化工工藝學(xué)課后習(xí)題

1、課后習(xí)題思 考 題 現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點是什么？化學(xué)工藝學(xué)的爭辯范疇是什么簡述石油化工原料乙烯的用途利用合成氣可以合成哪些產(chǎn)品你覺得應(yīng)當(dāng)如何來學(xué)習(xí)該門課程？化學(xué)工藝與化學(xué)工程有何不同? 思 考 題 其次章1 為什么說石油、自然氣和煤是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的重要原料資源？它們的綜合利用途徑有哪些？2生物質(zhì)和再生資源的利用前景如何？何謂化工生產(chǎn)工藝流程？舉例說明工藝流程是如何組織的。何謂循環(huán)式工藝流程？它有什么優(yōu)缺點？何謂轉(zhuǎn)化率？何謂選擇性？對于多反響體系，為什么要同時考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性兩個指標(biāo)？催化劑有哪些根本特征？它在化工生產(chǎn)中起到什么作用？在生產(chǎn)中如何正確使用催化劑？在自然氣開采中，有時可獲得含有C6

2、C8 烴類的自然汽油，為了改善其辛烷值，用蒸餾塔除去其中的輕組分。假設(shè)自然汽油、塔頂餾出物和 塔底中等辛烷值汽油的摩爾百分?jǐn)?shù)組成為：物料名稱 自然汽油 中等辛烷值汽油 塔頂餾出物1. C6H14250602. C7H162521.5303. C8H185078.510假設(shè)它們的密度為 0.8g/cm3，那么，從 5000 桶自然汽油中能生產(chǎn)出多少噸中等辛烷值汽油？1 桶 = 42 US 加侖， 1US 加侖=3.78541dm3, 1dm3=103cm3某蒸餾柱分別苯-50%10000kg/d，從柱頂冷凝器回收的產(chǎn)品含 95%苯；柱底餾出物含 95%甲苯。離開柱頂進入冷凝器的產(chǎn)物蒸氣流量是80

3、00kg/d求回流與取出產(chǎn)品量之比。烴 類輸 入輸 出C5H1210 mol%C6H1440 mol%C7H1620 mol%e) C12H26100 mol%30 mol%100 kmol 原料烴可生產(chǎn)出多少C5C7 烴產(chǎn)品？100 kmol 原料烴消耗多少氫氣？0.9 g/cm3,0.8 g/cm3,10 m3 的烴物料需要輸入多少m3原料烴？假設(shè)某自然氣全是甲烷，將其燃燒來加熱一個管式爐，燃燒后煙道氣的干基摩爾組成為86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。試計算自然氣與空氣的摩爾比，并列出物料收支平衡表。82.3%CH4、8.3%C2H3.7%C3H8和5.7%N60.2%H23.

4、8%CH、2.2%C2H6、6.5%C2H4、1.4%C3H6、2.3%C2H2 3.6%N2100 m3 的自然氣3 的裂解氣。11 30%CS2、26%C2H6、14%CH4、10%H2、10%N2、6%O2 4%CO，與空氣一起燃燒，產(chǎn)生的煙道氣含有3%SO2、2.4%COCO2、H2O、O2 N2。求空氣的過剩百分?jǐn)?shù)。一氧化碳與水蒸氣發(fā)生的變換反響為 CO+H2O=CO2+H2，假設(shè)初始混合原料的摩爾比為H2O/CO=2/1，反響在 500進展，此溫度下反響的平衡常數(shù) 4.88。求反響后混合物的平衡組成和CO的平衡轉(zhuǎn)化率。合成甲醇的反響為CO +2H2 = CH3OH，假設(shè)初始原料混合

5、物中H2/CO=2/1，反響溫度350300105 Pa，在此條件下，平衡常數(shù) 1.1810-14Pa-2。那么，CH3OH 的平衡濃度體積%為多少？將純乙烷進展裂解制取乙烯，乙烷的單程轉(zhuǎn)化率為60%，假設(shè)每 100kg 進裂解器的乙烷可獲得 46.4kg 乙烯，裂解氣經(jīng)分別后，未反響的乙烷大局部循環(huán)回裂解器設(shè)循環(huán)氣只是乙烷，在產(chǎn)物中除乙烯及其它氣體外，尚含有4kg 乙烷。求生成乙烯的選擇性、乙烷的全程轉(zhuǎn)化率、乙烯的單程收率、乙烯全程收率和全程質(zhì)量收率。課后習(xí)題1、依據(jù)熱力學(xué)反響標(biāo)準(zhǔn)自由焓和化學(xué)鍵如何推斷不同烴類的裂解反響難易程度、可能發(fā)生主要反響是哪些？2 600，700，800，900，1

