化工工艺课后习题
第二章化工资源及初步加工
2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？
答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。
（2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。（3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。
（4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。
2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。
答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。
在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
随着缩合和叠合作用持续地进行下去，结果形成不同煤化程度的烟煤。如长焰煤、气煤、肥煤、焦煤和瘦煤等。处于焦煤阶段的煤，由于缩合和叠合程度适宜，煤的粘结性好，适合用作炼焦原料。由烟煤演变成的无烟煤，分子叠合程度进一步加深，H、O含量进一步减少，凝胶化组份和稳定组分明显减少，这种煤适合做民用燃料和煤气化燃料，在化工上的应用也不如烟煤重要。
煤化程度演变到石墨阶段，煤分子中H、O已消失，分子排列正规，用加热的方法已不能将其分解，物理、化学性质已同普通煤有相当大的区别，似乎已是另类物质，故不将它列为煤的一个品种。
2-3、为多产芳烃，在催化重整中要控制哪些工艺参数？
答：首先要选取合适的重整原料油的族的组成，即馏分油中环烷烃含量要高。因它经芳构化反应，生成的芳烃产率亦高；
其次是选择优良催化剂，它不仅能减少贵金属Pt的用量，延长催化剂使用寿命，而且还可增加芳烃产率和缓和反应工艺条件；
再次shirt选择合适的工艺，如采用移动床连续式再生工艺，因它不仅生产能力大，效率高，而且可使催化剂的活性和选择性一直处于良好状态，从而可得到高效率、高质量的芳烃产品。
最后是选择适宜的抽提剂和抽提工艺。优良的抽提剂可减少因混入余油中的芳烃量，从而增加芳烃的收率。优良的抽提工艺，可减少工艺的能耗和抽提剂消耗量。
2-4 、查阅有关文献资料，写一篇“21世纪的天然化工”小论文。
提示：（1）关键词：天然气：产量和储量；目前市场消费量及消费方向；今后消费趋势
（2）文献资料：美国(CA);中国《化学文摘》；《中国化工信息》《石油和天然气化工》《天然气工业》
（3）撰写大纲举例：
1、世界和中国天然气储量丰富，开采量增长势头猛烈。
2、天然气目前大量用作燃料和化工原料，合成发动机燃料的工业也得到快速发展，天然气化工在国民经济中的作用日益突出。
3、天然气化工和煤化工一起，将取代石油化工成为化学工业的支柱产业，具体表现在以下方面….
4、结论：21世纪的天然气化工大有作为
2-5 、除课文已叙述的外，试举两个以农副产品为原料生产化工产品的例子，简单的描述一下他们的生产过程。
提示：如利用家畜粪便生产沼气；由雷火藤经抽提制取中成药；由茉莉花经抽提制取茉莉花香精等。可根据各自经历，自由选择。
第三章通用反应单元工艺
3-1 氧化反应有哪些特点？这些特点与工艺流程的组织有什么具体的联系？
答：氧化反应的共同特点有：1属强放热反应；2反映途径多样化，副产品品种多；3生成CO2和水的倾向性（即深度氧化）大。
在工艺流程中须考虑热量的回收和合理利用，在设备的选用时，须考虑反应热的及时携出问题。由于生成的主、副产物品种多，含量不高（或集中度差），在工艺流程中须考虑产物的分离次序。分离设备的选用或设计时要考虑是否能达到分离要求的问题。为减少CO2和水的生成，选择氧化剂和氧化催化剂相当重要，并在工艺流程组织重要考虑氧化剂和氧化催化剂的循环及回收利用问题，为减少深度氧化反应的发生，适时中止氧化反应相当重要，为此，在工艺流程中须设臵中止氧化反应的设备，如急冷器等。
3-2 二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为什么要在不同温度条件下分段进行？答: 在二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应中，反应热力学和反应动力学之间存在矛盾，即为达到高转化率，希望反应在较低温度下进行。为加快反应速率，希望反应在较高温度下进行，在实际生产中，为兼顾资源利用、环境保护及企业生产能力，常将反应分段进行。首先利用SO2初始浓度高，传质推动力大的优势。在较低温度下快速将反应转化率提升至70%-75%，然后快速升温至较高反应温度，在此利用反应动力学优势，快速将反应转化率提升至85%-90%。进入第三阶段后，反应又在较低温度下进行，利用反应热力学优势，将转化率再次提升至97%-98%。由于提升幅度不大，花费的时间也不会很多。这种反应顺序的安排，既照顾了反应转化率，又兼顾了反应速率。但若追求高转化率（如达到99.5%），反应需在更低的温度下进行，花费时间长，将严重影响到企业的生产能力，此时需采用本教科书上介
绍的“二转二吸”工艺才行。
3-3 硝酸生产中，氧化炉的哪些构件是为满足工艺要求而设臵的？
答：氧化炉的上下锥体的角度在65°-75°，上锥体设有锥形分布器使氨-空气混合气气流分布均匀。下锥体通过热量反射，让铂网受热均匀，并用耐火砖衬里保温，使催化区域保持足够高的温度，并有利反应热的回收和利用。下锥体的花板上，还设臵消音环，以消除反应中产生的啸叫声。氧化炉的圆柱体部分，设臵铂催化基层，气流方向与铂网重力方向一致，以减少铂网的振动，降低铂的损失。为开工点火、测温和取样分析，在上圆柱体开设了视孔、取样孔，在下圆柱上开设了点火孔，通过上述构件，保证氨-空气混合气均匀流过铂网整个截面，满足反应温度均匀，铂网损失最小，以及热损失较小等工艺要求。
3-4 简述环氧乙烷生产中车间的安全问题。
答：环氧乙烷生产车间采用的原料（以西）和产品（EO）都是易燃易爆物料，运输和储存中，管路、容器和反应器都不准有溢流现象发生；车间动力线路采用暗线埋设，设备采用防爆电机驱动，设备之间排列顺序和间距要符合国家安全要求，不能用铁器击打设备和管道，不穿有铁钉的鞋子。各工段之间的间距也符合国家安全要求。乙烯-氧气混和器，氧化反应器的设计和制造要规范，严格符合工艺和安全要求，以避免混合器爆炸、氧化器“飞温”和“尾烧”等事故发生。车间设臵安全通道，配臵灭火等消防设施。
3-5 丙烯腈反应器改进的方向以及目前遇到的困难
答：目前广泛采用的Sohio细粒子湍流床反应器比固定床反应器优越，但实际操作与反应原理之间存在不小的矛盾。从氧化-还原机理及丙烯氨氧化的特性来看，要求床层下部处于低氧烯比状态，在获得一定转化率（如80%）的同时，提高反应的选择性；在床层上部处于高氧烯比状态，让剩余丙烯继续反应，转化率达到98%以上，而实际操作情况则与之相反，选择性和转化率不高，大有改进余地，Sohio公司近年来开发的新型反应器（如本教科书图3-1-42所示），以及国内开发的UL反应器（如图3-1-43所示），都采用分段式（或两个反应区域）布局。首先在低氧烯比条件下反应，然后分段（区域）补充氧气继续反应，以获取较高的选择性和转化率。这类反应器岁发表了专利，但存在气-固分离器负荷大，分离器内固体粒子浓度高，易发生深度氧化反应，以及催化剂跑损严重的缺点，反映器结构也颇为复杂，至今还没有实现工业化。
3-6氨合成有多种工艺流程，试说说他们的主要特点。
答：（1）中国中型合成氨系统工艺流程，属中压法采用中国自主开发的轴径向氨合成塔，工流程简单，投资省，适宜与非尿素类氨企业配套，缺点是氨净值低，能量回收和利用差，生产成本高。
（2）布朗三塔三废锅氨合成圈工艺流程。属低压法，能量回收利用好，氨净值高，采用天然气为原料，新鲜补充原料气经生冷法已除去惰性气体，H2、N2也得到调整，对反应有利，且弛放气无排放，原料利用率高，但工艺流程复杂，投资大，适用于大型合成氨厂采用，生产成本低，环境污染小。
（3）伍德两塔两废锅氨合成圈工艺流程，属低压法，能量回收和利用好，氨净值高，采用石油渣油为原料，弛放气经回收H2后排放，原料利用率高，但工艺流程复杂，投资大，适用于大型合成氨厂采用，生产成本低，环境污染小。（4）托普索S-250型氨合成圈工艺流程，属低压法，因采用径向反应塔，小颗粒催化剂，反应压降小，催化剂活性高，能量回收利用好，氨净值高，以天然气为原料，适用于大型合成氨厂采用。
（5）卡萨里轴径向氨合成工艺流程，属低压法，能量回收利用好，氨净值较高，只需一个反应器，故能方便的应用于中国中型合成氨厂的扩能技改中，但因氨净值比上述的（2）~（4）稍低，在新建大型氨厂采用还不十分适宜。
