化工工艺学考试复习资料
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第一章绪论
1、化学工程学:以物理、化学、数学、工程经济学等学科为基础的一门工程学科，研究化学工业中具有共同特点的物理和化学变化过程的工程规律。
2、化学工艺学:研究各种物质的化学加工过程的科学,在物理、化学基本原理指导下，研究化学加工过程的方法原理、操作条件、流程组织、设备、环境影响等。
3、具体而言,对某一化工过程进行工艺学研究,要完成：(1）根据资源、投资能力、国际关系、地域等条件选择合适原料;（2）根据所选择的原料,确定适当的生产方法，并分析工艺原理；(3)根据所选择的生产方法,确定原则流程,并确定设备、催化剂等工艺要素；(4)确定相关操作条件，组织流程，提出工艺实施方案和工程控制指标；(5)工艺评价或称工艺分析。
4、化学工业分类:基础无机化工、基础有机化工、高分子化工、生物化工、精细化工。
5、化学工业的特点:原料、工艺、产品的多样性和复杂性。
6、大宗产品即通用化学品，其特点是通过对已有工艺进行优化、开发新工艺等不断降低生产成本，同时不断推出各种高附加值的产品。
7、污染控制分以下几个层次：(1)经过治理，达标排放；（2)以某种工艺进行综合利用；(３）付出一定代价,实现闭路循环，这是更高层次的综合利用，相对而言，不太容易产生二次污染；(４)改进工艺，避免产生污染。
8、工艺过程指标
(１)传统指标
转化率、收率、选择率（反应工程已学)
单耗——生产单位量(通常为１ｔ)的产品消耗的某项原料或能源的量。
开工率——其一为设计的每年开工时间,通常为300～３30天;其二为实际开工时间占设计开工时间的比例。
产能——(１)设计产能:按照设计的开工时间、正常组织生产所能达到的生产能力；（2)实际产能：正常生产后标定出来的产能。
产量——实际生产量,小于实际产能。
(2)新指标
原子经济性（原子效率）：原子经济性的概念是１991年美国著名有机化学家Tro ｓt提出的,他以原子利用率衡量反应的原子经济性。
原子利用率= (预期产物的分子量/反应物质的分子量总和)×１0０％
原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。通常,化合、加成一类反应的原子经济性好,而复分解、取代等反应的原子经济性差。
能耗因子：表征化工生产过程的能量总量和化石能源、可再生能源的消耗,也有以能量等级评定的。
）。碳排量：指生产单位量产品或实现单位量产值所排放的温室气体量(折合ＣO
2
9、实验是指人们根据一定的研究目的,借助一定的仪器、装置，在人为指定的条件下，模拟过程或现象,从而认识研究对象的过程,实验是研究方法的一种。
其主要功能如下:
(1)纯化和简化研究对象;（2）定向强化;(3)模拟功能；(４)可重复性。
1０、实验方法
基本原则：正确的工程理论指导；正确的制定实验计划、开展实验和分析结果。简单的说,包括以下要点:
（1)分阶段认识开发对象的特征;(2)工艺工程结合；（3)合理简化；（4）命题转化;（5)实验设计；(6)参数估计。
11、过程分析及合成方法:
(首先明确,以下方法不是选用，而是先后都要用。)
(１）推论分析；(2)功能分析;(３)形态分析;(４)调优设计；(5)过程分解、数学模拟;(6)流程模拟。
12、(1）全面实验：该方法将每一个因素的不同水平组合做同样数目的实验。 (2)多次单因素实验。
１3、小试开发:小试的任务是反应器选型、工艺条件优选、放大依据确定等,通常由预实验和系统实验两个研究环节组成。
预实验:预实验的目的是比较全面的了解所开发的工艺，又可分为认识、析因、鉴别实验三个阶段。
系统实验：系统实验的目的是获取定量的放大依据。
１4、中试的必要性:(1）通过中试可以取得物料循环、杂质累计、设备腐蚀和运行稳定性等资料;（2)只有在中试装置上才能得到传递方面的数据;（3)只有通过中试,才能在较为稳定的工况下得到一定量的产品，进行应用实验和进一步开发;(4）只有通过中试，才能在较长时间连续稳定的条件下检验模型的有效性。 中试的任务：(1)检验和完善过程数学模型、校核概念设计中技术措施的可行性;(2)检验系统长期运行的可靠性、安全性，确定将来的工业生产所采取的控制方法;(3)为基础设计提供较为全面和准确的数据；(4)考察杂质对过程的影响，特别是经过物料循环累计的杂质的影响，并由此提出优化的原料预处理方案或者新增除杂手段,有时可以通过调整循环量得以解决;(5)考察设备形式和材质的适用性；(6)验证分离及后处理方案的可行性(主要是以反应为核心的技术)；（7)在较为稳定的工况下得到一定量的产品,进行应用实验和进一步开发;(8)确定“三废”治理或综合利用方案；(９)确定在中试规模下的消耗定额、技术经济指标等，作为对工业规模下的相关指标进行预测的依据;(10)提供开车、停车、自动控制等方案。
中试原则:(１）规模;(2)完备性;(３)运行周期和检测控制。