6、000下，丙烷裂解生成物中乙烯和丙烯比例假設(shè)無其它副反響發(fā)生。并繪出裂解溫度乙烯丙烯組成的曲線。2在原料確定的狀況下，從裂解過程的熱力學(xué)和動力學(xué)動身，為了獵取最正確裂解效果，應(yīng)選擇什么樣的工藝參數(shù)，為什么？提高反響溫度的技術(shù)關(guān)鍵在何處，應(yīng)解決什么問題才能最大限度提高裂解溫度？為了降低烴分壓通常參加稀釋劑，試分析稀釋劑參加量確定的原則是什么？試爭辯影響熱裂解的主要因素有哪些？評價裂解過程優(yōu)劣的目標(biāo)函數(shù)指標(biāo)是什么？Lummus SRT I VI 型，它的主要改進是什么？實行的措施是什么？遵循的原則是什么？你大膽的設(shè)想下一步將怎么改？裂解氣出口的急冷操作目的是什么？可實行的方法有幾種，你認(rèn)為哪種好，

7、為什么？假設(shè)設(shè)計一個間接急冷換熱器其關(guān)鍵指標(biāo)是什么？如何評價一個急冷換熱器的優(yōu)劣？裂解氣進展預(yù)分別的目的和任務(wù)是什么？裂解氣中要嚴(yán)格把握的雜質(zhì)有哪些？這些雜質(zhì)存在的害處？用什么方法除掉這些雜質(zhì)，這些處理方法的原理是什么？壓縮氣的壓縮為什么承受多級壓縮，確定段數(shù)的依據(jù)是什么？-115，依據(jù)乙烯裝標(biāo)以各蒸發(fā)器和冷凝器的溫度第一級冷凝器溫度，為冷卻水上水溫度230。裂解氣分別流程各有不同，其共同點是什么？試?yán)L出挨次分別流程、前脫乙烷后加氫流程，前脫丙烷后加氫流程簡圖，指出各流程特點，適用范圍和優(yōu)缺點。甲烷塔操作壓力的不同，對甲烷塔的操作參數(shù)、塔設(shè)計理論板數(shù)，馬上來的操作費用和投資有什么影響？對于一已

8、有的甲烷塔 H2/CH4 對乙烯回收率有何影響？承受前冷工藝對甲烷塔分別有何好處？何為非絕熱精餾，何種狀況下承受中間冷凝器或中間再沸器，分析其利弊。依據(jù)本章所學(xué)學(xué)問，試設(shè)計一個簡潔的流程表述烴類熱裂解從原料到產(chǎn)品所經(jīng)受的主要工序及彼此的關(guān)系。近年來乙烯工業(yè)的主要進展方向和爭辯開發(fā)的熱點是什么？思 考 題 第三章課后習(xí)題簡述芳烴的主要來源及主要生產(chǎn)過程。課后習(xí)題簡述芳烴的主要來源及主要生產(chǎn)過程。芳烴的主要產(chǎn)品有哪些？各有何用途？3 試論芳烴轉(zhuǎn)化的必要性與意義，主要的芳烴轉(zhuǎn)化反響有哪些？試分析我國與美國、日本的芳烴生產(chǎn)各有何特點及其緣由。簡述苯、甲苯和各種二甲苯單體的主要生產(chǎn)過程，并說明各自的特點

9、。簡述芳烴生產(chǎn)技術(shù)的進展及其主要特征。如何理解芳烴生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化與分別過程之間的的關(guān)系，試組織兩種不同的芳烴生產(chǎn)方案。思 考 題 第四章課后習(xí)題1 有哪些原料可生產(chǎn)合成氣？合成氣的生產(chǎn)方法有哪些？近年來消滅哪些生產(chǎn)合成氣的方法？它們與原有生產(chǎn)方法相比有什么優(yōu)點？2 合成氣可用來制造什么化工產(chǎn)品？為什么近年來合成氣的生產(chǎn)和應(yīng)用受到重視？3 些要求？從動力學(xué)考慮又有哪些要求？如何依據(jù)化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)原理和工程實際來優(yōu)化自然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化制合成氣的工藝條件？自然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化法制合成氣過程有哪些步驟？為什么自然氣要預(yù)先脫硫才能進展轉(zhuǎn)化？用哪些脫硫方法較好？為什么自然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化過程需要供熱？供熱

10、形式是什么？一段轉(zhuǎn)化爐有哪些型式？7 為什么說一段轉(zhuǎn)化管屬于變溫反響器？為什么自然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化要用變溫反響器？為什么轉(zhuǎn)化爐的對流室內(nèi)要設(shè)置很多熱交換器？轉(zhuǎn)化氣的顯熱是如何回收利用的？由煤制合成氣有哪些生產(chǎn)方法？這些方法相比較各有什么優(yōu)點？比較先進的方法是什么？一氧化碳變換的反響是什么？影響該反響的平衡和速度的因素有哪些？如何影響？為什么該反響存在最正確反響溫度？最正確反響溫度與哪些參數(shù)有關(guān)？一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？使用中留意哪些事項？一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？使用中留意哪些事項？在合成氣制造過程中，為什么要有脫碳 CO2步驟？通常有哪些脫碳方法，