3-7评价一个工艺流程的主要技术经济指标有哪些？
答：主要有：（1）原材料的消耗定额。（2）能量的消耗定额。这两个指标直接影响到生产成本（3）反应转化率（4）反应选择性（或收率）。这两个指标用来评判反应条件是否合理，选用催化剂是否优良（5）三废排放量（包括废气、废液和废渣）及治理指标，这一指标用作环境评估依据（6）某一生产能力下的投资金额，这一指标用作选择工艺流程的依据。
3-8 简述离子膜法电解原理
答：利用离子交换膜代替隔膜。离子交换膜微孔中，挂有磺酸基团（-SO3-）其上有可交换的Na+能与阳极电解液（盐水）中的Na+进行交换，客观上看到的是Na+经微孔进入阴极室，而阳极电解液中的Cl-或阴极室中的OH-因受-SO3-的排斥，不能经微孔流入阴极室或阳极室。因此，经过放电，在阳极室可得到Cl2及低浓度食盐水，在阴极室得到H2和低浓度纯NaOH溶液。若阳极电解液（盐水）中含有多价阳离子（如Ca2+、Mg2+、Al3+和Fe3+ 等）按上述原理也会与-SO3-的Na+交换，从而占据了部分交换位臵，是离子交换膜的交换Na+的能力下降，故原料盐水的脱多价阳离子相当重要，只有将他们脱除至某一指标后，才能用作电解液。
第四章无机化工反应单元工艺
4-1 培烧和煅烧有哪些相同和不同之处？试写出培烧和煅烧化学反应式各一条，举例说明培烧和煅烧的工业应用。
答：焙烧是将化学矿石在空气、氢气、氯气、一氧化碳、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、二氧化碳或二氧化硫等挥发性物质的过程。
两者相同之处是：均在低于炉料的熔点的高温下进行。
两者的不同之处是：焙烧是原料与空气、氯气等气体及添加剂发生化学反应，煅烧是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。
焙烧的工业应用实例：硫铁矿焙烧制备二氧化硫。
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑ 3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2↑
煅烧的工业应用实例：石灰石煅烧制备生石灰。
CaCO3→CaO+CO2↑
4-2 采用哪些措施可提高矿务的浸取速度？书中介绍的各类浸取器的共同点和特点是什么？
答：提高矿物浸取速率的措施有：——选取合适的浸取剂；
——对矿物进行切片、粉碎、研磨等予处理；
——选取合适的浸取条件，包括温度、浸取剂浓度、矿石粒径、液固比、搅拌措施等；——选取合适的浸取设备。
浸取器有间歇式、半连续式、连续式；按固体原料处理方式，分为固定床、移动床、分散接触式等；按液固接触方式，可分为多级接触、单级接触等。
浸取器有渗滤器、机械搅拌槽式浸取器、空气鼓泡槽式浸取器、回转式浸取器、板式浸取塔、增稠浸取器、螺旋浸取器等。
4-3 在湿法磷酸生产中，可采取那些措施来提高磷的总收率？
答：在湿法磷酸生产中，提高磷收率的措施有：
在磷矿浸取工序要尽可能提高磷矿分解率，尽可能减少由于磷矿粉被包裹或同晶取代造成的P2O5损失。在分离工序要求CaSO4结晶粗大、均匀、稳定，过滤强度和洗涤效率高，减少P2O5损失。
要选取合适的浸取条件，包括：①液相SO3浓度；②反应温度；③料浆中P2O5浓度；
④料浆中固含量；⑤料浆返回量；⑥物料在反应槽中停留时间；⑦搅拌强度。
4、查阅有关资料补充说明硫酸钾还有哪些生产方法？答：硫酸钾的几种生产方法：
（1）氯化钾与硫酸镁转化（基于复分解反应）
2KCl+MgSO4 K2SO4+MgCl2
（2）氯化钾与无水钾镁矾转化
4KCl+ K2SO4〃2 MgSO4 3K2SO4+2 MgCl2
（3）由氯化钾与硫酸反应
2KCl+H2SO4 K2SO4+2HCl
（4）由钾盐镁矾（KCl〃MgSO4〃2.75H2O）第一步生成软钾镁矾
4（KCl〃MgSO4〃2.75H2O）+ H2O2 （ K2SO4〃MgSO4〃6H2O） +2 MgCl2 第二步再分解得硫酸钾
K2SO4〃MgSO4〃6H2O K2SO4+ MgSO4+6H2O
（5）从天然卤水或制盐苦卤水中回收
利用多元盐水相图原理，从含钾盐明卤水中按K+-Na+-Mg2+||Cl--SO42-||H2O体系相图设计
加工途径提取K2SO4。
第五章有机化工反应单元工艺
5-1 裂解气生冷分离中，采用哪些措施来回收冷量？
答：冷量的回收表现在两个方面，一个方面是低温度级别的冷量在不同温度下的重复使用，例如塔顶冷凝器用的低温冷剂，用作温度稍高的精馏塔顶冷剂，或中间冷凝器的冷剂，依此类推直至这种冷剂全部汽化，温度升至接近常温为止，另一种是现有冷剂通过节流膨胀或热泵系统维持一定的低温度级别冷剂，以减少低温度级别的冷剂的制造量，从而节约能量。冷箱是回流冷量的经典设备，利用这一设备可制造出更低温度级别的冷量，用作脱甲烷塔的冷剂等。这一过程，可看做潜在冷量被释放出来，变成更低温度级别的冷量，使之得到回收和利用。
5-2 在两种环氧氯丙烷的生产方法中，采用了哪些氧化剂？请扼要说明相应的工艺条件．答: 氯丙稀法采用的氧化剂有：气态Cl2，次氯酸；醋酸丙烯酯法采用的氧化剂有：气态Cl2 。氯丙稀法中的丙烯高温氧化在400~500℃，0.08MPa的条件下进行，丙烯和氯气的配比为n （C3H6）／n（Cl2）=4：1。氯丙稀的次氯酸化原料配比为n（氯丙稀）：n（氯气）=1.003：1，反应分三批进行，操作温度分别为30℃，38℃和46℃；醋酸丙烯法中的氯化反应，反映条件为温度0~10℃,压力0~0.3MPa（表），烯丙醇转化率可达100%。
5-3 采用催化蒸馏法有哪些好处？
答:首先，催化蒸馏法将反应器和蒸馏塔组合在一起，实现了反应和蒸馏在同一设备内进行，因而节约了设备投资费。
其次，可将反应热供给蒸馏和提馏段。节能效果明显，也省去加热设备和相应管路。最后是因反应产物能通过蒸馏和提馏快速离开反应区，有利于平衡向生成目的产物方向移动，从而提高了反应的平衡转化率。
5-4 解释气相乙烯水合法生产乙醇。乙烯转化率仅为 4.5%~5.0%的原因。
答：这可由平衡转化率与温度和压力的关系来确定（见本教材书图5-4-04）。由该图可见，即使压力升至14.7MPa。在300℃时，乙烯的平衡转化率仅为22%，在此条件下，乙烯已发生猛烈的聚合反应。另一方面，工业上应用的磷酸/硅藻土催化剂，只能在250~300℃时才能发挥正常活性。为防止聚合，工业上采用的压力在7.0MPa左右。250~300℃下相应的平衡转化率为10%~20%。考虑到动力学因素（希望在稍高温度下进行），实际的转化率很低，
仅为5%左右
5-5 可采用哪些措施来提高n（正丁醛）/n（异丁醛）的比例？
答：主要有：（1）采用膦羰基铑催化剂。它可将n（正丁醛） /n（异丁醛）比例由羟基钴催化剂的（3~4）：1提升至（12~15）：1。
（2）控制合适的反应温度，也可提高n-/i-的比例
（3）适当降低 CO和升高H2分压，也有利于n-/i-的比例的升高
（4）采用非极性溶剂（如2，2，4-三甲基戊烷。苯等）也可提升n-/i-的比例。
第六章煤化工反应单元工艺
6-1 煤的热分解过程条件的变化对煤的干馏和气化有什么影响?
答: 温度：随最终温度的升高，煤干馏时，焦炭和焦油产率下降，煤气产率增加而煤气热值降低，焦油中芳烃与沥青含量增加，酚类和脂肪烃含量降低，煤气中氢气成分增加而多碳烃类减少。气化时，煤焦的气化速率增加，气化过程由化学控制向扩散控制过渡，高温气化的煤气中焦油和烃类物质很少，接近平衡组成。升温速率：随加热速率的增加，煤干馏时热解的液体量增加、胶质体温度范围扩大，煤膨胀度增加，焦炭裂纹增加，块度下降。快速升温有利于挥发分析出，半焦气孔率增加，可促进气化过程。压力：在压力下进行热解时，煤的粘结性得到改善，此时，裂解产生的液体产物数量以及液体产物的停留时间随压力增加而增加，从而有利于对固相的润湿作用的缘故。压力增加同样加速气化反应速率。但煤干馏时，压力增加干馏煤气产率下降。气氛：在氢气氛中进行热裂解和在惰性气氛中显著不同，在加氢气氛中裂解仅需几秒钟就能生成更多的挥发产物，加氢热解后甲烷和轻质油产率明显增加，而干馏残炭产率明显下降。同样煤在二氧化碳气氛和水蒸气气氛下的气化速率也是不同的，一般煤焦与水蒸气的气化速率大于煤焦与二氧化碳的气化速率。
6-2 实行配煤炼焦有哪些积极意义?
答: 炼焦煤资源：国内外都存在优质炼焦煤资源不足，中国更是如此。
焦炭质量本身：单一煤种炼焦只有焦煤合适，但随着高炉大型化，单一煤种的焦炭不能满足现代高炉要求。
调整炼焦企业产品结构：在保证焦炭质量前提下，尽量增加焦化产品收率，有利于企业经济利益。
6-3 实现煤气化多联产系统有哪些好处?
