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1、蒸馏是分离液体混合物的一种方法 利用液体混合物中各组份挥发度、蒸汽压的不同将各种组份分离开来。从其蒸馏过程可分为简单蒸馏、多级蒸馏 精馏 萃取蒸馏、恒沸蒸馏、反应蒸馏等。常用的蒸馏设备有 板式塔 筛板、浮阀、泡罩 、填料塔 乱堆、规整 八、连续多级蒸馏 精馏中精馏段与提馏段的作用分别是什么 精馏段是较使高温度和轻组分含量较少的气相与较低温度和轻组分含量较高的液相相互接触 进行质量、热量及动量传递 达到平衡而产生新的气、液两相 使轻组分得以提纯。提馏段是使易挥发组分从液体中提馏出来 增加轻组分回收率。对于重组分则在提馏段提高其纯度 在精馏段提高其回收率。九、催化剂的作用是什么 它能改变可逆反应中

2、的化学平衡吗 催化剂的作用是加速化学反应并使反应选择定向。它不能改变可逆反应中的化学平衡。3 十、气体输送设备通常分几类 气体输送设备也可以按工作原理分为离心式,旋转式,往复式以及喷射式等。按气体出口压强 终压 或压缩比分类 通常分以下几类 通风机 终压不大于0.15kgf/cm2 压缩比11.15 鼓风机 终压0.153kgf/cm2 压缩比真空泵在设备内造成负压,终压为大气压,压缩比由真空度决定。一般特点:动力消耗大：对一定的质量流量,由于气体的密度小,其体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多,前者经济流速（1525m/s）约为后者（13m/s）的10倍。这样,以各自的经济流速

3、输送同样的质量流量,经相同的管长后气体的阻力损失约为液体的10倍。因而气体输送设备的动力消耗往往很大。气体输送设备体积一般都很庞大,对出口压力高的机械更是如此。由于气体的可压缩性,故在输送机械内部气体压力变化的同时,体积和温度也将随之发生变化。这些变化对气体输送设备的结构,形状有很大影响。因此,气体输送设备需要根据出口压力来加以分类。十一、什么是干燥 举出几种化工生产中常见的干燥方式 利用物理或化学的方法将物料中的水份 溶剂 带走的过程 。常见的有红外线干燥、微波干燥、气流干燥、化学干燥 浓硫酸干燥、吸湿剂干燥 、自然干燥等。十二、在化工生产中 泵类选型主要依据有那些 1、流量 通常取正常流量

4、的1.1-1.3倍。2、扬程 根据所输送物料的阻力确定 一般取正常值的1.05-1.2倍。3、液体的性质 考虑泵的材料 轴封形式等。4、现场管路布置条件 用来计算泵的扬程和较核汽蚀余量。5、实际操作条件 环境温度、操作温度 液体的饱合蒸汽压等。十三、现代煤化工的基本内容 一般指煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、IGCC发电等。十四、请解释现代煤化工中MTP、MTO、MTG的含义。十五、请解释IGCC的含义 Integrated Gasfication Combind Cycle 整体煤气化燃气蒸汽联合循环发电。以煤气化为基础、煤的净化、合成气和余热作功的工艺集成系统。十六、煤制油包括那

5、几种类型 直接液化、间接液化、MTG等 十七、煤制油项目的主要产品有那些 柴油、汽油、石脑油、液化石油气、石腊。十八、一般煤气化炉分为那几种炉型 举例说明。固定床 鲁奇炉 、流化床 U-GAS、TRIG 、汽流床 GE水煤浆、壳牌 十九、煤化工中低质煤通常指的是那些煤种 高灰、高硫、风氧化煤。二十、影响现代煤化工发展的主要因素有那些 煤种特性、煤价、技术 水资源状况、环保、公共设施 如管网 二十一、什么是多联产 碳质原料气化或液化后形成的化工电能综合集成技术。5 二十二、化学工程中的“三传一反”指的是什么 单元操作会涉及“三传一反”中的那些内容 三传 动量传递、热量传递和质量传递。一反 化学反

