热；

②反应途径多样，副产物也多，

导致后续分离工序困难，工艺流程组织也较复杂；

③从热力学趋势来看，烃类易完全氧化

成CO2和水，故应选择性能优良的催化剂并及时终止氧化反应。

4..简述浓硝酸的生产方法

直接法：

NH3氧化制NO，NO氧化为NO2，浓硝酸吸收NO2制发烟硝酸，发烟硝

酸解吸制N2O4，N2O4和水加压氧化反应得浓硝酸。

间接法：

稀硝酸加脱水剂（硫酸或无机盐如硝酸镁）精馏。

超共沸酸精馏法：

使氧化气中水脱除较多，NOX直接生产超共沸酸，在蒸馏得。

。

5..合成气的应用已工业化的有哪些？

答:

合成NH3；

合成甲醇；

合成醋酸（羰基化）；

烯烃的氢甲酸化产品；

合成天然气和柴油

6..简述硫铁矿为原料制取硫酸的生产原理及主要设备

硫酸生产包括三步，即二氧化硫制取，二氧化硫催化氧化为三氧化硫，水吸收三氧化

硫制硫酸。

4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2；

2SO2+O2==2SO3；

SO3+H2O=H2SO4。

主要

设备包括：

沸腾炉，接触室，吸收塔等。

7..举例说明化工生产中常用的节能降耗措施

一般来说，蒸汽压力越高，其热效率越高，因此，如果反应温度高，应尽可能产生高压蒸汽。

燃烧废气带有大量的显热，应尽可能回收利用。

蒸汽加热的冷凝水要视其压力进一步充分利用。

高压下的减压膨胀过程要设计做功机械，避免过分的不可逆过程，造成能量的浪费。

注意加强保温保冷措施，减少热量损失。

精馏过程能耗很多，要充分重视换热措施，若有可能，可采用热泵技术。

8..简述我国化学工业面临的问题及机遇

问题：

规模小，能耗高，污染重，精细化率低，缺乏自主知识产权和创新能力。

机遇：

国民经济持续稳定增长为化学工业发展提供了机遇，改革开放为技术改造提供了

条件，国际合作更广泛，国际油价上涨为国内煤化工发展提供了机遇，需求增长及政策

支持位新技术、新产品开发提供了动力。

9..对比国内外化学工业的现状，结合具体例子简述国内技术差距及努力方向。

与国际先进水平相比，我国的化学工业还很落后，我国的化学工业产值只占世界化学工业总产值的5%左右，这与我国的国际地位极不相称。

总的来说，我国工艺落后，能耗高，污染重，品种少，缺少自主知识产权。

以硫酸为例，发达国家主要以回收硫为原料，而国内大量采用硫铁矿，流程长，设备多，污染重，其中当然有资源问题，也同样有技术问题，比如煤气化炉，大型炉依然全靠进口。

努力方向：

清洁生产，可持续发展，精细化。

10..为什么常规的氨氧化工艺只能生产稀硝酸？

怎样才能得到浓硝酸？

简述一种流程。

答：

因为二氧化氮的吸收制酸是化学吸收，由于化学平衡的限制，无法直接得到浓硝酸。

三种方法，直接法，稀硝酸脱水法，超共沸酸法。

硝酸镁脱水法是常用方法之一。

11..比较几种食盐电解工艺的优缺点。

离子膜：

代表发展方向，占地面积小，产品质量好，投资大，投资回收期长

隔膜：

技术成熟，投资小，产品质量差

水银：

产品质量好，水银易造成环境污染，逐步淘汰

12..比较三种纯碱生产工艺的优缺点

索尔维制碱法：

工艺成熟，原料丰富，但原料利用率低，三废排放量大

侯氏制碱法：

原料利用率高，三废排放量小，但是原盐要求高，氯化铵销路有问题

天然碱法：

在碱矿品位高时成本低，但原料受限制

13..甲基叔丁基醚MTBE的催化蒸馏工艺特点是什么？

特点：

①将反应和精馏结合起来，反应热用来分离产物，节能效果明显；

②由于反

应产物很快离开反应区，有利于平衡向MTBE方向进行，异丁烯转化率高；

③对设备无

腐蚀，对催化剂和原料要求高；

④设备少，只需一个反应器，投资省。

14..简述烷基化反应及羰基化反应的定义，分别举例说明其典型应用

烷基化典型应用：

烷基化汽油生产。

羰基合成应用：

甲醇羰基化制醋酸。

15..简述两种氯乙烯生产方法及特点

乙烯氧氯化：

C2H4+2HCl--▶CH2ClCH2Cl--▶HCl+CH2=CHCl（O2，CuCl2，250-350℃）

成本低，（取决于原油价格），环境友好，但投资大，流程长。

乙炔氯化氢加成：

HC=CH+HCl--▶CH2=CHCl

成本高（取决于煤价和电价），有污染，但投资小，工艺可靠。

16..乙烯氧氯化法生产氯乙烯由哪三大工艺组成，同时写出每步的主要反应

①乙烯液相加成氯化生产1,2-二氯乙烷，反应为：

CH2=CH2+Cl2--▶

②乙烯气相氧氯化生产1,2-二氯乙烷，反应：

CH2=CH2+2HCl+0.5O2--▶+H2O

③1,2-二氯乙烷热裂解制氯乙烯，反应见上。

17..烃类热裂解过程为何采用水蒸气做稀释剂？

答：

①易于裂解气分离②水蒸气热容量大，保护炉管防止过热③抑制裂解原料所含硫对

镍铬合金炉管的腐蚀④脱除结碳，抑制铁镍的催化生碳作用。

18..间歇法水煤气工作循环由哪几个阶段组成？

①吹风阶段②水蒸气吹净阶段③上吹制气阶段④下吹制气阶段⑤二次上吹制气阶段

⑥空气吹净阶段

19..简述煤液化技术现状及该技术对我国的重要意义

煤液化技术分为间接液化和直接液化两种，间接液化是指先将煤气化制得合成气，

然后合成气在催化剂作用下再转化为液体。

直接液化是煤在供氢溶剂中，在催化剂作用

下加氢，部分转化为液体。

间接液化是成熟技术，南非已经生产近50年，直接液化尚

无工业化先例，我国第一套工业化装置正在建设中。

中国是一个多煤少气贫油的国家，目前中国式世界上第二大石油消耗国，第三大石

油进口国，煤炭在中国的能源结构中占三分之二，煤液化技术不仅对我国的国家安