答: 传统煤化工主要是焦化、气化、液化和电石乙炔。
粗放式加工：以焦炭、煤气为主要产品，为冶金和化工（化肥，芳烃，乙炔）提供原料；本质是热加工：基本不用催化剂和反应器，采用高温加热的焦炉和煤气炉。虽称煤化工，但缺少化工特色；工艺技术发展程度低，劳动条件较差；规模小，增值少，环境污染严重。煤气化多联产系统的好处：
以煤气化为龙头，采用资源/能源/环境一体化的多联产工艺，实现煤炭大规模、高效、清洁转化和多联产。
①它是一个多元集成技术体系，并能根据市场需求把多种先进技术组合成不同能源体系；②考虑工业生态学，可实现颗粒物、SO2、NO2和固体废物等污染物的近零排放，通过提高效率和碳封存实现CO2零排放；
③原料和产品的多元化，原料包括煤、天然气、渣油、石油焦、生物质、城市垃圾等，产品有发电联产蒸汽、液体燃料、合成气、化学品、氢等；
④先进的系统集成及计算机控制技术以保证系统运行的可靠性和稳定性。
6-4 查阅有关资料撰写一篇“21世纪的煤化工展望”小论文。
答题要点：
煤炭资源状况和煤与油气异同，尤其是煤炭直接利用对环境的影响，说明煤炭转化的重要性。
结合当时煤化工产业的热点，阐述煤化工发展趋势。
第七章精细化工反应单元工艺
7-1 写出芳烃磺化反应的主要副反应以及克服这些副反应的方法。
答:芳烃的磺化最主要的副反应是形成砜,特别是再芳环过剩和磺化剂活性强的时候，如：用三氧化硫磺化时，极易形成砜，可以用卤代烷烃为溶剂，也可以用三氧化硫和二氧六环、吡啶等的复合物来调节三氧化硫的活性。发烟硫酸磺化时，可通过加入无水硫酸钠，抑制砜的形成。
7-2 举例说明硝化反应的注意事项
答：1）由于硝化一般在氧化条件下进行，需要注意反应物被氧化，如芳胺的硝化，需要把氨基保护起来，常用的方法有两种，a）在强酸性条件下进行硝化，使氨基成铵正离子，避免氧化副反应。b)将氨基先保护，如用乙酰基，对甲苯磺酰化，然后再进行硝化。
2）温度对硝化反应非常重要，需要注意反应过程中温度控制，避免在硝化反应中出现多硝化的副反应，另外温度高了容易引起安全事故。
3）由于硝化反应通常是非均想反应，搅拌对于反应的顺利进行也是非常重要。尤其是在反应的开始阶段，较为剧烈，反应放热量很大，特别需要强烈搅拌，以免引起安全事故。
7-3 由芳烃的重氮化合物，你可以继续制备哪些有机化工中间体？
答：重氮化合物的化学性质很活泼，可与多种试剂反应，得到许多有用的有机中间体。
7-4 如何使酸醇直接酯化反应的平衡向有移动，使反应进行完全？
答：酸醇直接酯化反应为平衡反应，降低反应体系中的水的浓度可以使反应向正方向进行，使反应进行完全，通常采用如下的方法出去水：
1）物理方法：恒沸蒸馏法，在反应体系中加入和水不混溶的溶剂，如甲苯，苯，二甲苯，氯仿等，进行蒸馏，将水和溶剂共沸蒸馏带出，当没有水带出时，酯化反应即进行完全。 2）化学除水法：可以用无水盐类，如硫酸铜，它能同水化合成水合晶体，达到除去水的目的，使反应进行完全。
硫酸和盐酸在最为催化剂的同时，也是除水剂。
另外如乙酰氯。亚硫酰氯、氯磺酸、三氟化硼－乙醚等也都是好的除水剂。
7-5 谈谈苯环反应氨解时，苯环上原有取代基对氨解反应的影响.
答：由于苯环上引入氨基通常先引入吸电子基团，降低苯环的碱性，再进行亲核取代引入氨基，因此苯环的直接反应氨解，可以大大简化工艺过程。
当苯环上由吸电子基团存在时，苯环的碱性降低，发生氨解反应容易进行；相反，当苯环上存在供电子基团时，氨解反应难以进行。
7-6 查阅文献，谈谈你认为哪些化合物可以作为偶氮染料的替代品。
第八章高分子化工反应单元工艺
8-1 举例说明和区别线形和体形结构，热塑性和热固性聚合物，无定型和结晶聚合物。
答: 线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物，聚合物受热时，克服了分子间力，塑化或熔融；冷却后，又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性。但大分子间力过大（强氢键）的线形聚合物，如纤维素，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热塑性。
带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后，在塑化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化。以后受热不能再塑化变形，这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。
聚氯乙烯，生橡胶，硝化纤维：线形，热塑性维素：线形，不能塑化，热分解
酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化
8-2 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。
答: 现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、集态、机械性能等主要特征列于下表。
纤维需要有较高的拉伸强度和高模量，并希望有较高的热转变温度，因此多选用带有极性基团（尤其是能够形成氢键）而结构简单的高分子，使聚集成晶态，有足够高的熔点，便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力，因此，较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。
橡胶的性能要求是高弹性，多选用非极性高分子，分子链柔顺，呈非晶型高弹态，特征是分子量或聚合度很高，玻璃化温度很低。塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有。低密度聚乙烯结构简单，结晶度高，才有较高的熔点（130℃）；较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高，熔点高（175℃），强度也高，已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子，强度中等；但属于非晶型的玻璃态，玻璃化温度较低。使用范围受到限制。
8-3、下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明原因。 CH2=CHCl CH2=CCl2 CH2=CHCN CH2=C(CN)2 CH2=CHCH3 CH2=C(CH 3)2 CH2=CHC6H5 CF2=CF2 CH2=C(CN)COOR CH2=C(CH3)-CH=CH2
答： CH2=CHCl：适合自由基聚合，Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应，但均较弱。 CH2=CCl2：自由基及阴离子聚合，两个吸电子基团。 CH2=CHCN：自由基及阴离子聚合，CN为吸电子基团。 CH2=C(CN)2：阴离子聚合，两个吸电子基团（CN）。 CH2=CHCH3：配位聚合，甲基（CH3）供电性弱。 CH2=CHC6H5：三种机理均可，共轭体系。
CF2=CF2：自由基聚合，对称结构，但氟原子半径小。
CH2=C(CN)COOR：阴离子聚合，取代基为两个吸电子基（CN及COOR） CH2=C(CH3)-CH=CH2：三种机理均可，共轭体系。
8-4 以过氧化二苯甲酰为引发剂，在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究，数据如下： 60℃苯乙烯的密度为0.887 -3;
第七章精细化工反应单元工艺
7-1 写出芳烃磺化反应的主要副反应以及克服这些副反应的方法。
答:芳烃的磺化最主要的副反应是形成砜,特别是再芳环过剩和磺化剂活性强的时候，如：用三氧化硫磺化时，极易形成砜，可以用卤代烷烃为溶剂，也可以用三氧化硫和二氧六环、吡啶等的复合物来调节三氧化硫的活性。发烟硫酸磺化时，可通过加入无水硫酸钠，抑制砜的形成。
7-2 举例说明硝化反应的注意事项
答：1）由于硝化一般在氧化条件下进行，需要注意反应物被氧化，如芳胺的硝化，需要把氨基保护起来，常用的方法有两种，a）在强酸性条件下进行硝化，使氨基成铵正离子，避
免氧化副反应。b)将氨基先保护，如用乙酰基，对甲苯磺酰化，然后再进行硝化。
2）温度对硝化反应非常重要，需要注意反应过程中温度控制，避免在硝化反应中出现多硝化的副反应，另外温度高了容易引起安全事故。
3）由于硝化反应通常是非均想反应，搅拌对于反应的顺利进行也是非常重要。尤其是在反应的开始阶段，较为剧烈，反应放热量很大，特别需要强烈搅拌，以免引起安全事故。
7-3 由芳烃的重氮化合物，你可以继续制备哪些有机化工中间体？
答：重氮化合物的化学性质很活泼，可与多种试剂反应，得到许多有用的有机中间体。
7-4 如何使酸醇直接酯化反应的平衡向有移动，使反应进行完全？
答：酸醇直接酯化反应为平衡反应，降低反应体系中的水的浓度可以使反应向正方向进行，使反应进行完全，通常采用如下的方法出去水：
1）物理方法：恒沸蒸馏法，在反应体系中加入和水不混溶的溶剂，如甲苯，苯，二甲苯，氯仿等，进行蒸馏，将水和溶剂共沸蒸馏带出，当没有水带出时，酯化反应即进行完全。 2）化学除水法：可以用无水盐类，如硫酸铜，它能同水化合成水合晶体，达到除去水的目的，使反应进行完全。
硫酸和盐酸在最为催化剂的同时，也是除水剂。
另外如乙酰氯。亚硫酰氯、氯磺酸、三氟化硼－乙醚等也都是好的除水剂。
7-5 谈谈苯环反应氨解时，苯环上原有取代基对氨解反应的影响.