6、应过程。“三传一反”概括了化工生产过程的全部特征。动量传递 如泵的液体和气体输送 热量传递 如加热蒸发、冷却。质量传递 精馏、搅拌混合等 化学反应过程 如氨的合成。二十三、在冷热流体进行换热时 一般工业生产中的换热器多采用逆流操作 但是有时又需要采用并流操作，为什么？逆流的平均温差大 在热负荷和传热系数相同时 采用逆流可以较小的传热面积完成相同的换热任务。但在实际生产中，如要求加热某一热敏性物质时 要求加热温度不能高于某个温度值（热流体进口温度，或者易固化物质冷却时）要求冷却温度不低于某个温度值（如冷流体进口温度）采用并流操作易于控制流体出口温度。二十四、离心泵有自吸能力吗 为什么离心泵不属于

7、容积式泵 在通常情况下离心泵没有自吸能力 因为离心泵在没有预先充水的情况下难在吸口形成真空。但目前也有自吸式离心泵 即在主泵上装个空气喷射泵 该泵的进口接到离心泵的进口 利用压缩空气驱动空气泵把离心泵吸口抽气 形成真空。6 二十五、离心泵的安装高度超过允许安装高度时 离心泵会发生“汽蚀”现象 为什么 离心泵的汽蚀现象是由于被输送液体在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处（实际为叶片入口处的）的压力而发生的部分汽化现象。离心泵产生汽蚀时 可引起泵的震动 产生噪音 严重时 泵的流量、压头及效率的显著下降。二十六、离心泵在开泵和停泵时 泵的出口阀应处于关闭还是打开状态 为什么 一般来说离心泵开泵时

8、 需要关闭出口阀 以防止电机电流出现尖峰电流 损坏电机 待转速正常后 逐步打开出口阀 调整到所需工况 现在变频技术的运用 大功率的离心泵的电机采用变频器控制 相当于软启动 启动电流是逐渐增加的 没有大的启动电流 所以此种情况下 不必要关闭离心泵的出口阀 而应该打开出口阀启动 。离心泵停泵应先关闭出口阀 以防 逆止阀失灵 使出水管压力水倒灌进泵内 引起叶轮反转 造成泵损坏。二十七、精馏塔顶温度总是低于塔底温度 为什么 精馏是几种不同沸点 挥发度 的物质分离的操作过程 塔顶为沸点相对较低的轻组份 塔釜为沸点温度相对较高的重组份 一般来说 塔顶温度接近轻组份的沸点 塔釜温度接近重组份的沸点 因此精馏

9、塔顶温度总是低于塔底温度。7 二十八、在吸收操作过程中 欲提高回收率可采用哪些措施 说明理由。采取的措施有 1 降温。对于一定的吸收剂来说 温度越低 对气体的溶解度越大 降温有利于增加吸收量。 2 加压。在相同条件下 压力越大 气体在吸收剂中的溶解度越大 加压有利于增加吸收量。 3 选择合适的溶剂 选择溶解度大的溶剂。有较好的选择性。蒸汽压低、不易挥发。二十九、在化工生产中常涉及非均相物系的分离 请简述分离的方法和原理。方法 沉降 重力沉降和离心沉降 和过滤。原理 自然界里的大多数物质是混合物。且大致可分为均相混合物和非均相混合物 两大类。由于非均相物系中的连续相和分散相具有不同的物理性质 如

10、密度 故一般可用机械方法将它们分离。要实现这种分离 必须使分散相和连续相之间发生相对运动 因此 非均相物系的分离操作遵循流体力学的基本规律。三十、精馏的方法对分离有机均相物系很有效 请简述其原理。精馏原理 根据液体混合物中各组分的挥发度不同 多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法 使混合液得到较完全分离 以分别获得接近纯组分的操作。8 理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分 多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分 但因产生大量中间组分而使产品量极少且设备庞大。工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。回流是保证精馏过程连续稳定操作的必

