化工工藝學(xué)考試復(fù)習(xí)資料

第頁化工工藝學(xué)考試復(fù)習(xí)資料第一章緒論1、化學(xué)工程學(xué)：以物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科為根底的一門工程學(xué)科，研究化學(xué)工業(yè)中具有共同特點(diǎn)的物理與化學(xué)變化過程的工程規(guī)律。2、化學(xué)工藝學(xué)：研究各種物質(zhì)的化學(xué)加工過程的科學(xué)，在物理、化學(xué)根本原理指導(dǎo)下，研究化學(xué)加工過程的方法原理、操作條件、流程組織、設(shè)備、環(huán)境影響等。3、具體而言，對(duì)某一化工過程進(jìn)展工藝學(xué)研究，要完成：(1)根據(jù)資源、投資能力、國(guó)際關(guān)系、地域等條件選擇適宜原料；(2)根據(jù)所選擇的原料，確定適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)方法，并分析工藝原理；(3)根據(jù)所選擇的生產(chǎn)方法，確定原那么流程，并確定設(shè)備、催化劑等工藝要素；(4)確定相關(guān)操作條件，組織流程，提出工藝實(shí)施方案與工程控制指標(biāo)；(5)工藝評(píng)價(jià)或稱工藝分析。4、化學(xué)工業(yè)分類：根底無機(jī)化工、根底有機(jī)化工、高分子化工、生物化工、精細(xì)化工。5、化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)：原料、工藝、產(chǎn)品的多樣性與復(fù)雜性。6、大宗產(chǎn)品即通用化學(xué)品，其特點(diǎn)是通過對(duì)已有工藝進(jìn)展優(yōu)化、開發(fā)新工藝等不斷降低生產(chǎn)本錢，同時(shí)不斷推出各種高附加值的產(chǎn)品。7、污染控制分以下幾個(gè)層次：(1)經(jīng)過治理，達(dá)標(biāo)排放；(2)以某種工藝進(jìn)展綜合利用；(3)付出一定代價(jià)，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，這是更高層次的綜合利用，相對(duì)而言，不太容易產(chǎn)生二次污染；(4)改良工藝，防止產(chǎn)生污染。8、工藝過程指標(biāo)(1)傳統(tǒng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化率、收率、選擇率(反響工程已學(xué))單耗——生產(chǎn)單位量(通常為1t)的產(chǎn)品消耗的某項(xiàng)原料或能源的量。開工率——其一為設(shè)計(jì)的每年開工時(shí)間，通常為300～330天；其二為實(shí)際開工時(shí)間占設(shè)計(jì)開工時(shí)間的比例。產(chǎn)能——(1)設(shè)計(jì)產(chǎn)能：按照設(shè)計(jì)的開工時(shí)間、正常組織生產(chǎn)所能到達(dá)的生產(chǎn)能力；(2)實(shí)際產(chǎn)能：正常生產(chǎn)后標(biāo)定出來的產(chǎn)能。產(chǎn)量——實(shí)際生產(chǎn)量，小于實(shí)際產(chǎn)能。(2)新指標(biāo)原子經(jīng)濟(jì)性(原子效率)：原子經(jīng)濟(jì)性的概念是1991年美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家Trost提出的，他以原子利用率衡量反響的原子經(jīng)濟(jì)性。原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的分子量／反響物質(zhì)的分子量總與)×100%原子利用率越高，反響產(chǎn)生的廢棄物越少，對(duì)環(huán)境造成的污染也越少。通常，化合、加成一類反響的原子經(jīng)濟(jì)性好，而復(fù)分解、取代等反響的原子經(jīng)濟(jì)性差。