1
化工工艺学练习题
一、填空题
化学工艺学是争论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、 原理 、
流程和 设备 。
化学工业的主要原料包括化学矿、 煤 、 石油和 自然气 。
化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反响和产品别离及精制三大步骤。
依据变质程度不同,煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤;随变质程度增加碳含量增加,氢和氧含量降低。
化工中常见的三烯指乙烯、丙烯、丁二烯;三苯指苯、甲苯、二甲苯。
石油是由相对分子质量不同、组成和构造不同、数量众多的化合物构成的混合物。石油中的化合物可以分为烷烃、环
烷烃、芳香烃三大类。
为了充分利用贵重的石油资源,要对石油进展一次加工和二次加工。一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏;二次加工
主要方法有:催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化等。
辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标,十六烷值是衡量柴油自燃性能的指标。
自然气的主要成分是甲烷。
自然气制合成气的方法有蒸汽转化法和局部氧化法,主要反响分别是
CH+H
4
O?CO+3H
2 和 2
CH+1/2O
4 。2
?CO+2H
2
硫酸生产以原料划分主要有硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸和石膏制酸等。
工业气体或废气脱硫方法分为两种,高硫含量须承受湿法脱硫,低硫含量可以承受干法脱硫。
SO氧化成SO反响是一个可逆、放热、体积缩小的反响,因此,降低温度、提高压力有利于平衡转化率的提高。
2 3
接触法制硫酸工艺中主要设备包括沸腾炉、接触室和 吸取塔。
硫酸生产工艺大致可以分为三步,包括SO的制取和净化、SO氧化成SO和
2 2 3
SO的吸取。
3
稀硝酸生产工艺大致可以分为三步,包括氨氧化制NO、NO氧化制NO
2
和 水吸取NO
2
制酸。
硝酸生产的原料有氨 、 空气 和 水 。
浓硝酸生产方法有直接法、间接法和 超共沸酸精馏法。
氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。
N+3H 2NH
合成氨反响方程式为 2 2 3,该反响是一个可逆、放热、体积缩小的反响。
平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度降低,或压力上升时,都能使平衡氨浓度增大。
目前合成氨生产的主要原料有两种,它们是煤 和自然气 。
甲烷化反响是CO+3H=CH+HO 。
2 4 2
氯在氯碱厂主要用于生产液氯和 盐酸。
氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液氯 。食盐水电解阳极产物是Cl ,阴极产物是NaOH和H 。
2 2
食盐水电解制氯碱方法有隔膜法 、汞阴极法和 离子交换膜法 。
氯碱生产工艺中,食盐电解槽是核心设备,有三种不同的电解槽,它们是 离子膜电解槽、隔膜电解槽 、和 水
银电解槽。
尿素合成反响为
2NH
3
+CO
2
?CO(NH)
。22
HO
2
铬铁矿焙烧主要有两种方法,它们是 有钙焙烧和无钙焙烧。有钙焙烧生产铬盐的主要废物是铬渣 ,它含有致癌物六价铬。
常见的铬盐产品主要有重铬酸钠、重铬酸钾、铬酐和〔铬绿〕CrO 。
23
目前纯碱生产主要有三种方法,它们是索尔维制碱法(氨碱法)、侯氏制碱法(联碱法)和自然碱法。
索尔维制碱法主要原料是NH3、CaCO3与NaCl。
索尔维制碱法的总反响可以写成2NaCl+CaCO3=Na2CO3+CaCl2,那么该反响的原子利用度为 48.85%〔原子量Na:23,C:12,O:16,Ca:40,Cl:35.5〕。
侯氏制碱法主要原料是NH3、CO2与NaCl。
侯氏制碱法的主要产品是Na2CO3 和NH4Cl 。
湿法磷酸生产的两种主要原料是磷矿石和硫酸。
磷酸生产工艺主要是依据硫酸钙结晶形式划分的,硫酸钙常见有三种结晶形式,分别是两水、半水和 无水 。
烷基化最典型的应用是烷基化汽油生产和 甲基叔丁基醚(MTBE)生产 。
甲基叔丁基醚(MTBE) 是常用的汽油添加剂,是通过烷基化 反响生产的。
氯化反响主要有三种类型,分别是加成氯化、取代氯化和氧氯化。
生产氯乙烯主要原料是乙炔和 乙烯。
氯乙烯的主要生产方法有乙烯氧氯化和乙炔和氯化氢加成。
烃类热裂解中一次反响的主要产物为乙烯和 丙烯。
烷烃热裂解主要反响为脱氢反响和 断链反响。
羰基化最典型的应用是