答：由于苯环上引入氨基通常先引入吸电子基团，降低苯环的碱性，再进行亲核取代引入氨基，因此苯环的直接反应氨解，可以大大简化工艺过程。
当苯环上由吸电子基团存在时，苯环的碱性降低，发生氨解反应容易进行；相反，当苯环上存在供电子基团时，氨解反应难以进行。
7-6 查阅文献，谈谈你认为哪些化合物可以作为偶氮染料的替代品。
第八章高分子化工反应单元工艺
8-1 举例说明和区别线形和体形结构，热塑性和热固性聚合物，无定型和结晶聚合物。
答: 线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物，聚合物受热时，克服了分子间力，塑化或熔融；冷却后，又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性。但大分子间力过大（强氢键）的线形聚合物，如纤维素，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热塑性。
带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后，在塑化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化。以后受热不能再塑化变形，这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。
聚氯乙烯，生橡胶，硝化纤维：线形，热塑性维素：线形，不能塑化，热分解
酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化
8-2 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。
答: 现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、集态、机械性能等主要特征列于下表。
纤维需要有较高的拉伸强度和高模量，并希望有较高的热转变温度，因此多选用带有极性基团（尤其是能够形成氢键）而结构简单的高分子，使聚集成晶态，有足够高的熔点，便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力，因此，较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。
橡胶的性能要求是高弹性，多选用非极性高分子，分子链柔顺，呈非晶型高弹态，特征是分子量或聚合度很高，玻璃化温度很低。塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有。低密度聚乙烯结构简单，结晶度高，才有较高的熔点（130℃）；较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高，熔点高（175℃），强度也高，已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子，强度中等；但属于非晶型的玻璃态，玻璃化温度较低。使用范围受到限制。
8-3、下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明原因。 CH2=CHCl CH2=CCl2 CH2=CHCN CH2=C(CN)2 CH2=CHCH3 CH2=C(CH 3)2 CH2=CHC6H5 CF2=CF2 CH2=C(CN)COOR CH2=C(CH3)-CH=CH2
答： CH2=CHCl：适合自由基聚合，Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应，但均较弱。 CH2=CCl2：自由基及阴离子聚合，两个吸电子基团。 CH2=CHCN：自由基及阴离子聚合，CN为吸电子基团。 CH2=C(CN)2：阴离子聚合，两个吸电子基团（CN）。 CH2=CHCH3：配位聚合，甲基（CH3）供电性弱。 CH2=CHC6H5：三种机理均可，共轭体系。
CF2=CF2：自由基聚合，对称结构，但氟原子半径小。
CH2=C(CN)COOR：阴离子聚合，取代基为两个吸电子基（CN及COOR） CH2=C(CH3)-CH=CH2：三种机理均可，共轭体系。
8-5 氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合时，都存在自动加速现象，三者有何异同？氯乙烯聚合时，选用半衰期约2h的引发剂，可望接近匀速反应，解释其原因。这三种单体聚合的终止方式有何不同？
答：聚合反应体系粘度随着转化率的升高而升高是产生自动加速现象的根本原因，粘度升高导致大分子链端自由基被非活性的分子链包围甚至包裹，自由基之间的双基终止变得困难，体系中自由基的消耗速率减少而产生速率却变化不大，最终导致自由基浓度的迅速升高。其结果是聚合反应速率迅速增大，体系温度升高。其结果又反馈回来使引发剂分解速率加快，这就导致了自由基浓度的进一步升高。
氯乙烯的聚合为沉淀聚合，在聚合一开始就出现自动加速现象。苯乙烯是PS的良溶剂，在转化率达到30%才出现自动加速率现象。而MMA是PMMA的不良溶剂，在转化率达到10-15%才出现自动加速率现象。
氯乙烯的悬浮聚合时，由于正常聚合速率的下降大大低于凝胶效应的自加速部分，所以自加速明显，所以选用半衰期为2h的引发剂，可使Rp的下降和凝胶效应的自加速部分互补，使反应匀速进行。
终止方式：氯乙烯：向单体转移终止；苯乙烯：以偶合终止为主；MMA：偶合终止及歧化终止均有，随温度升高，歧化终止所占比例增加。
8-6 什么叫链转移反应？有几种形式？对聚合速率和分子量有何影响？什么叫链转移常数？与链转移速率常数的关系？
答：链转移(Chain Transfer)：在自由基聚合过程中，链自由基可能从单体(M)、溶剂(S)、引发剂(I)等低分子或大分子上夺取原子而终止，使失去原子的分子成为自由基，继续新链的增长，这一反应叫链转移反应。链转移结果，自由基数目不变，如新自由基与原自由基活性相同，则再引发增长速率不变，如新自由基活性减弱，则再引发相应减慢，会出现缓聚现象。极端情况是新自由基稳定，难以继续再引发增长，成为阻聚作用。
平均聚合度是增长速率与形成大分子的所有终止速率（包括链转移终止）之比。
其中CM、CI、CS分别是向单体、引发剂、溶剂转移的链转移常数。
8-7 60℃下进行本体聚合，试计算引发、向引发剂转移、向单体转移三部分在聚合度倒数中所占的百分比用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在。对聚合有何影响？计算时用下列数据。 [I]=0.04 -1； f =0.8；-6s-1；kp=176 -1；
-1；℃)=0.887 -1；CI=0.05；-4 答：
[I]=0.04mol/L[M]=0.887*1000/104=8.53mol/L
8-8 无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异？举例说明这些共聚物名称中单体前后位臵的规定。
答：对于二元共聚物，无规共聚物是指两单元M1、M2无规排列，M1、M2 连续的单元数不多，自1至数十不等，按一定几率分布。交替共聚物：共聚物中M1、M2两单元严格相间。
嵌段共聚物：由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成大分子。每链段由几百至几千个结构单元组成。
接枝共聚物：主链由单元M1组成，而支链则由另一单元M2组成。
无规共聚物命名中，前一单体为主单体，后为第二单体。嵌段共聚物名称中前后单体代表单体聚合的次序。接枝共聚物中前单体M1为主链，后单体M2则为支链。
8-10 根据VC-V Ac体系r1=1.68>1；r2=0.23<1，MMA-St体系r1=0.52<1；r2=0.46<1，试作氯乙烯-醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯两对共聚物组成曲线，若醋酸乙烯和苯乙烯在两体系中的浓度均为15%（质量），试求起始时的共聚物组成。
解：氯乙烯-醋酸乙烯酯（60℃）：r1=1.68>1；r2=0.23<1，此体系为无恒比点的非理想共聚；f1=0.85；f2=0.15
8-11 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与丁二烯共聚，交替倾向的次序如何，说明原因。（提示：如无竞聚率，可用Q-e值）
答：根据r1r2乘积的大小，可以判断两种单体交替共聚的倾向。即r1r2→0，两单体发生交替共聚；r1r2越趋于零，交替倾向越大。各单体的r1、r2和r1r2值如下：
8-12 比较本体、悬浮、溶液和乳液聚合的配方、基本组分和优缺点。乳液聚合和均相聚合各有什么特点？与沉淀聚合有何相似之处？答：
乳液聚合是单体在微小的胶束或乳胶粒中进行的聚合，从宏观上看似是均相的乳液，但微宏观上看是以水为介质的非均相聚合，如聚合物和单体能溶解，即在聚合过程中始终只有一相，反之即两相。而沉淀聚合是指在聚合过程中，聚合物以固体形式析出的聚合。
8-15 某一单体在某一引发体系存在下聚合。发现： a)聚合度随温暖增加而降低；b）溶剂对聚合度有影响； c)聚合度和单体浓度一次方正比; d）聚合速率随温度增加而增加。
试回答这一聚合时按自由基、阳离子还是阴离子机理进行的？简要加以说明。
答：根据题意可以推断该聚合是按自由基机理进行的。因根据自由基聚合动力学方程：
可见聚合度与单体浓度一次方成正比，溶剂对聚合都有影响，温度的增加使聚合速度增加而使聚合度下降，这些都符合自由基聚合的规律。
8-16 甲基丙烯酸甲酯分别在苯、四氢呋喃、硝基苯中用萘钠引发聚合。试问在哪一种溶剂中的聚合速率最大？
答：介电常数和电子结予指数可定性表征溶剂的性质。介电常数反映极性的大小，电子结予指数则反映给电子能力，也就是使离子溶剂化的能力。苯：介电常数：2.2
四氢呋喃（THF）：电子结予指数20.0；介电常数：7.6 硝基苯：电子结予指数4.4；介电常数：34.5
甲基丙烯酸甲酯在硝基苯中的聚合速率最大，其次是THF，最小的是苯。
8-17 什么是配位阴离子聚合？它和典型的阴离子聚合有何不同？其特点如何？BuLi引发苯乙烯聚合是不是阴离子聚合？为什么？
答：配位阴离子聚合是指单体分子首先在活性种的空位上配位，形成某种形式的络合物，随后单体分子相继插入过度金属-烷基键（Mt-R）中进行增长。反应是阴离子性的。典型的阴离子聚合是单体在引发剂的作用下形成阴离子活性中心，再引发单体进行增长反应，是活性聚合。
特点：1）单体先在亲电金属上配位形成络合物 2）反应是阴离子性质 3）增长反应是插入反应 4）单体插入反应可能是一级插入，也可能是二级插入。 BuLi引发苯乙烯聚合不是阴离子聚合。
8-18 聚合物的立构规整性的含义是什么？如何评价聚合物的立构规整性？光学异构和几何异构有何不同？它和单体的化学结构有和关系？
答：是指聚合物的立体异构现象。即聚合物分子的原子在空间排列有一定的规整性。以立构规整度或定向度、定向指数等表示立体规整聚合物的百分含量数。由聚合物的不对称C原子而引起的异构为光学异构，而由双键上的取代基在空间的排列方式不同而引起的异构为几何异构。光学异构的单体含有不对称的C原子，而单体含有不饱和双键的共轭二烯烃单体的聚合物易形成几何异构聚合物。
8-20 由己二胺和己二酸合成聚酰胺，反应程度p=0.995，分子量15000，试计算原料比。端基是什么？
答：聚己二酰己二胺结构单元的分子量：113
当p=0.995，r=0.995
由于p=0.995，r=0.995(Nb>Na) 端氨基数端羧基数=
故：端氨基数/端羧基数=
若己二胺过量，则同理可得：端氨基数/端羧基数=2/1
8-21 邻苯二甲酸酐与等物质的量的甘油或季戊四醇，试求：a. 平均官能度 b. 按Carothers 法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点。答：a、平均官能度：
1）甘油：
2）季戊四醇：
b、 Carothers法： 1）甘油：
2）季戊四醇：
8-22 解释下列术语，并说明两者的关系或差异 a) 反应程度和转发率：
b) 缩聚两原料的摩尔系数和过量百分数 c) 平均官能度与凝胶点
答：a) 反应程度p的定义是参加反应的官能团数占起始官能团数的分率，转化率是指参加反应的单体的占起始单体的百分率。
b) 两原料的摩尔系数表示两官能团数之比，过量百分数为某一分子的过量分率
c) 平均官能度是单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数, 凝胶点是出现凝胶时的临界反应程度。
d) 界面缩聚将两种单体，如二元胺和二酰氯，分别溶于水和有机溶剂中，在界面处进行聚合。溶液缩聚是单体加催化剂在适当的溶剂（包括水）中进行的聚合
8-23 苯酚和甲醛采用碱催化和酸催预缩聚，问原料配比、预聚物结构、缩聚时温度条件、固化方法等有哪些不同？
答：1）碱催化酚醛预聚物：以氨、碳酸钠或氢氧化钡等作为催化剂，在甲醛过量的条件下（如苯酚和甲醛的摩尔比为6：7），早期先缩聚成酚醇混合物，包括一羟甲基酚、二羟甲基酚、三羟甲基酚，以及由亚甲基桥连接起来的多元酚醇。该体系如延长时间，不加控制，将自行交联固化。因此，反应到一定程度，中和使呈微酸性，使聚合暂停，然后真空脱水，冷却，即得配合醛预聚物，热压时，将交联固化。