１5、勒沙特列原理对反应过程优化的指导
(1)压力及惰性组分
对于气相反应dD ＋cC bB ＋aA →,将A 、Ｂ、Ｃ、Ｄ均视为理想气体,则平衡常数为：b B
a A d D c C p P P P P K ??= 设平衡时各组分物质的量为n Ａ、n B 、ｎC 、n D ，惰性组分为nI ，系统总压
为P,记c+ｄ-a-b ＝Δn,有：
n
I D C B A
b B a A d D
c C p n n n n n P n n n n K Δ???? ??++++??=
为了达到化学反应的目的——获得更多的产品,可根据反应的特点采取相应措施,以回避热力学劣势。例如，当Δｎ＞0时,降低系统总压,增加惰性组分含量可提高平衡转化率，反之亦然。
(2)温度:根据勒沙特列原理，升高温度有利于吸热反应向正方向移动,降低
温度有利于放热反应向正方向移动。
1６、平衡常数的问题
能不能的问题
一个反应的θm r G ?<0时,热力学优势较显著;
0＜θm r G ?<４0ｋJ 时,由于平衡混合物中仍含有一定量的产物,故值得进一
步研究;（这里要注意θm r G ?-K P －平衡组成三者之间的关系,反应自发与否或者说
反应方向的判据是m r G ?而非θm r G ?。）
θm
r G ?>4０kJ,反应的热力学劣势明显,除极少数情况外，必须设法回避热力学障碍。
17、热力学障碍的处理
(1)反应耦合
通过拼加一个θm r G ?＜<0的反应，使目标反应顺利进行。
(2)分步反应
当耦合后产生的副产物F 与Ｃ难于分离,或者耦合反应成本很高时，就不能采用上述策略了，此时可考虑分步反应。
（３)Sol ｖa ｙ群
比利时化学家So ｌvay 兄弟开发了一个化学反应群。
18、催化剂的作用
目前的化学工业中，约有90%的工艺包含催化环节。催化剂在化学工业中的作用主要体现在:
（1)提高反应速率和选择性
可以使某些化学反应具有实用价值，实现工业化、规模化。提高速率意味着提高效率,提高选择性则可减少污染、减少分离工序的负担。
（2）改进操作条件
可以降低能耗,提高效率。
(3)有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术
(４）催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用
1９、催化剂基本特征
（1）催化剂是参与了反应的,但反应终了时,催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。
(２)催化剂只能缩短达到化学平衡的时间(动力学效应)，但不能改变平衡(热力学效应)。其动力学效应对正、逆反应都是一致的。
(3)催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。(不过，催化剂的选择性也具有一定的通性，例如，加氢催化剂通常就是脱氢催化剂。)
20、催化剂分类
(1)按催化反应体系的物相均一性:均相催化剂、非均相催化剂
(２)按反应类别：加氢、脱氢、氧化、裂化、水合、聚合、烷基化、异构化、芳构化、羰基化、卤化
(3)按反应机理:氧化还原型催化剂、酸碱催化剂
(４)按使用条件下的物态:金属催化剂、氧化物催化剂、硫化物催化剂、酸催化剂、碱催化剂、络合物催化剂和生物催化剂
21、工业催化剂的使用
(１）使用性能指标
①活性:给定条件下,使原料转化为目标产物的能力。(转化率)
②选择性:给定条件下,使转化物料变成目标产物的能力。
③寿命：给定条件下，维持足够的活性和选择性的使用时间。
（2)活化、失活、再生
第二章化工资源及其初步加工
1、我国化学矿的资源特点和分布状况:
（１)资源比较丰富,但分布不均衡;
（2)高品味矿储量比较少;
(3)选矿比较困难,利用比较复杂。
2、煤一般可以分为三大类：腐植煤、残植煤和腐泥煤。
３、腐植煤类及特征：
（１）泥炭又称草炭，是棕褐色或黑褐色的不均匀物质。含水量高达ω(水）=85％－９5％,经自然风干燥后水分可降至ω(水)＝25%-35%。含碳量为ω(碳)＜５0％。
（2)褐煤大多呈褐色或暗褐色。含碳量为ω(碳）=60%-7０％。
（３)烟煤灰黑色至黑色，燃烧时火焰长而多烟。多数能结焦，含碳量为ω(碳)=75%-9０％。
(4)无烟煤俗称白煤或红煤，呈灰黑色，带有金属光泽，是腐植煤类中最年老的一种煤。燃烧时无烟，火焰较短,不结焦，含碳量一般在ω(碳)=90%以上。
无烟煤不是腐植煤煤化程度最深的煤种，它还可转化为石墨。
特征泥炭褐煤烟煤无烟煤颜色棕褐色为主褐色、黑褐色黑色灰黑色光泽无大多数暗有一定光泽有金属光泽外部条带有原始植物残体不明显呈条带状无明显条带燃烧现象有烟有烟多烟无烟水分多较多少较少
相对密度-- 1.1-1．４１.2-1.５ 1.4－1．８硬度很低低较高高
热值MJ/Kｇ-- 23－27 27.2-37．2 33.4-３３.