11、不可少的条件之一 溶液的部分气化而产生上升蒸气 是精馏得以连续稳定操作的另一个必不可少条件。三十一、什么样的有机均相物系不能用精馏的方法实现 请给出其他的分离方法。1 若溶液中两组分的挥发度非常接近 为完成一定分离任务所需塔板层数就非常多 故经济上不合理或在操作上难于实现。2 若待分离的为恒沸液 则根本不能用普通的精馏方法实现分离。方法 上述两种情况可采用恒沸精馏和萃取精馏来处理。这两种特殊精馏的基本原理都是在混合液中加入第三组分 一提高各组分间相对挥发度的差别 使其可以分离。三十二、用热空气干燥湿物料时 热空气应具备的条件是什么?当干燥操作温度不太高且氧气的存在不影响被干燥物料的性能时 可采

12、用热空气作为干燥介质。 显然，要到达干燥的目的，热空气的湿度尽量低于饱和湿度三十三、简述煤的洁净利用途径和方法。答题时可以只回答下面的小标题。1） 高效煤炭洗选技术 煤炭洗选加工是资源综合利用的基础。我国煤炭目前的人选比例远低于其它发达产煤国家 截至2004年全国选煤厂总数2034座 原煤入选量达6亿多吨 入选比例为31% 左右 特别是动力煤入选比例仅有14.6% 。大量的煤炭直接燃烧 既浪费能源 又污染环境。经过多年的自行开发和消化引进 我国的选煤技术取得了长足的发展 主要表现为 1 国际上先进的选煤技术已在我国一些选煤厂应用 自行研制的设备已能基本满足生产能力为400万t/a以下选煤厂建设

13、的需要研制成功的自动化仪表、计算机软件与自控装置已能实现主要生产环节自动测控和全厂集中控制。我国自行研制的三产品重介质旋流器、XJM-S和XJX-T系列浮选机、 SKT与X型系列跳汰机、自动压滤机等已大量推广应用 一些设备的技术指标已接近或达到国际先进水平。在细粒煤洗选加工和脱水方面 柱分选设备、精煤压滤机和加压过滤机等开始应用在生产现场。复合干式选煤技术在全国推广应用已达400余套 生产能力达亿吨以上 并已形成了多品种、多系列、多用途的洗选装备。特别是重介质选煤技术取得突破性进展 研制成功了世界上直径最大、处理能力最强的重介质旋流器 国内面积最大的筛分机。建设了先进的洗选装备生产线 生产全系

14、列重介质旋流器、动筛跳汰机、分级破碎机、渣浆泵等成套洗选设备。 今后 要继续提高原煤入选比例 选煤厂规模要趋向大型化 要重视研究开发与应用先进选煤工艺 使先进、高效的重介质选煤方法得到广泛应用 选煤设备要向大型化、机电一体化、自动化、智能化发展 提高设备处理量、效率、可靠性和自动化程度 选煤厂实现自动监控 要积极开发细粒级煤的分选方法和设备等 为社会提供更多洁净优质煤炭产品。2）高效洁净燃煤发电技术 由于煤炭是我国主要能源 燃煤发电厂在未来相当长的时间内仍然是发电的主力。为解决燃煤发电造成的污染问题 发展洁净煤发电技术可谓当务之急。高效洁净燃煤发电技术是一个重要而难度大的研究领域 研究的重点是

15、在提高发电效率的同时 尽可能减少二氧化硫、氮氧化物和其他有害物质的排放。目前 已经有不少污染排放控制的技术 如煤的燃前预处理、炉内喷钙、循环流化床锅炉、烟气脱硫等。正在研究和拟示范的减排技术还有整体煤气化联合循环发电、加压循环流化床锅炉等。如煤炭科学研究总院研究开发的燃煤电站烟气污染排放控制技术 成功开发出高性能烟气脱硫专用柱状活性焦 实现批量生产并进行了200 MW发电机组工程示范。在我国 燃煤发电的粉尘排放已经得到有效控制 但只有少数的电厂安装了脱硫设备 一些成熟的脱硫技术在我国仍未得到广泛应用。洁净煤发电近期发展的重点是采用高效机组（如超临界机组）和采取符合国情的污染排放控制的措施 如配