2）酸催化酚醛预聚物：以硫酸或草酸作催化剂，苯酚过量（如苯酚和甲醛的摩尔比为6：5），早期先在邻对位形成羟甲基酚，进一步就形成亚甲基桥，邻-邻、对-对或邻-对随机连接，预聚物分子量可以在230-1000之间变动。该预聚物因为无羟甲基存在，即使加热，也无交联固化的危险，因此称之为热塑性酚醛树脂。固化的方法是加交联剂：如六亚甲基四胺（六亚甲基四胺受热分解，提供交产所需的亚甲基）。
8-24 从单体醋酸乙烯酯到维尼龙纤维，预经过哪些反应？每一反应的要点和关键是什么？写出反应式。纤维和悬浮聚合用的分散剂用的聚乙烯醇有何差别？
答：维尼纶纤维的生产过程往往由醋酸乙烯酯溶液聚合、聚醋酸乙烯酯的醇解、聚乙烯醇的纺丝拉伸、缩醛等工序组成。先单体醋酸乙烯酯溶液聚合成聚醋酸乙烯酯，在酸或碱的催化下，聚醋酸乙烯酯可用甲醇醇解成聚乙烯醇，在醇解过程中，并非全部醋酸根都转变成羟基，转变的摩尔百分比称作醇解度（DH）。产物的水溶性与醇解度有关。聚乙烯醇配成热水溶液，经纺丝、拉伸，即成部分结晶的纤维。因此尚须以酸作催化剂，进一步与甲醛反应，使缩醛化。分子间缩醛，形成交联；分子内缩醛，将形成六元环。由于几率效应，缩醛化并不完全，尚有孤立羟基存在。但适当缩醛化后，就足以降低亲水性。反应式：
纤维用聚乙烯醇要求DH>99%；用作氯乙烯悬浮聚合分散剂则要求DH=80%，两者都能溶于水；DH<50%，则成为油溶性分散剂。
第九章生物化工反应单元工艺
9-1 微生物的定义是什么？举例说明一些与发酵工业相关的微生物类型及用途？
答：微生物指是指那些个体微小，结构简单，必须借助显微镜的帮助才能看清它们外形的一
群微小生物，包括所有形体微小的单细胞(细菌、酵母等)，个体结构简单的多细胞(如霉菌等)，或没有细胞结构的低等生物(病毒或类病毒等)。大肠杆菌(Escherichia coli)：革兰氏染色阴性、无芽孢、一般无荚膜，菌落呈白
色至黄白色，光滑。应用：大肠杆菌是进行微生物学、分子遗传学和基因工程很好的研究材料，是最早用作基因克隆的宿主菌，工业上生产谷氨酸脱羧酶、治疗白血病的天冬酰胺酶和制备天冬氨酸、苏氨酸及缬氨酸，大肠杆菌也是食品业和饮用水卫生检验的指示菌。
醋杆菌属(Acetobacter)：醋杆菌是产醋酸的主要菌种，它有两种类型的鞭毛，一种是周生鞭毛细菌，可将乙醇氧化成醋酸，并将醋酸进一步氧化成CO2和H2O；另一种是极生
鞭毛，也可将乙醇氧化成醋酸，但不能进一步氧化醋酸，二者都是革兰氏阴性杆菌。培养醋杆菌时，需要含糖和酵母膏的培养基，在肉汤蛋白胨培养基上生长不良。一般氧化法制醋所用的醋杆菌有醋化醋杆菌(Acetobactor aceti)、巴氏醋杆菌(Acetobactor Pasteurianum)、许氏醋杆菌(Acetobactor schutzenbachui)等。弱氧化醋杆菌(Acetobacter Suboxydans)可用于制造山梨糖、5-酮葡萄糖酸、酒石酸、维生素C等。醋杆菌中还有些种可引起菠萝的粉红病和苹果、梨的腐烂病。
链霉菌属(Streptomyces)：基内菌丝直径0.5~0.8μm，气生菌丝生长繁茂，通常比基内菌丝粗1~2倍，孢子丝为长链，呈直、波曲或螺旋状。自1942年Waksman发现灰色链霉菌(Streptomyces grisecus)产生链霉素以来，至今已发现许多链霉菌能产生抗生素，例如：金霉素链霉菌(Streptomyces aureofaciens)（金霉素）、龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus)（土霉素）、委内瑞拉链霉菌(Streptomyces veneznelace )（氯霉素）、卡那霉素链霉菌(Streptomyces kanamycetieus)（卡那霉素）、红霉素链霉菌(Streptomyces erythreus)（红霉素）、轮枝链霉菌(Streptomyces verticillus)等。据统计，50%以上的链霉菌属都能产生抗生素，链霉菌产生的抗生素占放线菌产生抗生素的90%以上。链霉菌也是几种重要工业用酶的生产菌，如葡萄糖异构酶、链霉蛋白酶和胆固醇氧化酶。例如米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)就是很好的葡萄糖异构酶产生菌。
青霉属(Penicillium)：青霉为多细胞，菌丝有隔膜，有分枝，分生孢子结构与曲霉不同，分生孢子梗顶端不膨大，无顶囊，经多次分枝产生几轮小梗，小梗顶端产生成串分生孢子，状如扫帚。人类第一个工业化生产的抗生素青霉素是由青霉属的Penicillium notatum中生产的，至今青霉素及其衍生物仍是产量最大、用途最广的抗生素
9-2 制备固定化酶的方法有哪些？简要说明固定化酶的优缺点？
答：制备固定化酶的方法有很多。按照用于结合的化学反应类型进行分类，酶固定化方法可大致概括为非化学结合法、化学结合法和包埋法。非化学结合法包括结晶法、分散法、物理吸附法和离子结合法等。化学结合法包括共价结合和交联法。包埋法包括微囊法和网格法。固定化酶与游离酶相比，具有下列优点：（l）极易将固定化酶与底物、产物分开；（2）可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应；（3）在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；（4）酶反应过程能够加以严格控制；（5）产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；（6）较游离酶更适合于多酶反应；（7）可以增加产物的收率，提高产物的质量；（8）酶的使用效率提高，成本降低。固定化酶也存在一些缺点：（l）固定化时酶活力有损失；（2）增加了生产的成本，工厂初始投资大；（3）只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜；（4）与完整菌体相比不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应；（5）胞内酶必须经过酶的分离手续。
9-3 在发酵工业中，为何常遭噬菌体的危害？如何防治噬菌体污染？
答：噬菌体是病毒的一种，可以通过环境污染、设备的渗漏或“死角”、空气系统、培养基灭菌不彻底、菌种带进噬菌体或本身是病源性菌株、补料过程及操作失误等途径使发酵染菌。对于利用细菌或放线菌进行的发酵容易受噬菌体的污染，由于噬菌体的感染力非常强，传播蔓延迅速，且较难防治，对发酵生产有很大的威胁。
造成噬菌体污染必须要具备有噬菌体、活菌体、噬菌体与活菌体接触的机会和适宜的环境。至今最有效的防治噬菌体染菌的方法是以净化环境为中心的综合防治法，主要有净化生产环境，消灭污染源、注意通气质量、保证纯种培养、决不使用可疑菌种、轮换使用不同类型的菌种、使用抗噬菌体的菌种、加强管道及发酵罐的灭菌等措施。一旦发现噬菌体污染时，应及时采取措施，如尽快提取产品、使用药物抑制、及时改用抗噬菌体生产菌株等。
9-4 比较一下生物质分离与常规化工分离的异同点，说明生物质分离有何难点？
答：生物质分离难点在于：①目的产物在原料液中的含量很低，有时甚至是极微量的；
②含目的产物的初始物料组成复杂，除了产物外，还含有大量的细胞、代谢物、残留培养基、无机盐等；③生物活性物质的稳定性差，对pH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等十分敏感，易失活、变性；④生化产品种类繁多，包括了大、中、小分子量的结构和性质复杂又各异的生物活性物质；⑤生物产品一般用于食品、化妆品和医药，与人生命息息相关，对含量和纯度要求高等特点。因此，应用于生物产品的分离纯化技术与常规化工分离相比必须满足以下的一些要求：
1. 分离条件温和，特别对具有生物活性的物质，在分离纯化过程中必须保持其生物活性，避免其失活；
2. 分离纯化技术的选择性好、专一性强，能从复杂的混合物中有效地将目标产物分离出来，以达到较高的分离纯化倍数；
3. 在提高单个分离技术的效率的同时，注意各操作间的有效组合和整体协调，尽可能地减少工艺过程的步骤，增加每一步的收率。
9-5 简要说明层析法分离生物质的类型及原理？
答：离子交换层析原理：依据被分离物质各组分的电荷性质、数量以及与离子交换剂的吸附和交换能力不同而达到分离的目的。
吸附层析法原理：依据范德华力、氢键等作用力将分离物吸附于吸附剂上，然后改变条件进行洗脱，达到分离纯化的目的。
凝胶层析法原理：利用凝胶过滤介质为固定相，根据料液中溶质相对分子质量的差别进行分离的液相层析法。
化工工艺学课后习题
课后习题 思考题(第一章) 1 现代化学工业的特点就是什么？ 2 化学工艺学的研究范畴就是什么 3 简述石油化工原料乙烯的用途 4 利用合成气可以合成哪些产品 5 您觉得应该如何来学习该门课程？ 6 化学工艺与化学工程有何不同? 思考题(第二章) √1 为什么说石油、天然气与煤就是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 2生物质与再生资源的利用前景如何？ 3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程就是如何组织的。 4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 5 何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率与选择性两个指标？ 6 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？ 7 在天然气开采中,有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。如果天然汽油、塔顶馏出物与塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为: 物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物 1、C6H14 25 0 60 2、C7H16 25 21、5 30 3、C8H18 50 78、5 10 假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？(1桶= 42 US加仑, 1US加仑=3、78541dm3, 1dm3 =103cm3) 8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量就是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。求回流与取出产品量之比。 在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。已知输入与输出的烃类组成为: a) 烃类输入输出 b) C5H12 10 mol% c) C6H14 40 mol% d) C7H16 20 mol% e) C12H26 100 mol% 30 mol% (1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？ (2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气？ (3)如果原料烃的密度就是0.9 g/cm3,输出烃的密度就是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？ 9 假设某天然气全就是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86、4%N2、4、2%O2、9、4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比,并列出物料收支平衡表。 10 在高温下裂解天然气可获得炭黑与含氢的裂解气。已知天然气的体积组成为82、3%CH4、8、3%C2H6、3、7%C3H8与5、7%N2,产生的炭黑可以视为纯碳,裂解气含60、2%H2、23、
《化工工艺学》考试试卷
《化工工艺学》考试试卷 一、选择题（20分,每题2分） 1、下列哪一项不是天然气转化合成气时副反应析碳的危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层，增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中，沸程最低的是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 4、天然气转化合成气使用的催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe C、Ni D、Co 5、对CO变换反应，下列说法正确的是 A、高温和高水碳比有利于平衡右移 B、变换反应是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡和反应速度都无影响 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是 A、Cu B、Ag C、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2，CO2 B、Ar，CO2 C、O2，H2O D、N2，CH4 8、关于脱氢反应中下面哪一项是错误的 A、催化剂活性组分为Fe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯的催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂 D、ZSM-5分子筛催化剂 10、下列哪项不是磺化反应的特点