５
4、煤的分子结构随煤化程度的加深而愈来愈复杂，但多以芳核结构为主，还具
有烷基侧链和含氧、含氮、含硫基团，近似组成为(C
１35H
97
O
９
NS)
n
。
5、从植物死亡到堆积转变成煤的两个阶段:泥炭化阶段和煤化阶段。
（1)泥炭中的杂质,如硫含量，与聚集地的地理位置有关，近海的由泥炭演化得到的许多煤层,硫含量都相当高,这是因为海水中的硫酸根离子，受脱硫弧菌的作用,使硫酸盐还原成为硫化氢，后者与沉积物中的铁离子作用形成水陨硫铁(F ｅS·nH
2
O），水陨硫铁再进一步转化成黄铁矿，后者沉积在煤层中，形成煤中的无机硫。有时硫化氢与植物分解产物作用从而形成煤中的有机硫化合物。
（2)煤化阶段包括成岩作用阶段和变质作用阶段。
一般认为从泥炭转变为褐煤是成岩作用阶段,而从褐煤开始转变为更高级煤的阶段是变质作用阶段；
变质作用阶段,受温度、压力和时间的影响煤化程度不断加深,最后得到无烟煤;
一般认为温度是促使煤化程度加深的主要因素。
6、（１)宏观研究法一般可将煤岩成分分为镜煤、亮煤、暗煤和丝煤;通常按同一剖面上相同煤化程度的煤的平均光泽的强弱依次分为:光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤四种宏观岩煤类型。
(2)微观研究法凝胶化组分、丝炭化组分和稳定组分。
（3）三类煤岩显微组分与四种宏观煤岩成分之间的关系
烟煤=镜煤 + 亮煤 + 暗煤＋丝煤
烟煤=凝胶化组分＋稳定组分+丝炭化组分
7、石油又称原油。原油是一种有气味的粘稠液体,其色泽一般是黄到黑褐色或青色，相对密度为0．75-1．０,热值4３.５-46MＪ/Kg，是多种烃类（烷烃、环烷烃和芳烃等)的复杂混合物,并含有少量的硫、氧和氮的有机化合物,平均碳含量ω(C)=８5%-87%，平均氢含量ω（H
2
)＝11%-1４%，O,S,N含量合计为1%。
8、原油按o API分类标准:轻质原油、中质原油、重质原油、特稠原油;原油按含硫量分类标准:低硫原油、含硫原油;工业上也常按原油的化学组成来分类:石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油。
9、按照规定的条件进行蒸馏，切割出的２50-275oＣ和395－425oＣ两个馏分分别作为第一关键馏分和第二关键馏分，测定它们的密度并以此进行分类,最终确定原油的类别。
10、在油田脱过水后的原油，仍然含有一定量的盐和水，所含盐类除有一小部分以结晶状态悬浮于油中外，绝大部分溶于被油包裹的水滴中,形成较为稳定的油包水型乳化液。
11、在进入炼油装置前,要将原油中的盐含量脱除至小于3mg／Ｌ，水含量ω（水）＜0.2%。
12、由于原油与水形成的是一种比较稳定的乳化液，炼油厂广泛采用的是加破乳剂和高压电场联合作用的脱盐方法,即所谓电脱盐脱水。
13、在加工含硫原油时,还需向经脱水和脱盐的原油中加入适量的碱性中和剂和缓蚀剂,以减轻硫化物对炼油设备的腐蚀。
14、所得汽油的质量指标中，最重要的是馏分组成(溜出1０%，2０%,..．，90%和干点的温度)、辛烷值(辛烷值愈大，抗爆震性能愈高，汽油的质量也愈好）和安定性。馏分组分与蒸馏塔的操作有关;安定性是指生成胶质的难易性,与原油的性质有关；汽油的辛烷值是指汽油的抗爆震性能，它与汽油的组分有关。
15、为提高汽油辛烷值常采用的办法：添加四乙基铅；增加汽油中芳烃、环烷烃和异构烷烃的量，其中效果最优者为增加芳烃的量;添加烷基醚或烷基醇，用得最多、效果最好者为甲基叔丁基醚(MTBＥ）。
16、热裂化反应：主要是把含碳原子数多的高分子质量的烃类裂化为碳原子数少的低分子质量的烃类，同时伴有脱氢、环化、聚合和缩合等反应。
17、催化裂化：a、目的－-增加汽油的产量;b、催化剂--人工合成的无定性硅酸
铝(SiＯ
2·Al
2
O
3
）,Y型分子筛、ZSM-5型沸石以及用稀土改性的Y（或Ｘ）型分
子筛。
18、加氢裂化的工艺特点:(1）生产灵活性大；(2）产品收率高,质量好;(３)没
有焦炭沉积，所以不需要再生催化剂，因而可使用固定床反应器；(4)总的过程是放热的，所以反应器需要冷却，而不是加热。
19、重整的目的:(1)初始为了制得高辛烷值的汽油；(2)获取芳烃的重要途径。重整的种类:热重整和催化重整。
20、在生产中，若以生产高辛烷值汽油为主要目的,则宜采用80-１８0o C 馏程范围的宽馏分油,若以生产芳烃为主要目的，则应选用窄馏分油。
21、从组成来看，可将天然气划分为:（1)干气 主要成分是ＣH 4,其次是C 2H ６,C
３H ８和C ４H 1０，
并含有少量的C 5以上重组分，CO 2,N 2,H 2S 和NH 3等;(2）湿气 除CH ４和C 2H 6等低碳烷烃外，
还含有少量轻汽油，对它稍加压缩就有汽油析出来,故称湿气。
22、克劳斯法流程已广泛地应用于天然气、煤气和石油馏分加氢后所得含H 2S 的尾气处理,是目前由Ｈ2Ｓ制取硫黄的重要工艺。
过程反应如下: {O H SO O S H 22222
11+→+ O H S S H SO 222232+→+}
O H S O S H 2222
1+→+ ２3、纯天然气和低级烷烃的化工利用主要有四条途径：(1)经转化先制成合成气(C Ｏ＋Ｈ2），或含氢很高的合成氨原料气，然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和
羰基化产品；（2)经部分氧化制乙炔；(3)经热裂解制乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和乙炔；(４)直接制造化工产品。
第三章 通用反应单元工艺
1、氧化反应是一个强放热反应，尤其是完全氧化反应,释放出的热量比部分氧化反应要大８－10倍(工业上在操作中常在原料气中掺入惰性气体,控制反应热的生成）。
2、作用物的分子结构与氧化难易的关系：①碳氢化合物的C －Ｈ键的氧化活性依下列顺序递减：叔C-H>仲C －H>伯C-H;②具有C=C 和Ｃ=O 双键时,以α位的C-H 键较易被氧化;③烷基芳烃中，有第二取代基存在时,烷基的氧化会受其影响。
３、氢化系指氢气与化合物之间进行的化学反应。例：煤粉、重质石油馏分经氢解变为轻质油料;含硫、氧、氮的有机化合物经氢解变为烃类、硫化物、水和氮。
4、脱氢系统即从化合物中除去氢原子的过程，是氧化反应的一个特殊类型。
5、氢化催化剂大致可分为金属催化剂、合金催化剂、金属氧化物和硫化物催化剂以及均相配位催化剂。
6、升温和降压对脱氢有利。(脱氢反应是吸热反应)
7、脱氢催化剂分为金属、金属氧化物和金属盐类催化剂。
8、氢的来源:水电解制氢、副产氢气的回收、由煤制氢、由气态烃和轻油转化制氢。
９、由气态烃和轻油转化制氢，常采用水蒸气转化法和部分氧化法。
(1)水蒸气转化法 在高温和镍催化剂作用下，烃类原料与水蒸气进行转化反应，生成H 2,ＣO 和ＣO 2。以甲烷气为例可表示如下：
2243H CO O H CH +?+
222442H CO O H CH +?+
222H CO O H CO +?+
(２)部分燃烧法 将原料烃在供氧不足的情况下进行部分氧化反应。
22422
1H CO O CH +→+ 10、（P230）电解是利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质的界面上发生的电化学反应进行化学品的合成、高纯物质的制造,以及材料表面的处理的过程。
11、分解电压 又称分解电势和分解电位。可逆反应的逆反应需要的电压即为
理论分解电压(r E ）。)(Δ电池电动势E ZF