16、套建设烟气脱硫设施 加强煤的预处理 研究先进适用的脱硫、脱硝技术等。3）水煤浆技术 水煤浆是20世纪70年代中发展起来的一种新型煤基流体低污染代油燃料 具有燃烧效率高和二氧化硫、氮氧化物污染物排放低等特点 已是相对成熟的技术 能够满足工业化应用的要求。水煤浆可有效代替一定当量的煤粉、重油、柴油、天然气等。水煤浆可用于燃油电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉的代油、代气、代煤燃烧 亦可作为气化原料 用于生产合成氨、合成甲醇等。目前 我国有3万t以上制浆厂29座 最大单机水煤浆制浆生产线已达50万t/a 总设计生产能力l042万t 实际生产500多万吨水煤浆。从中小工业锅炉到410 t/h电站锅炉的连续稳

17、定运行以及670 t/h电站锅炉的建成 标志着我国水煤浆制浆及燃烧技术达到国际领先水平。在目前国际油价持续攀高的形势下 应鼓励和支持有条件的企业使用水煤浆技术 缓解石油供给矛盾 减少环境污染。4）煤炭液化技术煤炭液化技术是将固体煤炭转化为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术 可分为煤炭直接液化和煤炭间接液化技术。二次世界大战爆发后 德国共有12套直接液化装置投产生产能力达到423万t。南非SASOL公司利用间接液化技术先后建成了3个液化厂 实现工业化生产 产出汽油、柴油和其他化工产品 总产量达768万t/a。煤炭科学研究总院从20世纪70年代末起 就开始了煤炭直接液化技术的研究 20多年来

18、 与德国、日本、美国合作 也取得了重大进展 积累了经验 培养了一支煤炭直接液化专业技术队伍。据测算 以最小经济规模每年生产100万t油品 大体消耗煤炭300万t总投资约100亿元左右 成品油成本1300元/t。以2004年8月国家发改委批复的神华煤炭直接液化项目为例 总建设规模年产油品500万t 分二期建设 第一条生产线预计2007年建成投产。一期工程建成投产后 每年用煤970万t 可生产各种油品320万t。该技术的产业化将对实现煤炭产品的结构调整 减少石油对外依存度 保障能源安全和减少环保压力都有十分重要意义。目前 陕西、山东、内蒙古和山西、新疆等地及一些企业都在开发和研究 或与外商合作 形

19、成了热点。但结合国情 应统筹规划和开发研究 面对石油短缺、能源紧张的形势 集国内各行业和科研的相关力量 加快煤炭直接液化技术创新和产业化步伐。5）多联产技术系统 多联产系统是指利用从单一的设备（气化炉）中产生的合成气（主要成分为CO+H2） 来进行跨行业、跨部门的生产 以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料（甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、城市煤气、氢气）以及用于工艺过程的热进行发电等。多联产系统能够从系统的高度出发 结合各种生产技术路线的优越性 使生产过程耦合到一起 彼此取长补短 从而达到能源的高利用效率、低能耗、低投资和运行成本、以及最少的全生命周期污染物排放。煤炭多联产系统对于工业经济

20、的发展和生态环境的改善具有极其重要的战略意义 世界各国正在大力推进其研究、发展和示范。美国能源部提出的 Vision21能源系统综合了发展趋势的需求 以煤气化为龙头 煤气用于制氢 氢用于高温燃料电池发电 电池余热供热 二氧化碳或其它污染物在原料制备阶段得到分离和治理。壳牌公司提出以煤气化为核心 将生产化学品与联合循环发电相结合 同时还生产民用煤气和供热。兖矿集团正在启动新的煤炭联产计划 以煤气化为龙头 气化后的原料气用于生产油品并副产化学品 原料气再生产甲醇 进一步加工成醋酸、醋酸乙烯等产品 生产过程中排放的弛放气和部分原料气用于联合循环发电 并供应生产过程中需要的电力和蒸气。从目前中国技术发