能耗因子：表征化工生產(chǎn)過程的能量總量與化石能源、可再生能源的消耗，也有以能量等級(jí)評(píng)定的。碳排量：指生產(chǎn)單位量產(chǎn)品或?qū)崿F(xiàn)單位量產(chǎn)值所排放的溫室氣體量(折合CO2)。實(shí)驗(yàn)是指人們根據(jù)一定的研究目的，借助一定的儀器、裝置，在人為指定的條件下，模擬過程或現(xiàn)象，從而認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的過程，實(shí)驗(yàn)是研究方法的一種。其主要功能如下：(1)純化與簡(jiǎn)化研究對(duì)象；(2)定向強(qiáng)化；(3)模擬功能；(4)可重復(fù)性。10、實(shí)驗(yàn)方法根本原那么：正確的工程理論指導(dǎo)；正確的制定實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)與分析結(jié)果。簡(jiǎn)單的說，包括以下要點(diǎn)：(1)分階段認(rèn)識(shí)開發(fā)對(duì)象的特征；(2)工藝工程結(jié)合；(3)合理簡(jiǎn)化；(4)命題轉(zhuǎn)化；(5)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；(6)參數(shù)估計(jì)。11、過程分析及合成方法：〔首先明確，以下方法不是選用，而是先后都要用?！?1)推論分析；(2)功能分析；(3)形態(tài)分析；(4)調(diào)優(yōu)設(shè)計(jì)；(5)過程分解、數(shù)學(xué)模擬；(6)流程模擬。12、(1)全面實(shí)驗(yàn)：該方法將每一個(gè)因素的不同水平組合做同樣數(shù)目的實(shí)驗(yàn)。(2)屢次單因素實(shí)驗(yàn)。13、小試開發(fā)：小試的任務(wù)是反響器選型、工藝條件優(yōu)選、放大依據(jù)確定等，通常由預(yù)實(shí)驗(yàn)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)研究環(huán)節(jié)組成。預(yù)實(shí)驗(yàn)：預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的是比擬全面的了解所開發(fā)的工藝，又可分為認(rèn)識(shí)、析因、鑒別實(shí)驗(yàn)三個(gè)階段。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的目的是獲取定量的放大依據(jù)。14、中試的必要性：(1)通過中試可以取得物料循環(huán)、雜質(zhì)累計(jì)、設(shè)備腐蝕與運(yùn)行穩(wěn)定性等資料；(2)只有在中試裝置上才能得到傳遞方面的數(shù)據(jù)；(3)只有通過中試，才能在較為穩(wěn)定的工況下得到一定量的產(chǎn)品，進(jìn)展應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與進(jìn)一步開發(fā)；(4)只有通過中試，才能在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定的條件下檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠行?。中試的任?wù)：(1)檢驗(yàn)與完善過程數(shù)學(xué)模型、校核概念設(shè)計(jì)中技術(shù)措施的可行性；(2)檢驗(yàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性、平安性，確定將來的工業(yè)生產(chǎn)所采取的控制方法；(3)為根底設(shè)計(jì)提供較為全面與準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；(4)考察雜質(zhì)對(duì)過程的影響，特別是經(jīng)過物料循環(huán)累計(jì)的雜質(zhì)的影響，并由此提出優(yōu)化的原料預(yù)處理方案或者新增