G E r -== 12、过电压 又称超电压或过电位。一般而言,电解质溶液的电阻式很小的。在强烈搅拌以消除电解质离子浓度差的条件下，测得的电极电位与理论分解电压的差称为该电极的过电压。
13、槽电压 电解槽两极上所加的电压称为槽电压（槽E )。
14、电压效率 100%×/E E η槽r E = E η值一般在45％－60%之间。
15、电流效率 %100ηI ?=
理论产量
实际产量 16、电能效率 （产品）实际电能消耗
生产（产品）理论电能消耗生产t t 11ηηηI E =?= 17、空时产率 指单位体积的电解槽在单位时间内所得产物的物质的量,其单位常用ｍol ·L -1·h -1表示。 第四章 无机化工反应单元工艺
1、（Ｐ256）无机化工中化学矿物的固相加工生产化工产品的生产流程一般包括：原料准备、化学矿的热处理、化学矿的浸取、过滤、溶液的精致、蒸发、结晶和干燥。
2、焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程。 焙烧根据反应性质分为：氧化焙烧、硫酸化焙烧、挥发焙烧、氯化焙烧、还原焙烧和氧化钠化焙烧。
3、煅烧是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、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。 产物的分压力达0.１ＭP ａ时的分解温度是最低分解温度。
4、烧结是固相化学矿物配加其他氧化或还原剂，并添加助熔剂,在高于炉内物料的熔点和物料熔融状态下发生化学反应的过程。
5、浸取是应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程。
6、浸取速率受以下因素影响:温度、浸取剂、浓度、粒径、孔隙率、搅拌等。
7、工业上由浸取液回收有用物质的处理方法有以下几种：①结晶法;②吸附法;③离子沉淀法;④金属沉淀法;⑤气体沉淀法；⑥离子浮选与沉淀浮选法；⑦离子交换法;⑧溶剂萃取法；⑨固体或液体阴极电积法。
8、(P3０1）在钾肥、复肥、无机盐工业中,不同离子的两种盐在液相或液-固相中进行离子交换,生成另外两种盐的反应过程称为复分解过程。
化工工艺学考试卷
《化工工艺学》试题一 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭的可能性， 这三个副反应的化学反应方程式分别为______________________、_______________-_______和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。 2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、_______- __和__________。 3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。 4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有__________和__________两种类型。 5、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：__________和__________两种类 型。 6、氨合成塔的内件主要由__________、__________和电加热器三个部分组成。 7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________________- __（反应方程式）和____________________________________________（反应方程式）。 8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的组成指标 O<8%。 为：S>20%、__________、__________、__________、__________和H 2 9、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：①稳定的空 气量、②__________和③_________________。 10、电解法生产烧碱的电解反应为_____________________________________（反应方程 式）。 二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分） 1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。 2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。 3、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。 4、简述氨碱法生产纯碱的优、缺点。 5、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。 《化工工艺学》试题二
工程热力学期末考试试题
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W
化工工艺学题库
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《化工工艺学》题库 1.什么叫烃类的热裂解 裂解（splitting）是将烃类原料（气或油品）在隔绝空气和高温作用下，使烃类分子发生断链或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃和烷烃及炔烃 热裂解不加催化剂及添加剂裂解的分类 2. 目前世界上主要乙烯生产国的产量是多少 3. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应 一次反应：即由原料烃类经热裂解生成乙烯、丙烯的主反应。 二次反应：即一次反应生成的乙烯、丙烯进一步反应生成多种产物，甚至最后生成焦和碳 一次反应和二次反应的共同点：是随着反应的进行，气体产物的氢含量增加，液体产物的氢含量降低。 各族烃进行一次反应的容易程度顺序: P (链烷)＞N（环烷）＞A（芳环） 各族烃进行二次反应的容易程度顺序： P(链烷)＜N(环烷)＜A(芳环） 4. 什么叫键能 5. 简述一次裂解反应的规律性。 可见规律： ⑴热效应很大的吸热反应，断链易于脱氢； ⑵ 断两端易于断中间； ⑶ M↑ ，断中间↑，断两端↓ ； ⑷ 生成大烯烃易于生成小烯烃； ⑸裂解产物中甲烷含量总是高于氢。 6. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个烃类热裂解的二次反应主要有哪几个 7. 什么叫焦，什么叫碳结焦与生碳的区别有哪些