A、亲电取代 B、饱和烃比芳环易磺化 C、可逆反应 D、HSO3+阳离子为真正的磺化剂 1、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和三大步骤。 ( A ) A、产品分离及精制； B、工艺条件优化； C、设备与安装工程； D、产品方案设计 2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和。 ( C ) A、金属矿； B、化学矿； C、化学中间体； D、工业盐 3、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和，三苯指苯、甲苯和。 ( A ) A、丁二烯和二甲苯； B、丁二烯和乙苯； C、丁烯和二甲苯； D、丁烯和乙苯 4、为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行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等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 5、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3，该反应是一个、、体积缩小的反应。 ( D ) A、不可逆、吸热； B、不可逆、放热； C、可逆、吸热； D、可逆、放热 6、侯氏制碱法的主要产品是。 ( C ) A、NaHCO3和NH4Cl； B、Na2CO3和NaCl； C、Na2CO3和NH4Cl； D、Na2CO3和NaHCO3 7、烷烃热裂解主要反应为。 ( B ) A、加氢反应和断链反应 B、脱氢反应和断链反应 C、脱氢反应和重组反应 D、加氢反应和重组反应 8、转化率是针对而言的；选择性是针对而言的；收率等于转化率与选择性 之积。 ( D ) A、目的产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目的产物、反应物 D、反应物、目的产物 9、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值：。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量； C、提高氧含量； D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨的熔铁催化剂Fe3O4-Al2O3-K2O说法错误的是：。( A ) A、Fe3O4是活性组分 B、Al2O3是结构型助催化剂 C、K2O是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化 二、填空题（30分,每空2分） 1、煤高温干馏的产物、、、。 2、四大基本有机化工原料分别是、、、。 3、化工中常见的三烯指、、；三苯指、、。 4、为将重质油转化为轻质油及化工产品，石油二次加工方式有、、、。
化工工艺学-期末复习题
《化工工艺学》期末复习题 1、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（原料加工、设 备、工艺流程）。 2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和（化学矿）。 3、石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、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。 4、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。 5、硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括（SO2的制取和净化）、（SO2氧化成SO3）和SO3的吸收。 6、各族烃类裂解反应的难易顺序为（正烷烃>异烷烃>环烷烃>芳香烃）。 7、CO变换反应是（可逆放热反应）。 8、隔膜法电解食盐水工艺的主要产品是（NaOH和Cl2）。 9、烷烃热裂解主要反应为（脱氢反应和断链反应）。 10、催化剂一般由（活性组分、载体和助催化剂）组成。 11、半水煤气是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气，主要成分是（CO、H2和N2）。 12、转化率是针对（反应物）而言的；选择性是针对（目的产物）而言的；收率等于转化率与选择性之 积。 13、聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而得，在其高分子中结构单元与重复单元（相同）。 14、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和（产品分离及精制）三大步骤。 15、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和（丁二烯），三苯指苯、甲苯和（二甲苯）。 16、SO2氧化成SO3的反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此，（降低温度）、（提高压力）有 利于平衡转化率的提高。 17、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3，该反应是一个（可逆）、（放热）、体积缩小的反应。 18、分子发生热裂解反应，反应温度最高的是（乙烷）。 19、硫铁矿焙烧工艺中（硫酸化焙烧）是用来回收中钴、铜、镍等有色金属的。 20、块状原料煤一般用固定床气化炉。加料位置在（上部），气化位置在（中部）。 21、氧氯化最典型的应用是（乙烯制氯乙烯）。 22、煤干馏产物有（焦炭、煤焦油和煤气）。 23、煤气化过程中温度最高的是：（氧化层）。 24、己二胺和己二酸缩聚生成尼龙-66，在其高分子中，结构单元与重复单元（不相同）。
化学工艺学课后习题及答案
第2章化学工艺基础 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5何谓转化率？何谓选择性？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：转化率是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百分率。 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。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6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：三个基本特征： 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，但不能改变平衡。 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。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。 在生产中必须正确操作和控制反应参数，防止损害催化剂。 催化剂使用时，必须在反应前对其进行活化，使其转化成具有活性的状态，应该严格按照操作规程进行活化，才能保证催化剂发挥良好的作用。 应严格控制操作条件：①采用结构合理的反应器，使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布，防止超温；②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除，使毒物含量低于催化剂耐受值以下；③在有析碳反应的体系中，应采用有利于防止析碳的反应条件，并选用抗积碳性能高的催化剂。 在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏；固体催化剂在装填时要防止污染和破裂，装填要均匀，避免“架桥”现象，以防止反应工况恶化；许多催化剂使用后，在停工卸出之前，需要进行钝化处理，以免烧坏催化剂和设备。 2-10假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的摩尔分数组成（干基）为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。 解：设烟道气（干基）的量为100mol。 反应式：CH4 + 2O2 CO2+ 2H2O 分子量：16 32 44 18
化工工艺习题
第一章合成氨原料气的制备 1.何为固体燃料气化？ 2.煤气的成分由哪些因素决定？（影响煤气组成的因素有哪些？） 3.常用的工业煤气有哪些？制合成氨所用的煤气是什么/ 4.何为独立反应数？如何计算/ 5.以煤和水蒸气反应，欲制得含CO和H2较高的水煤气，应在什么 条件下进行反应？欲制得CH4含量高的高热值煤气，应在什么条件下进行反应？ 6.以空气和水蒸气为汽化剂，对煤进行热加工，在自热平衡条件下 获得的煤气是什么煤气？ 7.什么是半水煤气？ 8.固体燃料间歇气化的原因是什么？ 9.如何进行煤气化过程的连续生产？ 10.间歇制半水煤气的工作循环包括哪几个阶段？用于制气的阶段有 哪些？各阶段的作用是什么？ 11.间歇制水煤气的工作循环包括哪几个阶段？ 12.间歇制低氮煤气的工作循环包括哪几个阶段？ 13.间歇制半水煤气中，炉内温度过高会造成什么影响？ 14.分析间歇制半水煤气中的能耗问题。 15.气化炉的操作温度即炉温指的是何处的温度？ 16.间歇制半水煤气各阶段时间分配的原则是什么？ 17.间歇制半水煤气中，调节气体组成常用的方法有哪些？ 18.燃烧室的作用是什么？ 19.富氧空气—水蒸气连续气化过程中，用调节什么的方法，保持燃 料层在允许温度范围内维持系统的自热平衡？ 20.富氧空气—水蒸气连续气化制半水煤气时，主要操作指标有哪 些？ 21.天然气蒸汽转化反应过程的主副反应主要有哪些？ 22.何为烃类蒸气转化？ 23.生产合成氨最经济的原料气生产方法是什么？ 24.影响天然气蒸汽转化反应平衡的因素有哪些？有何影响？ 25.提高温度，降低压力，提高水碳比，均有利于降低烃类蒸气转化 的转化气中的哪种组分含量。 ①H2②CO ③CH4④CO2 26.烃类蒸气转化过程为何分两段进行？二段转化的目的是什么？ 27.在天然气蒸气转化系统中，将水碳比从3.5~4降至2.5，试分析一 段转化炉可能出现的问题和解决的方法。 28.试分析烃类蒸气转化过程中加压的原因和确定操作温度的依据。
化学工艺学习题及解答
习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？ 答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
化工工艺学期末考试总结(1)
《化工工艺学》 一、填空题 1. 空间速度的大小影响甲醇合成反应的选择性和转化率。 2. 由一氧化碳和氢气等气体组成的混合物称为合成气。 3. 芳烃系列化工产品的生产就是以苯、甲苯和 二甲苯为主要原料生产它们的衍生物。 4. 石油烃热裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间、低烃分压。 5. 脱除酸性气体的方法有碱洗法和乙醇胺水溶液吸附法。 6. 天然气转化催化剂，其原始活性组分是，需经还原生成才具有活性。 7. 按照对目的产品的不同要求，工业催化重整装置分为生产芳烃为主的化工型，以生产高辛烷值汽油为主的燃料型和包括副产氢气的利用与化工燃料两种产品兼顾的综合型三种。 8. 高含量的烷烃，低含量的烯烃和芳烃是理想的裂解原料。 9. 氨合成工艺包括原料气制备、原料气净化、原料气压缩和合成。
10.原油的常减压蒸馏过程只是物理过程，并不发生化学变化，所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。 11. 变换工段原则流程构成应包括：加入蒸汽和热量回收系统。 12. 传统蒸汽转化法制得的粗原料气应满足：残余甲烷含量小于0.5% 、（H2）2在 2.8~3.1 。 13. 以空气为气化剂与碳反应生成的气体称为空气煤气。 14. 低温甲醇洗涤法脱碳过程中，甲醇富液的再生有闪蒸再生、_ 汽提再生 _、_热再生_三种。 15．石油烃热裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间和低烃分压。 16. 有机化工原料来源主要有天然气、石油、煤、农副产品。 18. 乙烯直接氧化过程的主副反应都是强烈的放热反应，且副反应（深度氧化） 防热量是主反应的十几倍。 19. 第二换热网络是指以_ _为介质将变换、精炼和氨合成三个工序联系起来，以更合理充分利用变换和氨合成反应热，达到节能降耗的目的。 20. 天然气转化制气，一段转化炉中猪尾管的作用是