除雜手段，有時(shí)可以通過調(diào)整循環(huán)量得以解決；(5)考察設(shè)備形式與材質(zhì)的適用性；(6)驗(yàn)證別離及后處理方案的可行性(主要是以反響為核心的技術(shù))；(7)在較為穩(wěn)定的工況下得到一定量的產(chǎn)品，進(jìn)展應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與進(jìn)一步開發(fā)；(8)確定“三廢〞治理或綜合利用方案；(9)確定在中試規(guī)模下的消耗定額、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等，作為對(duì)工業(yè)規(guī)模下的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)展預(yù)測(cè)的依據(jù)；(10)提供開車、停車、自動(dòng)控制等方案。中試原那么：(1)規(guī)模；(2)完備性；(3)運(yùn)行周期與檢測(cè)控制。15、勒沙特列原理對(duì)反響過程優(yōu)化的指導(dǎo)(1)壓力及惰性組分對(duì)于氣相反響，將A、B、C、D均視為理想氣體，那么平衡常數(shù)為：設(shè)平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量為nA、nB、nC、nD，惰性組分為nI，系統(tǒng)總壓為P，記c+d-a-b＝Δn，有：為了到達(dá)化學(xué)反響的目的——獲得更多的產(chǎn)品，可根據(jù)反響的特點(diǎn)采取相應(yīng)措施，以回避熱力學(xué)劣勢(shì)。例如，當(dāng)Δn＞0時(shí)，降低系統(tǒng)總壓，增加惰性組分含量可提高平衡轉(zhuǎn)化率，反之亦然。(2)溫度：根據(jù)勒沙特列原理，升高溫度有利于吸熱反響向正方向移動(dòng)，降低溫度有利于放熱反響向正方向移動(dòng)。16、平衡常數(shù)的問題能不能的問題一個(gè)反響的＜0時(shí)，熱力學(xué)優(yōu)勢(shì)較顯著；0＜＜40kJ時(shí)，由于平衡混合物中仍含有一定量的產(chǎn)物，故值得進(jìn)一步研究；(這里要注意－KP－平衡組成三者之間的關(guān)系，反響自發(fā)及否或者說反響方向的判據(jù)是而非。)＞40kJ，反響的熱力學(xué)劣勢(shì)明顯，除極少數(shù)情況外，必須設(shè)法回避熱力學(xué)障礙。17、熱力學(xué)障礙的處理(1)反響耦合通過拼加一個(gè)＜＜0的反響，使目標(biāo)反響順利進(jìn)展。(2)分步反響當(dāng)耦合后產(chǎn)生的副產(chǎn)物F及C難于別離，或者耦合反響本錢很高時(shí)，就不能采用上述策略了，此時(shí)可考慮分步反響。(3)Solvay群比利時(shí)化學(xué)家Solvay兄弟開發(fā)了一個(gè)化學(xué)反響群。18、催化劑的作用目前的化學(xué)工業(yè)中，約有90%的工藝包含催化環(huán)節(jié)。催化劑在化學(xué)工業(yè)中的作用主要表達(dá)在：(1)提高反響速率與選擇性可以使某些化學(xué)反響具有實(shí)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)模化。提高速率意味著提高效率，提高選擇性那么可減少污染、減少別離工序的負(fù)擔(dān)。(2)改良操作條件可以降低能耗，提高效率。(3)有助于開發(fā)新的反響過程，開展新的化工技術(shù)(4)催化劑在能源開發(fā)與消除污染中可發(fā)揮重要作用19、催化劑根本特征(1)催化劑是參及了反響的，但反響終了時(shí)，催化劑本身未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)與數(shù)量的變化。(2)催化劑只能縮短到達(dá)化學(xué)平衡的時(shí)間〔動(dòng)力學(xué)效應(yīng)〕，但不能改變平衡(熱力學(xué)效應(yīng))。