裂解过程中，生成的乙烯在900~1000℃或更高的温度下，主要经过乙炔阶段而生碳，即烯烃经过炔烃中间阶段而生碳。 裂解反应所生成的乙烯，在500℃以上的温度下，经过生成芳烃的中间阶段而结焦。焦中，碳含量高于95%，且含有一定量的H2。 8. 试述烃类热裂解的反应机理。 9. 什么叫一级反应写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 10.烃类裂解有什么特点 11.11. 裂解供热方式有哪两种 12.12. 什么叫族组成，PONA的含义是什么什么叫芳烃指数什么叫特性因素 P—烷烃；O—烯烃；N—环烷烃；A—芳香烃 特性因素特性因素是用作反映石脑油、轻柴油等油品的化学组成特性的一种因素，用K表示。原料烃的K值愈大,乙烯的收率愈高。烷烃的K 值大，芳烃的K值小。 13. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争 裂解反应是强烈的吸热反应，温度越高，越有利于反应的进行。 14. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响 15. 应用化学平衡常数表达式推导低烃分压有利于裂解反应进行的结论。 16. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么 17. 什么叫KSF,为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。
化学工艺学试题答案
《化学工艺学》考查课期末试题 班级：08化工（1）班学号：08003028姓名：李强 1.现代化学工业的特点是什么？ 答：1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2、向大型化、综合化、精细化发展；3、多学科合作、技术密集型生产；4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法；5、资金密集，投资回收速度快，利润高；6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率？什么是选择性？对于多反应体系，为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标？ 答：1、转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率：系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示， 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费了。所以，需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产 中如何正确使用催化剂？ 答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化，因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用；催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应），但不能改变平衡；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应
《化工工艺学》试题库(部分)(7-7)
《化工工艺学》复习题（部分） （说明：红色部分作为重点看，黄色部分内容以达到了解程度为主） （填空20分，选择30分判断题10分，简答20分，流程说明20分） 复习以上课画的重点为主 1．基本有机化工产品是指什么？ 2．衡量裂解结果的几个指标：转化率、产气率、选择性、收率和质量收率。 4.乙烯液相加氯生产二氯乙烷的反应机理是什么？乙烯氧氯化生产氯乙烯的反应机理是什么？甲烷热氯化反应机理是什么？ 5.目前氯乙烯生产的主要方法有哪几种。平衡型氯乙烯生产工艺流程的主要特点是指什么？ 6.不同族烃类，如链烷烃、环烷烃、芳烃，其氢含量高低顺序？ 7．基本有机化学工业原料包括哪些？ 8．基本有机化学工业的主要产品? 9. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 10. 简述一次裂解反应的规律性。 11. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 12. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 13. 试述烃类热裂解的反应机理。 14. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 15. 烃类裂解有什么特点？ 16. 裂解供热方式有哪两种？ 17. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？ 18. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争？ 19. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响？ 20. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？
21. 烃类热裂解过程中为实现减压而采用加入稀释剂的方法，稀释剂可以是惰性气体或水蒸气。工业上都是用水蒸气作为稀释剂，其优点是什么？ 22. 什么叫KSF，为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。 23. 为了提高烯烃收率裂解反应条件应如何控制？ 24. 为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？ 25. 管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？ 26. 裂解气净化分离的任务是什么？裂解气的分离方法有哪几种？ 27. 什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？ 28. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？ 29. 裂解气中含有哪些杂质？为什么在分离前必须除去？方法有哪些? 30. 什么叫分子筛？分子筛吸附有哪些特点，有哪些规律？ 31. 在烃类裂解流程中，什么叫前加氢流程？什么叫后加氢流程？各有什么优缺点？32．根据顺序深冷分离流程图，用文字描述有物料经过时，在各装置发生的变化，如脱去何物质，塔顶分离出何物质，塔釜分离出何物质等，将每一条流向都尽量详细说明。33．说明三种深冷分离流程(顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷流程)有什么特点. 34．脱丙塔塔底温度为何不能超过100℃？ 35. 什么叫“前冷”流程，什么叫“后冷”流程？前冷流程有什么优缺点？ 36. 脱甲烷塔在深冷分离中的地位和作用是什么？脱甲烷塔的特点是什么？ 37. 脱甲烷过程有哪两种方法，各有什么优缺点？乙烯塔在深冷分离中的地位是什么？乙烯塔应当怎样改进？ 38．简述影响乙烯回收的诸因素。 39. 能量回收在整个裂解工艺流程中，主要有哪三个途径? 40. 脱甲烷塔和乙烯塔采用中间冷凝器和中间再沸器各有什么优缺点? 41. 举例说明复迭制冷的原理。 42. 多级循环制冷的原理是什么？应当采取哪些措施，才能使多级循环制冷的能量得到合理利用？ 43．苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，由苯和丙烯烷基化通过均相自氧化生成过氧化异丙苯，再在酸的催化作用下分解为苯酚和丙酮。请画出异丙苯法生产苯酚和丙酮的原则流程图(图中标出物料流向，原料名称等)和指明各过程所起的作用？ 44. 什么叫热泵？ 45.精馏塔的热泵制冷方式有哪几种？ 46.除了烃类裂解制乙烯的方法外，还有哪些方法有可能生产乙烯?