化学工艺学1~5章部分课后习题详解..
第二章 2-1为什么说石油、天然气和煤是现代阿化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 答：石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今，基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。 2-2生物质和再生资源的利用前景如何？ 答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线2-3何谓化工生产的工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。 答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。如“洋葱”模型。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。循环流程的主要优点是能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。其缺点是动力消耗大，惰性物料影响反应速率及产品收率。 2-5何谓转化率？何谓选择性？何谓收率？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：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； 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，用S表 示； ；收率。 原因：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产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，但大多数转化为副产物，目的产物很少，意味着愈多原料浪费，所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率，因此需要同时考虑这两个指标。在化工生产中通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6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：催化剂有三个基本特征： 1；催化剂是参与反应的，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，但不能改变平衡。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。起到的作用：催化剂能够提高正逆反应速率，缩短反应时间：催化剂可以使反应向需要的方向进行。在生产中应注意以下几点： 1；在生产过程中要考虑催化剂的活性，即活
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
化工工艺学习题全集
化工工艺学习题全集 Revised as of 23 November 2020
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 化工生产过程一般可概括为 原料预处理 、 化学反应 和 产品 分离及精制 三大步骤。 2. 根据变质程度不同，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 、 原理 、 流程 和 设备 。 3. 高含量的 烷烃 ，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原 料。 4. 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 。 5. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、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。 6. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次 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。 7. 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。 8. 天然气的主要成分是 甲烷 。 9. 天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法 和 部分氧化法，主要反 应分别是 和 。 10. 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。 11. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱 硫 ，低硫含量可以采用 干法脱硫 。 12. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因 此， 降低温度 、 提高压力有利于平衡转化率的提高。 13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉 、 接触室 和 吸收 塔 。 14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO 2的制取和净化 、 SO 2氧化成SO 3 和 SO 3的吸收 。 15. 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 水吸收NO 2 制酸 。 17硝酸生产的原料有 氨 、 空气 和 水 。 16. 浓硝酸生产方法有 直接法 、 间接法 和 超共沸酸精馏法 。 17. 氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。 18. 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 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。 19. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤 和 天然气 。 20. 甲烷化反应是 CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 21. 氯在氯碱厂主要用于生产 液氯 和 盐酸 。 22. 氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液 氯 。 23. 食盐水电解阳极产物是 Cl 2 ，阴极产物是 NaOH 和H 2 。 24. 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 。 25. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的 电解槽，它们是 离子膜电解槽 、 隔膜电解槽 、和 水银电解槽 26. 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 。 27. 常见的铬盐产品主要有 重铬酸钠 、 重铬酸钾 、 铬酐 和 （铬绿）Cr 2O 3 。 28. 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 天然碱法 。 29. 索尔维制碱法主要原料是 NH 3 、 CaCO 3 与 NaCl 。 30. 索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl +CaCO 3=Na 2CO 3+CaCl 2，则该反应的原子利用度为 % （已知原子量 Na ：23，C ：12，O ：16，Ca ：40，Cl ：）。 31. 侯氏制碱法主要原料是 NH 3 、CO 2 与 NaCl 。 32. 侯氏制碱法的主要产品是 Na 2CO 3 和 NH 4Cl 。 33. 湿法磷酸生产的两种主要原料是 磷矿石 和 硫酸 。 34. 磷酸生产工艺主要是根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 。 35. 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 。 36. 甲基叔丁基醚(MTBE) 是常用的汽油添加剂，是通过 烷基化 反应生产的。 37. 氯化反应主要有三种类型，分别是 加成氯化 、 取代氯化 和 氧氯化 。 38. 生产氯乙烯主要原料是 乙炔 和 乙烯 。 39. 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 。 40. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯 和 丙烯 。 41. 烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应 和 断链反应 。 42. 羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸 。 43. 催化剂一般由 活性组分 、 载体 和 助催化剂 组成。 44. 乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag 。 45. 丙烯腈的主要生产方法是 氨氧化 ，主要原料是 丙烯 和 氨 。 46. 环氧乙烷的主要生产方法是 乙烯环氧化 ，生产原料是 乙烯 和 氧 ，主要用途是 乙二醇 。 47. 皂化反应是指油脂在 碱性 条件下的水解反应。 422CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
化学工艺学思考题和部分答案
《化学工艺学》 第二版 米田涛主编 部分思考题答案
课后习题 增加部分英语题型专业（词汇） 催化裂化，catalytic cracking 加氢裂化，hydrocracking 延迟焦化，delayed coking 凝析油（Natural gasoline）、 石脑油(Naphtha)、 轻柴油(Atmospheric gas oil)、 粗柴油(Vacuum gas oil)、 加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯（Benzene, ）， 甲苯(Toluene, )， 二甲苯(Xylene, )； 乙烯，ethylene 丙烯，propylene 丁二烯，butadiene 邻二甲苯（Ortho-xylene,）、 对二甲苯（Para-xylene,）、 间二甲苯(Met-xylene,) 聚乙烯， polyethylene; 聚氯乙烯， polyvinylchlorid 聚苯乙烯， polystyrene
第三章 3-1根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物；解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律。造成裂解过程结焦生碳的主要反应是哪些？ 答：由表3-3 各种键能比较的数据可看出：○1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键能，断链比脱氢容易；○2烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;○3异构烷烃的键能小于正构烷烃，异构烷烃更容易发生脱氢或断链。 由表3-4数值，可看出：○1烷烃裂解是强吸热反应，脱氢反应比断链反应吸热值更高；断链反应的标准自由焓有较大的负值，是不可逆过程，脱氢反应的标准自由焓是正值或为绝对值较小的负值，是可逆过程，受化学平衡的限制；○2乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应，生成乙烯；甲烷在一般裂解温度下不发生变化。
化工工艺问答题大全(主要是乙烯部分)考试题