11、各適用于什么場合？工業(yè)上氣體脫硫有哪些方法，各適用于什么場合？由渣油制合成氣過程包括哪幾個步驟？渣油氣化的主要設(shè)備是什么，有何構(gòu)造特點？ 思 考 題 第五章課后習(xí)題1 加氫反響和脫氫反響對催化劑有什么要求？課后習(xí)題1 加氫反響和脫氫反響對催化劑有什么要求？2 以媒為原料和以自然氣為原料合成氨生產(chǎn)過程有什么不同之處？3 試分析比較合成氣的三種精制方法。4 氨合成反響的平衡常數(shù)Kf 隨溫度和壓力是如何變化的？5 影響氨平衡濃度的因素有哪些？溫度和壓力對氨合成反響的平衡氨濃度及反響速率的影響。惰性氣體對氨合成反響的平衡濃度及反響速率的影響。8 氨合成催化劑活性組分與助劑的作用。在氨合成工藝流程中，排

12、放氣為什么在循環(huán)壓縮機前，而氨冷則在循環(huán)壓縮機之后？從節(jié)能和提高經(jīng)濟效益動身，氨合成塔構(gòu)造應(yīng)如何改進？合成氨與合成甲醇有哪些相像的地方凹凸壓合成甲醇的比較。依據(jù)熱力學(xué)分析，合成甲醇應(yīng)在低溫30MPa，推動力大更為有利，工業(yè)上為什么不承受此工藝條件？乙苯脫氫制苯乙烯生產(chǎn)過程中溫度和空速對選擇性的影響。苯乙烯生產(chǎn)中，外熱式工藝與絕熱式工藝有什么不同？ 思 考 題 第六章課后習(xí)題了解氧化過程的作用及其特點。分析催化自氧化反響的特點并給出在化工應(yīng)用中的實例。了解絡(luò)合催化氧化原理及其在Wacker 反響中的應(yīng)用。間接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的原理和使用的催化劑是什么？間接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷過程中主反響器是什么

13、類型？為什么這樣選擇？比較分析非均相催化氧化和均相催化氧化的特點。了解重要的非均相催化氧化類型并舉出實例。非均相催化氧化反響機理有幾種？各自描述的特點是什么？典型的氣固相催化氧化常見的反響器類型有哪幾種？各自的優(yōu)缺點是什么？了解綠色化學(xué)及清潔生產(chǎn)概念，就氧化反響舉例說明。把握乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷的原理、催化體系和反響主流程。乙烯環(huán)氧化反響工藝條件選擇的依據(jù)是什么？致穩(wěn)氣的作用是什么？把握丙烯氨氧化制丙烯腈的原理、催化體系和反響主流程通過丙烯氨氧化BiMoFe 多元氧化物催化劑，了解各組分的相互作用。丙烯氨氧化制丙烯腈工藝參數(shù)選擇的依據(jù)是什么？了解共沸精餾的原理及其在丙烯腈精制過程中的應(yīng)用。從原

14、料的來源和價格，談?wù)劚榘毖趸票╇娴那熬啊Ａ私獗紧a(chǎn)的根本原理和催化體系的構(gòu)成及工藝技術(shù)走向。試從原子經(jīng)濟性的角度論述苯酐生產(chǎn)原料的取舍。從苯酐的精制過程，理解精制方法選擇的重要性。為什么苯酐能在爆炸限內(nèi)生產(chǎn)？應(yīng)實行哪些安全措施？蒽醌法制過氧化氫的生產(chǎn)原理是什么？ 了解蒽醌法制過氧化氫的工藝流程。從過氧化氫的濃縮精制過程，談?wù)劰?jié)能的重要性和節(jié)能方法的選擇。何謂爆炸極限？其主要影響因數(shù)有哪些？請列舉一些化工生產(chǎn)中常用的防爆措施。思 考 題 第七章課后習(xí)題羰基合成反響有那幾類？其主要特點是什么？羰基合成反響所使用的催化劑有那幾類？各有什么特點？比較甲醇羰基合成醋酸低壓法與高壓法的工藝特點，闡述低壓法的優(yōu)缺點。反響工藝條件轉(zhuǎn)變對甲醇低壓羰基合成醋酸反響速率把握步驟的影響。承受羰基鈷催化劑，為什么使用高壓法？影響烯烴氫甲?；错懙囊蛩?。點。簡述羰基合成反響催化劑爭辯方面的最進展。了解羰基合成法生產(chǎn) 1，3-丙二醇的工藝特點?？沙惺苁裁创胧┨岣叨∪┑恼?異比？簡述配位催化反響的根本原理。思 考 題 第八章課后習(xí)題氯代烴生產(chǎn)過程所涉及的化學(xué)反響有哪幾種類型，它們的規(guī)律是什么？工業(yè)上氯乙烯的生產(chǎn)方