《热工基础》试卷A
2011-2012硅酸盐专业《热工基础》期末试题A卷 一、名词解释：（30分） 1、流体的密度—— 2、静压强—— 3、体积流量—— 4、发热量—— 5、相对湿度—— 6、黑体—— 7、干燥—— 8、完全燃烧—— 9、高温系数—— 10、干球温度—— 二、填空：（25分） 1.煤的工业分析法组成主要由__________、__________、__________、__________四种。 2.空气过剩系数是指_________________与__________________之比。 3.表示固体和液体燃料组成的基准有__________、__________、__________、__________四种。 4.传热的基本方式有__________ 、__________和__________。 5、在燃烧学中空气分为__________和________，而在干燥学中空气分为_________和________。 6、不完全燃烧分为______________和______________。 7、表示湿度的方法有三种：________、_____________、_________其中_____是为了测定方便； ______表示空气的相对干燥能力；________便于干燥计算。 三、简答题：（25分） 1、燃烧计算的内容有哪些？ 2、如何对煤进行工业分析？ 3、如何根据雷诺准数的大小来判断流体的流态？ 4、冬天用手接触相同温度的铁块和木块时感到铁块比木块凉，这是为什么？
5、流态有几种？表现形式有何不同？如何判定？ 五、计算题（20分） 1、水从三段串联管路流过，管路直径分别为：d1=100mm, d2=50mm, d3=25mm, ω3=10m/s,求ω1和ω2. 2、已知标态下CO2的密度为1.96kg/m3, O2的密度为1.43kg/m3，CO 的密度为1.25kg/m3, N2的密度为1.25kg/m3。今测得某水泥回转窑窑尾废气的体积百分比：CO2 =28.8% ，O2=1.0% ，CO =0.2%，N2=70%，求此废气标态时的密度。 3、一炉壁由耐火砖砌成，厚度δ=250mm，耐火砖内表面温度t1=1000℃, 外表面温度t2=100℃, 耐火砖平均导热系数为λ=1.28W/(m.℃)。求通过炉壁的热流量。
化学工艺学试题
化学工艺学：是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法的评估，过程原理的阐述，工艺流程的组织和设备的选用和设计。 焙烧：是将矿石，精矿在空气，氯气，氢气，甲烷，一氧化碳和二氧化碳等气流中，不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化，还原或其他化学变化的单元过程煅烧：是在低于熔点的适当温度下加热物料使其分解，并除去所含结晶水二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程 平衡转化率：可逆化学反应达到化学平衡状态时，转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数 浸取：应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程 烷基化：指利用取代反应或加成反应，在有机化合物分子中的N、O、S、C等原子上引入烷基（R--）或芳香基的反应。 羰基合成：指由烯烃，CO和H2在催化作用下合成比原料烯烃多一个碳原子醛的反应。 煤干馏：煤在隔绝空气条件下受强热而发生的复杂系列物化反应过程。 水煤气：以水蒸气为气化剂制得的煤气（CO+H2） 精细化学品：对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能，特定用途，小批量生产的高附加值系列产品。 高分子化合物：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+2H2 CH4+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?-----?2NH3 300--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 。主要产品：Na2Co3，NH4Cl
化工工艺学考试大纲
《化工工艺学》考试大纲 课程编号： 课程类别:专业必修 总学时数:72 学分数:５ Ｉ、考试对象 本科化学工程与工艺专业学生 IＩ、考试目的 本课程为化工工艺专业学生必修的专业课程,是从事化工生产和管理的必备基础。通过本课程的学习,使学生掌握典型的化工工艺过程的原理、生产方法、工艺流程及主要设备；初步掌握工艺过程操作及其分析与综合的方法；培养学生分析和解决实际问题的能力；使学生具备化工工艺学的坚实基础。 通过闭卷考试考核学生对《化工工艺学教学大纲》规定的教学内容的掌握情况。 IＩＩ、考试方法和考试时间 1、考试方法:闭卷，笔试 2、记分方式：百分制,满分为10０分 3、考试时间:120分钟 本课程教学内容共9章，分两学期授课，第一学期考核第1～5章内容,第二学期考核第6~9章内容。 本课程期末考试,考生不得携带任何纸张、教材、笔记本、作业本、参考资料、电子读物、电子器具和工具书等进入考场。 IV、考核目标(考核知识点、考核重点和考核要求) 第一章合成氨 一、考核知识点 1、合成氨原料气的制取 2、合成氨原料气的净化 3、氨的合成 二、考核重点 1、原料气制取、净化、氨合成过程中的主要化学反应及催化剂 2、合成氨生产的工艺过程及主要工序的工艺条件 3、基本的工艺计算 三、考核要求 １、原料气的制取 烃类蒸汽转化掌握烃类蒸汽转化的基本原理，甲烷蒸汽转化主要反应；温度、压力、水碳比的影响及转化工艺条件;催化剂及催化剂的使用条件。了解二段转化过程、转化工艺流程及转化炉。 2、原料气的净化 （１）脱硫 掌握干法脱硫、湿法脱硫的脱硫剂及适用场合，了解氧化锌法、AＤＡ法的主要反应。 (2)一氧化碳变换 掌握中温变换、低温变换的反应温度，变换后一氧化碳的含量；一氧化碳变换反应;一氧化碳变换率的计算；中温变换和低温变换所用催化剂。了解变换工艺条件及工艺流程。 （3)二氧化碳的脱除 了解常用的脱碳方法种类:碳酸丙烯酯法。掌握碳酸钾水溶液与二氧化碳的反应；转化度、再生度的计算方法。了解碳酸钾溶液脱除二氧化碳的工艺流程。
热工基础考试题库(带答案)
热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa
基本有机化工工艺学考试