21、展水平及需求情况看 可先示范和推广煤基化工产品与合成气联合循环发电的联产系统、优质燃料与合成气联合循环发电的联产系统及以发电为主的合成气联合循环发电（IGCC）系统。中、远期目标是以氢气生产为主 带二氧化碳收集和联合循环发电的联产系统。在原料方面可考虑将煤、煤层气、伴生矿物加工相结合 工艺方面将煤化工、发电、建材、冶金等相结合 产品方面应形成化学品、液体燃料、电力、热力、煤气、建筑材料和金属材料等关联生产 达到资源、能源的充分利用和循环生产以及环境最优化、经济效益最大化的目的。煤炭气化多联产系统开发面临的主要困难是投入高 系统集成需各部门协调配合 示范需各级政府和企业等在财力与物力上的共同投入

22、。对多联产技术的研究开发 要坚持自主研发和引进并重 通过对核心技术和装备的引进 形成较高水平的技术开发平台 为进一步的装备和技术研发奠定基础 争取形成有竞争力的系统设计和装备制造业。要集中力量进行重大关键技术的研发 包括燃气轮机技术、气化技术、燃料合成技术、气体高温净化技术。煤炭气化多联产涉及的多项高新技术 有些在国际上正处于初期研究阶段 如二氧化碳的低成本收集技术、空气的低能耗分离技术。对国外尚在研发的重要技术需要有前瞻性的规划和部署 尽早起步 包括与国外共同开发 力争技术跨越 抢占未来市场份额。6）中小型工业锅炉高效燃烧技术 燃煤工业锅炉是继燃煤电站之后的我国第二大燃煤设备 也是第二大污染

23、源。目前 我国在用工业锅炉达50余万台 其中燃煤锅炉约占90 。这些锅炉以链条、往复炉排式层燃锅炉为主 年耗煤总量约4亿t 占全国煤炭消费总量约40 。中小型锅炉数量大 单机容量小 大多数燃用混原煤 锅炉效率比国外先进水平低20%30% 污染约占全国燃煤污染的40%以上。国外20世纪90年代开发、应用的燃煤小型锅炉 采用低氮燃烧、炉内脱硫、高效除尘、自动化控制 锅炉效率达到86 以上 运行费用仅为燃油的1/31/2。中国一次能源以煤为主的格局在相当长的时期内难以改变 以中小型锅炉供热为主的格局仍将持续较长时间 清洁、高效中小型燃煤锅炉在中国大城市周边地区、中等城市及环保要求较严格的地区具有极强

24、的竞争力 市场潜力巨大。煤炭科学研究总院借鉴国内外先进燃煤技术和经验 开发出满足相关环保标准要求的新一代中小型粉煤燃烧锅炉系统 并采用高效除尘器、炉内和干法烟气脱硫技术 使烟尘、二氧化硫、氮氧化物等排放满足环保标准 既实现高效燃烧和高效利用 又实现低污染排放 正加快进行工业性试验 并进快推广应用。为促进工业锅炉整体技术水平的提高 需要加大技术创新 鼓励发展先进燃煤技术、污染物处理技术 同时制定合理的工业锅炉评价体系 加强对工业锅炉运行效率和污染物排放控制的监督。三十四、在序列化学反应中 请给出强化过程反应速率的方法。1 压强 对于有气体参与的化学反应 其他条件不变时，增大压强， 反应物浓度增大