其動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)正、逆反響都是一致的。(3)催化劑具有明顯的選擇性，特定的催化劑只能催化特定的反響。(不過，催化劑的選擇性也具有一定的通性，例如，加氫催化劑通常就是脫氫催化劑。)20、催化劑分類(1)按催化反響體系的物相均一性：均相催化劑、非均相催化劑(2)按反響類別：加氫、脫氫、氧化、裂化、水合、聚合、烷基化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、羰基化、鹵化(3)按反響機(jī)理：氧化復(fù)原型催化劑、酸堿催化劑(4)按使用條件下的物態(tài)：金屬催化劑、氧化物催化劑、硫化物催化劑、酸催化劑、堿催化劑、絡(luò)合物催化劑與生物催化劑21、工業(yè)催化劑的使用(1)使用性能指標(biāo)①活性：給定條件下，使原料轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的能力。(轉(zhuǎn)化率)②選擇性：給定條件下，使轉(zhuǎn)化物料變成目標(biāo)產(chǎn)物的能力。③壽命：給定條件下，維持足夠的活性與選擇性的使用時(shí)間。(2)活化、失活、再生第二章化工資源及其初步加工1、我國(guó)化學(xué)礦的資源特點(diǎn)與分布狀況：〔1〕資源比擬豐富，但分布不均衡；〔2〕高品味礦儲(chǔ)量比擬少；〔3〕選礦比擬困難，利用比擬復(fù)雜。2、煤一般可以分為三大類：腐植煤、殘植煤與腐泥煤。3、腐植煤類及特征：〔1〕泥炭又稱草炭，是棕褐色或黑褐色的不均勻物質(zhì)。含水量高達(dá)ω(水)=85%-95%，經(jīng)自然風(fēng)枯燥后水分可降至ω(水)=25%-35%。含碳量為ω(碳)<50%。〔2〕褐煤大多呈褐色或暗褐色。含碳量為ω(碳)=60%-70%。〔3〕煙煤灰黑色至黑色，燃燒時(shí)火焰長(zhǎng)而多煙。多數(shù)能結(jié)焦，含碳量為ω(碳)=75%-90%?！?〕無煙煤俗稱白煤或紅煤，呈灰黑色，帶有金屬光澤，是腐植煤類中最年老的一種煤。燃燒時(shí)無煙，火焰較短，不結(jié)焦，含碳量一般在ω(碳)=90%以上。無煙煤不是腐植煤煤化程度最深的煤種，它還可轉(zhuǎn)化為石墨。表2-2-02各種腐植煤的主要特征特征泥炭褐煤煙煤無煙煤顏色棕褐色為主褐色、黑褐色黑色灰黑色光澤無大多數(shù)暗有一定光澤有金屬光澤外部條帶有原始植物殘?bào)w不明顯呈條帶狀無明顯條帶燃燒現(xiàn)象有煙有煙多煙無煙水分多較多少較少相對(duì)密度--硬度很低低較高高熱值MJ/Kg--23-27煤的分子構(gòu)造隨煤化程度的加深而愈來愈復(fù)雜，但多以芳核構(gòu)造為主，還具有烷基側(cè)鏈與含氧、含氮、含硫基團(tuán)，近似組成為(C135H97O9NS)n。從植物死亡到堆積轉(zhuǎn)變成煤的兩個(gè)階段：泥炭化階段與煤化階段。〔1〕泥炭中的雜質(zhì)，如硫含量，及聚集地的地理位置有關(guān)，近海的由泥炭演化得到的許多煤層，硫含量都相當(dāng)高，這是因?yàn)楹Ｋ械牧蛩岣x子，受脫硫弧菌的作用，使硫酸鹽復(fù)原成為硫化氫，后者及沉積物中的鐵離子作用形成水隕硫鐵〔FeS·nH2O〕，水隕硫鐵再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成黃鐵礦，后者沉積在煤層中，形成煤中的無機(jī)硫。有時(shí)硫化氫及植物分解產(chǎn)物作用從而形成煤中的有機(jī)硫化合物?！?〕煤化階段包括成巖作用階段與變質(zhì)作用階段。一般認(rèn)為從泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)楹置菏浅蓭r作用階段，而從褐煤開場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒?jí)煤的階段是變質(zhì)作用階段；變質(zhì)作用階段，受溫度、壓力與時(shí)間的影響煤化程度不斷加深，最后得到無煙煤；一般認(rèn)為溫度是促使煤化程度加深的主要因素。