1、（B）产量往往标志着的一个国家基本有机化学工业的发展。 A、甲烷 B、乙烯 C、苯 D、丁二烯 2、天然气主要由（A）、乙烷、丙烷和丁烷组成。 A、甲烷 B、乙烯 C、苯 D、丁二烯 3、石油主要由（C）氢两元素组成的各种烃类组成。 A、氧 B、氮 C、碳 D、硫 4、石油中所含烃类有烷烃、（ B ）和芳香烃。 A、烯烃 B、环烷烃 C、炔烃 D、二烯烃 5、根据石油所含烃类主要成分的不同可以把石油分为烷基石油（石蜡基石油）、环烷基石油（沥青基石油）和（ B ） 三大类。 A、芳香基石油 B、中间基石油 C、直链基石油 D、支链基石油 6、原油在蒸馏前，一般先经过（A）处理。 A、脱盐、脱水 B、脱硫、脱盐 C、脱蜡、脱水 D、脱盐、脱硫 7、原油经过初馏塔，从初馏塔塔顶蒸出的轻汽油，也称（A）。 A、石脑油 B、柴油 C、航空煤油 D、煤油 8、（A）是催化重整装置生产芳烃的原料，也是生产乙烯的原料。 A、石脑油 B、柴油 C、航空煤油 D、煤油 9、根据不同的需求对油品（A）的划分也略有不同，一般分为：轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑 油和重油。 A、沸程 B、密度 C、黏度 D 特性因数 10、根据不同的需求对油品沸程的划分也略有不同，一般分为：轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、（C） 和重油。 A、减压渣油 B、胶质 C、润滑油 D、重柴油 11、催化裂化目的是将（ B ）加工成辛烷值较高的汽油等轻质原料。 A、减压渣油 B、常压馏分油 C、润滑油 D、重柴油 12、直链烷烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有：碳链的断裂和脱氢反应、（A）、环烷化和芳构化反应 和叠合、脱氢缩合等反应。 A、异构化反应 B、烷基化反应 C、聚合反应 D、脂化反应 13、直链烷烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有：碳链的断裂和脱氢反应、异构化反应、环烷化和芳构化 反应（ B ）等反应。 A、烷基化反应 B、叠合、脱氢缩合 C、聚合反应 D、脂化反应 14、基本有机化学工业中石油加工方法有（ B ）、催化裂化、催化重整和加氢裂化。 A、烷基化反应 B、常减压蒸馏 C、催化氧化 D、脂化反应 15、基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整（ B ）。 A、烷基化反应 B、加氢裂化 C、催化氧化 D、脂化反应 16、工业上采用的催化裂化装置主要有以硅酸铝为催化剂的（A）和以高活性稀土Y分子筛为催化剂的提升管催 化裂化两种。 A、流化床催化裂化 B、加氢裂化 C、催化氧化 D、脂化反应 17、催化重整是使（A）经过化学加工变成富含芳烃的高辛烷值汽油的过程，现在该法不仅用于生产高辛烷值汽 油，且已成为生产芳烃的一个重要来源。 A、常压蒸馏所的轻汽油馏分 B、减压蒸馏所的柴油 C、常压渣油 D、减压渣油 18、催化重整是使原油常压蒸馏所得的轻汽油馏分经过化学加工变成富含（A）的高辛烷值汽油的过程。 A、芳烃 B、甲烷 C、环氧乙烷 D、脂肪酸 19、（C）不仅用于生产高辛烷值汽油，且已成为生产芳烃的一个重要来源。 A、常减压蒸馏 B、催化裂化 C、催化重整 D、催化氧化 20、催化重整常用的催化剂是（A）。
工程热力学期末试题及答案
工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?= iso S ?=
5. 试由开口系能量程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。
化工工艺学题库
《化工工艺学》题库 1.什么叫烃类的热裂解? 裂解（splitting）是将烃类原料（气或油品）在隔绝空气和高温作用下，使烃类分子发生断链或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃和烷烃及炔烃 热裂解不加催化剂及添加剂裂解的分类 2. 目前世界上主要乙烯生产国的产量是多少？ 3. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 一次反应：即由原料烃类经热裂解生成乙烯、丙烯的主反应。 二次反应：即一次反应生成的乙烯、丙烯进一步反应生成多种产物，甚至最后生成焦和碳一次反应和二次反应的共同点：是随着反应的进行，气体产物的氢含量增加，液体产物的氢含量降低。 各族烃进行一次反应的容易程度顺序: P (链烷)＞N（环烷）＞A（芳环） 各族烃进行二次反应的容易程度顺序： P(链烷)＜N(环烷)＜A(芳环） 4. 什么叫键能？ 5. 简述一次裂解反应的规律性。 可见规律： ⑴热效应很大的吸热反应，断链易于脱氢； ⑵断两端易于断中间； ⑶ M↑ ，断中间↑，断两端↓ ； ⑷生成大烯烃易于生成小烯烃； ⑸裂解产物中甲烷含量总是高于氢。 6. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 7. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 裂解过程中，生成的乙烯在900~1000℃或更高的温度下，主要经过乙炔阶段而生碳，即烯烃经过炔烃中间阶段而生碳。 裂解反应所生成的乙烯，在500℃以上的温度下，经过生成芳烃的中间阶段而结焦。焦中，碳含量高于95%，且含有一定量的H2。 8. 试述烃类热裂解的反应机理。 9. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 10.烃类裂解有什么特点？ 11. 裂解供热方式有哪两种？ 12. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？
化学工艺学考试试卷2答案
阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，得分用阿拉伯数字写在每小题题号前，用正分表示，不得分则在题号前写0；大题得分登录在对应题号前的得分栏内；统一命题的课程应 集体阅卷，流水作业；阅卷后要进行复核，发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正； 对评定分数或统分记录进行修改时，修改人必须签名。 题号一二三四总分得分 阅卷人 复核人 一、填空题（每空2分，共21分） 1、选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应 物总量之比。 2、化学工艺学是以过程为研究目的，是将化学工程学的先进技术运用到具体生产过 程中，以化工产品为目标的过程技术。 3、由反应方程式CH 4+H 2 O=CO+3H 2 表示的反应，常被称为天然气蒸汽转化 反应。 4、由煤制合成气生产方法有：固定床间歇式气化法、固定床连续式气化法、流化床 连续式气化法、气流床连续式气化法。 5、具有自由基链式反应特征，能自动加速的氧化反应。使用催化剂加速链的引发， 称为催化自氧化。 6、烯烃甲酰化是指在双键两端的C原子上分别加上一个氢和一个甲酰基制备多一个碳原子的醛或醇。 7、工业上氯乙烯的生产方法有乙炔法、联合法和烯炔法、平衡氧氯化法。 得分