1重要的有机化工基础原料有 重要的有机化工基础原料有：乙烯、丙烯和丁二烯等低级烯烃分子中具有双键，化学 性质活泼，能与许多物质发生加成、共聚或自聚等反应，生成一系列重要的产物。 2 石油化工三大生产过程有哪些 ①基本有机化工生产过程:以石油和天然气为原料，制取三烯（乙烯丙烯丁二烯）、三 苯(苯甲苯二甲苯)、乙炔和萘等基本有机原料的过程。 ②有机化工生产过程：在基本有机原料的基础上，通过合成步骤制得醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈、卤代烃等有机原料的过程。 ③高分子化工生产过程：在以上基本有机原料和有机原料的基础上，通过各种聚合、 缩合步骤制得三大合成材料（合成纤维、合成塑料、合成橡胶）等最终产品及医药、 农药、染料、涂料、香料、胶黏剂等高分子化工产品的过程。 3 化工生产过程一般可概括为哪几个步骤 化工生产过程一般可概括为：原料预处理、化学反应、产品分离与精制。 4化学反应有哪些类型 ①按反应特性分：氧化.还原.加氢.脱氢.歧化.异构化.烷基化.脱烷基化.脱基化.分解.水合.偶合.聚合.缩聚.缩合.酯化.磺化.硝化.卤化.重氮化等。 ②按反应体系中的物料的相态分：均相反应和非均相反应。 ③按是否使用催化剂：催化反应和非催化反应。 5 化学反应器有哪些类型 ①按结构特点分：管式反应器.床式反应器.釜式反应器和塔式反应器。 ②按操作方式分：间歇式.连续式和半连续式。 ③按热状况分：等温反应器.绝热反应器和变温反应器。 ④按换热方式分：间接换热和直接换热的反应器。 6常用的分离和精制方法有哪些 冷凝.吸附.吸收.冷冻.萃取.闪蒸.精馏.渗透膜分离.结晶.过滤和干燥等。到目前为止，采用最多.最广泛的是精馏。 7 什么叫做工艺流程和工艺流程图 按物料加工顺序将这些功能单元有机地组合起来，构成工艺流程，用图的形式表示的 就是工艺流程图。将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
化工工艺学题库
第一章合成氨 1、简述天然气为原料进行蒸汽转化的主反应和副反应有哪些?采用哪些措施可以抑制副反应? 2、甲烷蒸汽转化过程工艺条件该如何选择，为什么? 3、蒸汽转化过程为什么要采用两段转化?两段转化的供热方式有何不同 4、甲烷蒸汽转化-段炉的结构有哪些类型，各有何特点 5、一氧化碳变换为何要采用中温变换和低温变换?工艺条件如何选择? 6、天然气中的硫有哪些形式，干法和湿法脱硫各有哪些?有何优缺点? 7、氧化锌脱硫前为什么要和钴钼加氢脱硫联合使用? 8、什么叫热碳酸钾法?采用热碳酸钾脱碳的基本原理如何?条件如何选择? 9、合成氨粗原料气的精制方法有哪些?其基本原理如何? 10、提高铜氨液吸收残余CO和CO2的能力的措施有哪些? 11、简述铜铵富液的再生目的以及在再生塔中各设备中的流动路径。 12、氨合成反应有何特点?如何选择氨合成的工艺条件? 13、氨的合成流程为什么要采用回路流程?合成气中氨的分离方法有哪些，有何特点? 14、氨舍成塔为什么要采用夹层式?合成塔有哪些类型?各有何优缺点? 15、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图。 16、比较甲烷蒸汽转化、一氧化碳变换、氨的合成所采用催化剂的情况。 第二章尿素 1、尿素合成的原料和基本原理是什么? 2、尿素生产的原则流程图是什么? 3、尿素合成工艺参数如何选择? 4、高压气提法生产尿素的高压圈包括那些设备，各起什么作用? 5、尿素生产主要有哪些设备?在结构上有什么特点? 第三章硫酸 1、简述硫酸生产原料的原料。 2、以硫铁矿为原料，绘出硫酸生产的工艺流程方块图。 3、硫铁矿焙烧之后，获得的炉气应经过哪些处理才能进入转化炉，分别采用何种设备完成? 4、沸腾焙烧时，可采用哪些措施保持炉温稳定。 5、SO,转化为SO,过程有何特点，为什么要采用两次转化两次吸收。 6、SO,吸收过程的工艺条件如何选择? 7、简述硫酸生产过程中是如何处理三废的。 第四章制碱 1、氨碱法制备纯碱的主要化学反应有哪些? 2、氨碱法制纯碱有哪些步骤? 3、氨碱法制碱过程中如何除去原料盐中的Ca2+、Mg2+离子 4、联合制碱法的生产原理是什么? 5、氨碱法与联合制碱法有何异同?
化学工艺学 第二版 (米镇涛 著) 课后习题答案
※<习题一> 课后习题： 1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？ 答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。 2现代化学工业的特点？ 答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（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）重视能量的合理利用，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。 补充习题： 1现代化学工业的特点是什么？ 2化学工艺学的研究范畴是什么 3简述石油化工原料乙烯的用途？ 4利用合成气可以合成哪些产品？ 5※<习题二> 课后习题： 1.生产磷肥的方法是哪两类？ 答：生产磷肥的两种方法是： （1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，主反应式为 （2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。 1.石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？ 答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。常、减压蒸馏有三类：（1）燃料型（2）燃料—润滑油型（3）燃料—化工型 4.石油的一次加工、二次加工介绍 答：石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
化工工艺一资格考试试题
化工工艺复习题纲 一、选择题（选择正确的答案，将相应的字母添入题内的括号中。） 1．离心泵铭牌上标明的扬程是指（ D ）； （A）功率最大时的扬程（B）最大流量时的扬程 （C）泵的最大扬程（D）效率最高时的扬程 2．一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是（ D ）； （A）忘了灌水（B）吸入管路堵塞 （C）压出管路堵塞（D）吸入管路漏气 3．离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，（ B ）能量的增加值； （A）包括内能在内的总能量（B）机械能 （C）静压能（D）位能（即实际的升扬高度） 4．往复泵在操作中（ C ）； （A）出口阀可以关闭（B）用出口阀调节流量 （C）用旁路阀调节流量（D）流量与扬程有关 5．板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在（ D ）时才成立。（A）过滤时的压差与洗涤时的压差相同； （B）滤液的粘度与洗涤液的粘度相同； （C）过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同； （D）过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同。 6．一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于（ B ）； （A）35℃（B）120℃（C）77.5℃（D）50℃ 7．有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气．液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为（ D ）； （A）气体走管外，气体并联逆流操作（B）气体走管内，气体并联逆流操作 （C）气体走管内，气体串联逆流操作（D）气体走管外，气体串联逆流操作 8．多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（ A ）； （A）没关系（B）反比（C）正比（D）不确定 9．与单效蒸发比较，在相同条件下，多效蒸发（ B ）； （A）生产能力更大（B）热能利用的更充分 （C）设备费用更低（D）操作更为方便 10．混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（ B ）； （A）容易（B）困难（C）完全（D）不完全 11．精馏塔操作时，随回流比R的增大，其（C ）； （A）精馏段操作效率降低（B）回流液量减小 （C）馏出液中轻组分含量升高（D）馏出液的流量增大 12．设计精馏塔时，若Ｆ、X F、X（D）X w均为定值，将进料热状况从q=1变为q >1，塔釜再沸器热负荷（ A ）； （A）变大（B）变小（C）不变（D）不一定 13．精馏过程的操作线为直线，主要基于（ C ）； （A）塔顶泡点回流（B）理想物系 （C）恒摩尔流假定（D）理论板假定 14．在吸收传质过程中，它的方向和限度将取决于吸收质在气液两相平衡关系。若要进行吸
化工工艺学复习题
化工工艺学习题汇编 一、单项选择题 1.各种不是C8芳烃来源的是（） A．邻二甲苯 B.乙苯 C．间二甲苯 D.异丙苯 2.在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成交谈、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A．煤气化 B.煤液化 C.热裂解 D.煤干馏 3.Mobil公司LTD法主要用于（） 4.A.芳烃歧化 B.烷基转移 C.芳烃脱烷基化 D.芳烃烷基化 4.既是保证乙烯回收率和乙烯产品质量（纯度）的关键设备，又是冷量主要消耗所在的设备是( ) A.甲烷塔和乙烯塔 B.脱甲烷塔 C.甲烷塔 D.乙烯塔 5.一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量称为( ) A.生产能力 B.生产强度 C.有效生产周期 D.转化率 6 .在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A.煤干馏 B.煤气化 C.煤液化 D.煤固化 7.深冷分离过程需要制冷剂，各制冷剂的常压沸点决定了它的最低蒸发温度，乙烯的常压沸点为-103.7℃，可以作为( ) A.-100℃温度级的制冷剂 B.-140℃温度级的制冷剂 C.-160℃度级的制冷剂 D.-180℃度级的制冷剂 8.称为高压甲烷塔时，脱甲烷塔压力达到( ) A. 3.0—3.2MPa B.3.3—3.6MPa C. 4.0—4.2MPa D.5.0—5.2MPa 9.在芳烃烷基化过程中，工业上常采用的烷基化剂有( ) A.烷烃和环烷烃 B.烷烃和芳烃 C.烯烃和芳烃 D.烯烃和卤代烷烃 10.各种芳烃组分中用途最广、需求量最大的是（） A．苯和甲苯 B.邻二甲苯和间二甲苯 C．甲苯和间二甲苯 D.苯和对二甲苯 11. 关注芳烃中，用途最广的需求量最大的苯和（） A.对二甲苯 B.间二甲苯 C.甲苯 D.邻二甲苯 12. 化学工艺与化学工程相配合，除了可以解决化工过程开发、装置设计、操作原理及方法等方面的问题，还可以解决（） A. 工艺计算 B. 物料平衡 C. 能量平衡 D. 流程组织 13. C8芳烃中的沸点最高的为（）
化学工艺学课后习题答案
第2章化学工艺基础 2-1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 答：石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今，基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有 90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。 2-2生物质和再生资源的利用前景如何？ 答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5何谓转化率？何谓选择性？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：转化率是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百分率。 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。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6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：三个基本特征： 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，但不能改变平衡。 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。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发