〔1〕宏觀研究法一般可將煤巖成分分為鏡煤、亮煤、暗煤與絲煤；通常按同一剖面上一樣煤化程度的煤的平均光澤的強(qiáng)弱依次分為：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤與暗淡型煤四種宏觀巖煤類型?！?〕微觀研究法凝膠化組分、絲炭化組分與穩(wěn)定組分?！?〕三類煤巖顯微組分及四種宏觀煤巖成分之間的關(guān)系煙煤=鏡煤+亮煤+暗煤+絲煤煙煤=凝膠化組分+穩(wěn)定組分+絲炭化組分石油又稱原油。原油MJ/Kg，是多種烴類〔烷烴、環(huán)烷烴與芳烴等〕的復(fù)雜混合物，并含有少量的硫、氧與氮的有機(jī)化合物，平均碳含量ω(C)=85%-87%，平均氫含量ω(H2)=11%-14%，O,S,N含量合計(jì)為1%。原油按oAPI分類標(biāo)準(zhǔn)：輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油、特稠原油；原油按含硫量分類標(biāo)準(zhǔn)：低硫原油、含硫原油；工業(yè)上也常按原油的化學(xué)組成來分類：石蠟基原油、中間基原油與環(huán)烷基原油。按照規(guī)定的條件進(jìn)展蒸餾，切割出的250-275oC與395-425oC兩個(gè)餾分分別作為第一關(guān)鍵餾分與第二關(guān)鍵餾分，測(cè)定它們的密度并以此進(jìn)展分類，最終確定原油的類別。在油田脫過水后的原油，仍然含有一定量的鹽與水，所含鹽類除有一小局部以結(jié)晶狀態(tài)懸浮于油中外，絕大局部溶于被油包裹的水滴中，形成較為穩(wěn)定的油包水型乳化液。在進(jìn)入煉油裝置前，要將原油中的鹽含量脫除至小于3mg/L，水含量ω(水)<0.2%。由于原油及水形成的是一種比擬穩(wěn)定的乳化液，煉油廠廣泛采用的是加破乳劑與高壓電場(chǎng)聯(lián)合作用的脫鹽方法，即所謂電脫鹽脫水。在加工含硫原油時(shí)，還需向經(jīng)脫水與脫鹽的原油中參加適量的堿性中與劑與緩蝕劑，以減輕硫化物對(duì)煉油設(shè)備的腐蝕。所得汽油的質(zhì)量指標(biāo)中，最重要的是餾分組成〔溜出10%，20%，...，90%與干點(diǎn)的溫度〕、辛烷值〔辛烷值愈大，抗爆震性能愈高，汽油的質(zhì)量也愈好〕與安定性。餾分組分及蒸餾塔的操作有關(guān)；安定性是指生成膠質(zhì)的難易性，及原油的性質(zhì)有關(guān)；汽油的辛烷值是指汽油的抗爆震性能,它及汽油的組分有關(guān)。為提高汽油辛烷值常采用的方法：添加四乙基鉛；增加汽油中芳烴、環(huán)烷烴與異構(gòu)烷烴的量，其中效果最優(yōu)者為增加芳烴的量；添加烷基醚或烷基醇，用得最多、效果最好者為甲基叔丁基醚〔MTBE〕。熱裂化反響：主要是把含碳原子數(shù)多的高分子質(zhì)量的烴類裂化為碳原子數(shù)少的低分子質(zhì)量的烴類，同時(shí)伴有脫氫、環(huán)化、聚合與縮合等反響。催化裂化：a、目的--增加汽油的產(chǎn)量；b、催化劑--人工合成的無定性硅酸鋁〔SiO2·Al2O3〕，Y型分子篩、ZSM-5型沸石以及用稀土改性的Y〔或X〕型分子篩。加氫裂化的工藝特點(diǎn)：(1)生產(chǎn)靈活性大；(2)產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好；(3)沒有焦炭沉積，所以不需要再生催化劑，因而可使用固定床反響器；(4)總的過程是放熱的，所以反響器需要冷卻，而不是加熱。重整的目的：(1)初始為了制得高辛烷值的汽油；(2)獲取芳烴的重要途徑。重整的種類：熱重整與催化重整。在生產(chǎn)中，假設(shè)以生產(chǎn)高辛烷值汽油為主要目的，那么宜采用80-180oC餾程范圍的寬餾分油，假設(shè)以生產(chǎn)芳烴為主要目的，那么應(yīng)選用窄餾分油。從組成來看，可將天然氣劃分為：(1)干氣主要成分是CH4，其次是C2H6，C3H8與C4H10，并含有少量的C5以上重組分，CO2，N2，H2S與NH3等；(2)濕氣除CH4與C2H6等低碳烷烴外，還含有少量輕汽油，對(duì)它稍加壓縮就有汽油析出來，故稱濕氣?？藙谒狗鞒桃褟V泛地應(yīng)用于天然氣、煤氣與石油餾分加氫后所得含H2S的尾氣處理，是目前由H2S制取硫黃的重要工藝。