8、影响加氢反应的因素有温度、压力和反应物中H 的用量。二、名词解释（每小题4分，共20分） 1、转化率 转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用X 表示错误!未找到引用源。； 2、族组成 PONA 值，适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油的化学特性 3、C 1化工 凡包含一个碳原子的化合物参与反应的化学称为C 1化学，涉及C 1化学反应的工艺过程和技术称为C 1化工。 4、催化加氢 指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与氢气加成。 5、选择性氧化 烃类及其衍生物中少量H 原子或C 与氧化剂发生作用，而其他H 和C 不与氧化剂反应的过程。 三、简答题（每小题5分，共35分）1、裂解气进行预分离的目的和任务是什么？ 目的和任务：①经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。（1分）②裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，减少进入压缩分离系统的负荷。 （1分）③在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大减少污水 排放量。（2分）④在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。 （1分）2、简述芳烃馏分的分离方法 沸点接近形成共沸物，蒸馏法、溶剂萃取法。（3分） 从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯用萃取蒸馏法（2分） 3、天然气-水蒸气转化法制合成气过程为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？用哪些方法较好？ 预先脱硫是为了避免蒸汽转化催化剂中毒。（2分）脱硫方法有干法和湿法。干法分为吸附法和催化转化法。湿法分为化学吸收法、物理吸收法、物理 -化学吸收法和湿式氧化法。（3分） 4、非均相催化氧化的特点是什么？ 反应温度较高，有利于能量的回收和节能（ 1分）得分得分
工程热力学期末复习题1答案
一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
《化工工艺》复习题
化工工艺学复习题 一、简答题： 1.氧化锌脱硫的工作原理是什么？其脱硫过程如何？ 原理：氧化锌法可脱除无机硫和有机硫，主要脱除无机硫，使硫含量<0.1×10-6。 （6分） 脱硫过程：氧化锌脱硫就是H2S气体在固体ZnO上进行反应，生成H2O进入气相，ZnS则沉积在ZnO固体表面上。需要将氧化锌脱硫剂都做成高孔率的小颗粒以增大反应和沉积面积，反应速度主要是内扩散控制。 2. 描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态。 答：目前，工业合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反应合成的，属于有气相存在的液相反应，如下图所示。反应被认为分两步进行： 上述两个反应中，第一个反应为快速放热反应，反应程度很大，生成溶解态的氨基甲酸铵(Ammonium Carbonate，简写AC，甲铵)；第二个脱水生成尿素(Urea，简写Ur)的反应为慢速吸热反应，且为显著可逆反应。 ①尿素生成反应为液相可逆反应，应该具备一定的压力(液化NH3和CO2)和温度(保证反 应速度)。②未反应原料必须循环利用，循环的NH3和CO2水溶液也必然携带一定量的水。 ③合成尿素的原料中有NH3、CO2和H2O，物料配比中采用NH3过量；④合成反应开始， 溶液中的CO2以AC形式存在，溶液中存在NH3、AC和H2O；⑤合成反应过程，溶液中存在NH3、AC、H2O和Urea。 3. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序？画出以天然气为原料合成氨的框图。 答：合成氨的生产过程主要分为3个工序： 造气：制备含氮、氢气的原料气 净化：将原料气中的杂质如CO、CO2、S等脱除到ppm级(10-6) 压缩和合成：净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、450℃左右 以天然气为原料合成氨的框图： mol kJ g O H s ZnS g S H s ZnO/ 79 ) ( ) ( ) ( ) ( 2 2 + + +＝ ) ( ) ( ) ( ) ( 5 2 5 2 g OH H C s ZnS g SH H C s ZnO+ +＝ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 2 4 2 3 3 g O H g H C s ZnS g SCH CH s ZnO+ + +＝ 4 2 2 2 4CH S H H CS+ +＝ 1 2 2 2 4 2 . 45 . 28 )( )( )(- - + =mol kJ l O H l CONH NH l COONH NH 1 4 2 2 3 . 93 . 86 )( )( )( 2- + = +mol kJ l COONH NH l CO l NH
热工基础复习考试复习题
试卷一 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。 (a) ds ＞ dq/T （ b ） ds ＜ dq/T （ c ） ds=dq/T 2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。 (ρ为密度 ) 。 (a)F=F(ρ,v,T) （ b ） F=F(ρ,v,P) （ c ） F=F(ρ,P,T) ３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为 25bar 。已知当地大气压力为 1bar ，则氧气的真实压力为（） bar 。 (a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24 ４．在 p － v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（） (a) 大（ b ）小（ c ）相等（ d ）可能大，也可能小 ５．理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（）。 (a) 提高（ b ）下降（ c ）不变 ６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1 1.系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到 100% （）。 3.沸腾状态的水总是烫手的。 ( ) 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。 ( ) 5.绝热过程一定是定熵过程。 ( ) 6.供热系数一定大于 1 ，制冷系数也一定大于 1 。 ( ) 7.实际气体的压缩因子总不等于 1 。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg 空气从 300K 定压加热到 700K 时的吸热量为 kJ （空气比定压热容 =1.004 kJ/ （ kg ·K ）） ３、当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源 T h 和低温热源 T l 之间工作。高温热源熵变–1.5kJ/K ；低温热源熵变2.5kJ/K ，热机在绝热压缩过程中熵变 0.2kJ/K ；绝热膨胀过程中熵变 0.7kJ/K ；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的 熵变S 系 = ＿＿＿ kJ/K 。 ５、已知氧气在 250K时=0.913 kJ/(kg·K)，=0.653 kJ/(kg·K)。则该气 体的气体常数R g =＿＿＿kJ/(kg·K)。 ６、一热泵工作时向高温热源传递热量 50kJ, 消耗掉的机械能 20 kJ, 供暖系数为。