25、 单位体积内活化分子数增多 ，单位时间内有效碰撞次数增多 反应速率加快。2 温度 升高温度 反应物分子获得能量 使一部分原来能能量较低分子变成活化分子 增加了活化分子的百分数 使得有效碰撞次数增多 故反应速率加大。3 催化剂 使用正催化剂能够降低反应所需的能量 使更多的反应物分子成为活化分子 大大提高了单位体积内反应物分子的百分数 从而成千上万倍地增大了反应物速率。4 浓度 当其它条件一致下 增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目 从而增加有效碰撞 反应速率增加 。其他因素 增大一定量固体的表面积 如粉碎 可增大反应速率 光照一般也可增大某些反应的速率 此外 超声波、电磁波、溶剂、搅拌

26、等对反应速率也有影响。三十五、在流体输送过程中经常要用到泵和风机 请简述选择泵的原则。合理选泵 就是要综合考虑泵机组和泵站的投资和运行费用等综合性的技术经济指标 使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说 有以下几个方面 1 必须满足使用流量和扬程的要求 即要求泵的运行工次点 装置特性曲线与泵的性能曲线的交点 经常保持在高效区间运行 这样既省动力又不易损坏机件。 2）所选择的水泵既要体积小、重量轻、造价便宜 又要具有良好的特性和较高的效率。 3）具有良好的抗汽蚀性能 这样既能减小泵房的开挖深度 又不使水泵发生汽蚀 运行平稳、寿命长。 4）按所选水泵建泵站 工程投资少 运行费用低。16 三十六、在

27、评价一个催化剂优劣时 应从哪几个方面考虑呢 活性、选择性、寿命、物理性质、制备方法、使用方法、价格及毒性。一般来说 催化剂的活性、选择性、寿命是评价催化剂的最重要指标。三十七、反应器按结构划分的基本类型 反应器按结构大致可分为管式、釜式、塔式、固定床和流化床等类型。三十八、塔板负荷性能图是由哪几条线组成的 漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线、液泛线。三十九、储罐的设计要点 1） 常压罐顶部应设呼吸阀和阻火器、真空阀或其他相应措施。浮顶罐不需设置呼吸阀。2） 大型常压储罐常设有泡沫消防系统。3） 大型立式常压储罐底部应设一集水井 由集水井向外排水。4） 大型储罐在水压试验过程中会

28、有较大沉降 故与其相接的管线宜采用柔性管连接。5） 大型球罐应设2个安全阀组。6） 根据储存物料的性质 球罐应设消防喷淋系统及夏季喷淋系统。17 四十、阀门的种类 闸阀、截止阀、节流阀、止回阀、球阀、柱塞阀、旋塞阀、蝶阀、隔膜阀。四十一、气力输送装置的类型 气力输送是一种利用气体流作为输送动力在管道中输送粉粒状颗粒料的方法 其类型主要有 吸送式、压送式、混合式。四十二、换热器的设计中为何常常采用逆流操作 因为逆流操作 推动力大 所需的传热面积小 减少载热体的用量。四十三、单效减压蒸发操作有何优点可以降低溶液的沸点 可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂 可以浓缩不耐高温的溶液 可以减少蒸发器的热损失

29、。四十四、何谓气缚现象 如何防止离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。四十五、流体的流动形态有哪几种 如何判断流体的流动形态有两种 层流和湍流 用雷诺系数来判断 当R e 4000为湍流。18 四十六、何谓层流内层 其厚度受哪些因素影响 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层 此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度的影响。四十七、采用多级压缩的优点有哪些 避免压缩后气体温度过高 提高气缸容积糸数 减小功率 使压缩机结构更为合理。四十八、列管式换热器为何要进行热补偿 列管式换热器中 由于两流体的温度不同 使管束和壳体的温度也不相同 因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大达到50以上时 由于热应力会引起设备的变形 甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。四十九、何谓理论板 理论板 离开这一块板上的气、液相组成满足平衡关糸的板 五十、何谓离心泵的汽蚀现象 常用的防止措施 泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时此时液体将急剧汽化 并产生大量汽泡 使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝 泵体振动 产生噪声 其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度可