過程反響如下：23、純天然氣與低級(jí)烷烴的化工利用主要有四條途徑：(1)經(jīng)轉(zhuǎn)化先制成合成氣〔CO+H2〕，或含氫很高的合成氨原料氣，然后進(jìn)一步合成甲醇、氨、高級(jí)醇與羰基化產(chǎn)品；(2)經(jīng)局部氧化制乙炔；(3)經(jīng)熱裂解制乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯與乙炔；(4)直接制造化工產(chǎn)品。第三章通用反響單元工藝1、氧化反響是一個(gè)強(qiáng)放熱反響，尤其是完全氧化反響，釋放出的熱量比局部氧化反響要大8-10倍〔工業(yè)上在操作中常在原料氣中摻入惰性氣體，控制反響熱的生成〕。2、作用物的分子構(gòu)造及氧化難易的關(guān)系：①碳?xì)浠衔锏腃-H鍵的氧化活性依以下順序遞減：叔C-H>仲C-H>伯C-H；②具有C=C與C=O雙鍵時(shí)，以α位的C-H鍵較易被氧化；③烷基芳烴中，有第二取代基存在時(shí)，烷基的氧化會(huì)受其影響。3、氫化系指氫氣及化合物之間進(jìn)展的化學(xué)反響。例：煤粉、重質(zhì)石油餾分經(jīng)氫解變?yōu)檩p質(zhì)油料；含硫、氧、氮的有機(jī)化合物經(jīng)氫解變?yōu)闊N類、硫化物、水與氮。4、脫氫系統(tǒng)即從化合物中除去氫原子的過程，是氧化反響的一個(gè)特殊類型。5、氫化催化劑大致可分為金屬催化劑、合金催化劑、金屬氧化物與硫化物催化劑以及均相配位催化劑。6、升溫與降壓對(duì)脫氫有利?！裁摎浞错懯俏鼰岱错憽?、脫氫催化劑分為金屬、金屬氧化物與金屬鹽類催化劑。8、氫的來源：水電解制氫、副產(chǎn)氫氣的回收、由煤制氫、由氣態(tài)烴與輕油轉(zhuǎn)化制氫。9、由氣態(tài)烴與輕油轉(zhuǎn)化制氫,常采用水蒸氣轉(zhuǎn)化法與局部氧化法。(1)水蒸氣轉(zhuǎn)化法在高溫與鎳催化劑作用下，烴類原料及水蒸氣進(jìn)展轉(zhuǎn)化反響，生成H2,CO與CO2。以甲烷氣為例可表示如下：(2)局部燃燒法將原料烴在供氧缺乏的情況下進(jìn)展局部氧化反響。〔P230〕電解是利用在作為電子導(dǎo)體的電極及作為離子導(dǎo)體的電解質(zhì)的界面上發(fā)生的電化學(xué)反響進(jìn)展化學(xué)品的合成、高純物質(zhì)的制造，以及材料外表的處理的過程。分解電壓又稱分解電勢(shì)與分解電位?？赡娣错懙哪娣错懶枰碾妷杭礊槔碚摲纸怆妷骸病场＿^電壓又稱超電壓或過電位。一般而言，電解質(zhì)溶液的電阻式很小的。在強(qiáng)烈攪拌以消除電解質(zhì)離子濃度差的條件下，測(cè)得的電極電位及理論分解電壓的差稱為該電極的過電壓。槽電壓電解槽兩極上所加的電壓稱為槽電壓〔〕。電壓效率值一般在45%-60%之間。電流效率電能效率空時(shí)產(chǎn)率指單位體積的電解槽在單位時(shí)間內(nèi)所得產(chǎn)物的物質(zhì)的量，其單位常用mol·L-1·h-1表示。第四章無機(jī)化工反響單元工藝〔P256〕無機(jī)化工中化學(xué)礦物的固相加工生產(chǎn)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)流程一般包括：原料準(zhǔn)備、化學(xué)礦的熱處理、化學(xué)礦的浸取、過濾、溶液的精致、蒸發(fā)、結(jié)晶與枯燥。焙燒是將礦石、精礦在空氣、氯氣、氫氣、甲烷、一氧化碳與二氧化碳等氣流中不加或配加一定的物料，加熱至低于爐料的熔點(diǎn)，發(fā)生氧化、復(fù)原或其他化學(xué)變化的單元過程。焙燒根據(jù)反響性質(zhì)分為：氧化焙燒、硫酸化焙燒、揮發(fā)焙燒、氯化焙燒、復(fù)原焙燒與氧化鈉化焙燒。煅燒時(shí)的分解溫度是最低分解溫度。燒結(jié)是固相化學(xué)礦物配加其他氧化或復(fù)原劑，并添加助熔劑，在高于爐內(nèi)物料的熔點(diǎn)與物料熔融狀態(tài)下發(fā)生化學(xué)反響的過程。浸取是應(yīng)用溶劑將固體原料中可溶組分提取出來的單元過程。浸取速率受以下因素影響：溫度、浸取劑、濃度、粒徑、孔隙率、攪拌等。工業(yè)上由浸取液回收有用物質(zhì)的處理方法有以下幾種：①結(jié)晶法；②吸附法；③離子沉淀法；④金屬沉淀法；⑤氣體沉淀法；⑥離子浮選及沉淀浮選法；⑦離子交換法；⑧溶劑萃取法；⑨固體或液體陰極電積法?！睵301〕在鉀肥、復(fù)肥、無機(jī)鹽工業(yè)中，不同離子的兩種鹽在液相或液-固相中進(jìn)展離子交換，生成另外兩種鹽的反響過程稱為復(fù)分解過程。第五章有機(jī)化工反響單元工藝1、裂解又稱裂化，系指有機(jī)化合物受熱分解與縮合生成相對(duì)分子質(zhì)量不同的產(chǎn)品的過程。2、烴類熱裂解生產(chǎn)工藝工業(yè)成就具體表現(xiàn)：(1)原料多樣化；(2)裂解方式多樣化；(3)裂解爐爐型不斷更新；(4)廢熱鍋爐多樣、高效化；(5)能量回收更趨合理。3、三烯：乙烯、丙烯、丁二烯；三苯：苯、甲苯、二甲苯。4、烴類熱裂解工藝條件：裂解原料、壓力、裂解溫度、停留時(shí)間。5、進(jìn)入別離系統(tǒng)的裂解氣，其別離過程分為三局部：氣體凈化系統(tǒng)、壓縮與冷凍系統(tǒng)、精餾別離系統(tǒng)。6、在有機(jī)化合物分子中引入1個(gè)或幾個(gè)鹵原子的反響稱為鹵化。它又細(xì)分為氟化、氯化、溴化與碘化。7、向作用物輸送氯的試劑稱為氯化劑。最重要、工業(yè)上經(jīng)常用到的氯化劑有氯氣、鹽酸〔氯化氫〕、次氯酸與次氯酸鹽。8、〔P374〕烷基化是指利用取代反響或加成反響，在有機(jī)化合物分子中的氮、氧、碳、金屬或非金屬硅、硫等原子上引入烷基R-或芳烴基[如芐基〔C6H5CH2-〕]的反響。9、常用烷基化劑有烯烴、鹵代烷烴、鹵代芳烴〔如一氯苯、苯氯甲烷〕、硫酸烷酯〔如硫酸二甲酯〕與飽與醇〔如甲醇與乙醇〕。10、〔P401〕水解系指無機(jī)或有機(jī)化合物及水作用起分解反響的過程。水中的氫原子參加一個(gè)產(chǎn)物中，羥基〔-OH〕那么參加另一個(gè)產(chǎn)物中。11、水合又稱水化，系指將水分子參加反響物分子內(nèi)的過程。12、〔P425〕羰基合成最初定義是指由烯烴、一氧化碳與氫在催化劑存在下合成比原料烯烴多一個(gè)碳原子醛的反響。故又稱氫甲?；错懟驓淙┗错懍F(xiàn)在，羰基合成泛指在有機(jī)化合物中引入羰基的反響。第六章煤化工反響單元工藝1、(P453)煤在隔絕空氣條件下加熱至較高溫度時(shí)，所發(fā)生的一系列物理變化與化學(xué)反響的復(fù)雜過程，稱為煤的熱解，或稱為熱分解與干餾。2、〔P498〕煤的氣化過程是一個(gè)熱化學(xué)過程。它是以煤或煤焦〔半焦〕為原料，以氧氣〔空氣、富氧或純氧〕、水蒸氣或氫氣等作氣化劑〔或稱氣化介質(zhì)〕，在高溫條件下通過化學(xué)反響把煤或煤焦中可燃局部轉(zhuǎn)化為氣體的過程。第七章精細(xì)化工反響單元工藝1、(P603)磺化是一類重要的有機(jī)合成反響，分直接磺化與間接磺化。以磺酸基團(tuán)取代化合物中的氫原子，稱為直接磺化，幾乎所有芳環(huán)與雜環(huán)化合物，都可進(jìn)展直接磺化，少數(shù)脂肪族與脂環(huán)族化合物，也可進(jìn)展這類反響。間接磺化是以磺酸基取代苯環(huán)上的非氫原子。2、(P615)硝化系指有機(jī)化合物分子中的氫原子或基團(tuán)被硝基取代的反響，廣義的包括氧硝化、氮硝化、碳硝化。3、〔P632〕重氮化：芳香族伯胺與亞硝酸〔或亞硝酸鹽〕作用生成重氮鹽的反響。4、〔P646〕酯化反響通常指醇或酚及含氧的酸類〔包括有機(jī)酸與無機(jī)酸〕作用生成酯與水的過程，也就是在醇或酚的羥基的氧原子上引入酰基的過程，也稱為氧酰化反響。5、〔P661〕制備胺類的化學(xué)反響稱為胺化。第八章高分子化工反響單元工藝1、〔P689〕高分子化合物通常是指相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)104-106的化合物，簡(jiǎn)稱高分子或大分子。2、〔P693〕聚合物分類〔1〕按主鏈構(gòu)造分類碳鏈聚合物、雜鏈聚合物、元素有機(jī)聚合物；〔2〕按性能用途分類塑料、纖維、橡膠、涂料、黏結(jié)劑。3、〔P699〕高分子材料的制備主要包括根本有機(jī)合成、高分子合成、高分子成型加工三個(gè)過程。4、〔P708〕半衰期是指引發(fā)劑分解到起始濃度一半所需的時(shí)間，以t1/2表示，及分解速率常數(shù)關(guān)系：5、〔P712〕共聚物按大分子鏈中單體鏈接的排序方式可分為：無規(guī)共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。6、〔P714〕共聚反響類型：理想共聚、交替共聚、非理想共聚、嵌段共聚。7、〔P735〕凝膠點(diǎn)：開場(chǎng)出現(xiàn)凝膠瞬間的臨界反響程度。8、〔P738〕大分子鏈構(gòu)造包括一級(jí)、二級(jí)構(gòu)造，聚集態(tài)為三級(jí)構(gòu)造。9、〔P741〕在低溫時(shí)都呈玻璃態(tài)，受熱至某一較窄〔2-5oC〕溫度，那么轉(zhuǎn)變成橡膠態(tài)或柔韌的可塑狀態(tài)，這一轉(zhuǎn)變溫度特稱作玻璃化溫度Tg。10、〔P749〕傳統(tǒng)自由基聚合沿用本體、溶液、懸浮、乳液四種聚合方法。第九章合成氨1、合成氨生成主要步驟：一是造氣，即制備含有氫、氮與一氧化碳的粗原料氣。二是凈化，無論選擇什么原料，用什么方法造氣，都必須對(duì)粗原料氣進(jìn)展凈化處理，以除去氫、氮以外的雜質(zhì)(變換也屬凈化)。三是壓縮與合成，將純潔的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在鐵催化劑及高溫條件下合成為氨。2、天然氣流程天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化主要反響為：主要工藝參數(shù)是溫度、壓力與水蒸氣配比。由于此反響是較強(qiáng)的吸熱反響，故提高溫度可使平衡常數(shù)增大，反響趨于完全。壓力升高會(huì)降低平衡轉(zhuǎn)化率。4、天然氣局部氧化參加缺乏量的氧氣，使局部甲烷燃燒為二氧化碳與水：此反響為強(qiáng)放熱反響。在高溫及水蒸氣存在下，二氧化碳及水蒸氣可及其他未燃燒甲烷發(fā)生吸熱反響：所以，主要產(chǎn)物為一氧化碳與氫氣，而燃燒最終產(chǎn)物二氧化碳不多。反響過程中為防止炭析出，需補(bǔ)加一定量的水蒸氣。這樣做同時(shí)也加強(qiáng)了水蒸氣及甲烷的反響。5、變換與凈化變換通常指CO轉(zhuǎn)變?yōu)镠2的過程，凈化那么為脫除合成氣中H2、N2以外組分，有的資料中將變換也歸為凈化。6、一氧化碳變換一氧化碳及水蒸氣作用，反響式為：反響前后的體積不變，但放出熱量，所以化學(xué)平衡不受壓力影響，但降低溫度、增加水蒸氣或減少二氧化碳的含量，都能使一氧化碳的平衡濃度降低。干法脫硫劑：①活性炭；②鈷鉬或鎳鉬加氫催化劑；③氧化鋅。濕法脫硫是指用各種溶液脫除硫化物，通常采用物理、化學(xué)兩種方法吸收。濕法脫硫優(yōu)點(diǎn)是能脫除大量的硫化氫；脫硫劑是液體物料，便于輸送，可以再生；可回收硫；流程是一個(gè)連續(xù)脫硫的封閉循環(huán)系統(tǒng)，在操作中只需補(bǔ)加少量物料補(bǔ)償損失?；瘜W(xué)吸收法脫CO2：乙醇胺法與催化熱鉀堿法。催化熱鉀堿法脫碳反響式：11、脫除少量一氧化碳與二氧化碳的方法：(1)銅氨液吸收法(2)液氮洗滌法(3)甲烷化法12、合成指合成氨原料氣(氮?dú)浠旌蠚?在高溫(500-1000oC)、高壓(10-30MPa)與催化劑〔Fe〕存在下直接合成為氨的工藝過程。其反響式為：13、氨的別離方法：冷凝法、吸收法。14、原料氣循環(huán)為使氨合成塔出口氣中的氮、氫氣在氨氣別離以后能繼續(xù)循環(huán)利用，采用回路流程，以便返回到氨合成塔。第十章硫酸1、以硫鐵礦為原料制硫酸的工藝流程圖：2、硫鐵礦是硫化鐵礦物的總稱，它包括黃鐵礦及白鐵礦(分子式均為FeS2)，以及成分相當(dāng)于FenSn+1的磁硫鐵礦，三者中以黃鐵礦為主。3、將石膏、焦炭與其他輔料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)于約1400℃下煅燒，同時(shí)制得水泥熟料與含二氧化硫的氣體。窯中發(fā)生的主要反響為：2CaSO4+C→2CaO+2SO2