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1、化學(xué)工藝概論題庫(kù)0-1 以化學(xué)工業(yè)在過(guò)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用說(shuō)明發(fā)展化學(xué)工業(yè)的重要性。答:化學(xué)工業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,化學(xué)工業(yè)為其他工業(yè)的發(fā)展提供大量的原料,化學(xué)工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)工業(yè)的發(fā)展使人民生活更加豐富多彩。由此可知化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中必不可少的。0-2 從化學(xué)工業(yè)原料來(lái)源的變化說(shuō)明化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程。答:化學(xué)工業(yè)最初使用的原料是植物和礦物質(zhì),工藝有陶瓷、冶煉、釀造、染色等。但規(guī)模小,技術(shù)落后。近代以無(wú)機(jī)物生產(chǎn)的酸、堿、鹽,合成氨構(gòu)成了近代無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)?,F(xiàn)代有機(jī)化學(xué)工業(yè)是以煤為原料發(fā)展起來(lái)的,在發(fā)展過(guò)程中逐漸被石油化工所取代,21世紀(jì)生物質(zhì)化工發(fā)展迅猛,從
2、各個(gè)方面加快了工業(yè)的發(fā)展。0-3化學(xué)工業(yè)可分為哪些種類?答:化學(xué)工業(yè)包括石油化工、煤化工、鹽化工、精細(xì)化工等0-4化學(xué)工業(yè)有哪些共同特點(diǎn)?答:(1)投資高,大型化。(2)高度機(jī)械化,自動(dòng)化,連續(xù)化的生產(chǎn)裝置要求高技術(shù)水平;(3)綜合性強(qiáng);(4)能源消耗大,綜合利用潛力大。(5)安全生產(chǎn)要求嚴(yán)格。0-5化學(xué)工藝概論課程要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容?開(kāi)設(shè)本課程的目的是什么?答:主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)化工鏟平的原料路線,工藝原理和工藝技術(shù)開(kāi)發(fā),用自然科學(xué)的歸律來(lái)分析和解決化工產(chǎn)品生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。目的是使學(xué)生獲得化工原料、工藝原理和工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生既有實(shí)施常規(guī)工藝、常規(guī)管理和工藝技術(shù)工作的能力。0-6 試
3、從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原材料、科學(xué)技術(shù)、和人民生活等四方面說(shuō)明化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。答 1、化學(xué)工業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ)之一 提供了大量的化肥、農(nóng)藥、薄膜膠管等、使農(nóng)作物增產(chǎn)、合成橡膠、纖維的生產(chǎn)節(jié)約了大量的耕地。2、化學(xué)工業(yè)為其他工業(yè)的發(fā)展提供了大量的原材料。如:酸、堿、鹽、基本有機(jī)化工原料、新型的合成材料、各種助劑、涂料、膠黏劑等。豐富了人們的生活。3、化學(xué)工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科技的進(jìn)步促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,反過(guò)來(lái),化學(xué)工業(yè)的發(fā)展又促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步邁進(jìn)?;瘜W(xué)工業(yè)對(duì)合成、分離、測(cè)定、控制技術(shù)的要求都比較高,由此對(duì)其他行業(yè)部門提出了一定的要求,從而促進(jìn)了各種技術(shù)的發(fā)展。4、化學(xué)
4、工業(yè)的發(fā)展使人們的生活更加豐富多彩 人們的吃穿住行,日常生活都離不開(kāi)化工產(chǎn)品,化纖服裝、食品添加劑、新型包裝材料、裝飾材料、交通工具大多是化工材料,這些材料的使用使我們的日常生活不斷地改進(jìn)和提高。1.1 化工原料和化工產(chǎn)品之間有什么區(qū)別和聯(lián)系?答: 原料必須經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)或一系列加工過(guò)程才能變成目的產(chǎn)品。同一種原料可經(jīng)過(guò)不同的反應(yīng)可以得到不同的產(chǎn)品;不同的原料經(jīng)過(guò)不同的化學(xué)變化也可得到同一種產(chǎn)品。1.2 化工基礎(chǔ)原料和能源之間有何聯(lián)系?它們對(duì)化學(xué)工業(yè)有何特殊意義?答:化學(xué)工業(yè)的原料和能源之間關(guān)系密切,石油、煤、天然氣等原料都是礦物能源,化學(xué)工業(yè)是高耗能行業(yè),礦物能源的價(jià)格對(duì)化學(xué)工業(yè)的影響很大。1
5、.3 化工基本原料指的是哪些物質(zhì)?答:化工基本原料是指一些低碳的烷烴,烯烴,炔烴,芳香烴和合成氣,三酸,二堿,無(wú)機(jī)鹽等。1.4 化工基礎(chǔ)原料指 、 、 、 、 和 等。 答 石油 天然氣 煤 生物質(zhì) 無(wú)機(jī)物1.5 從石油的組成說(shuō)明石油與化學(xué)工業(yè)的關(guān)系。答:石油的組成:烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和少量的含氧硫氮的化合物。從石油出發(fā)可生產(chǎn)很多的化工產(chǎn)品,是化工支柱產(chǎn)業(yè)之一。 1.6 從物質(zhì)組成的角度來(lái)看,石油主要由 、 、 組成;從元素組成的角度來(lái)看,石油由 、 兩種元素組成。答 烷烴 烯烴 芳香烴 碳 氫1.7 石油化工的起始原料有哪些?可以通過(guò)那些化學(xué)加工途徑得到化工基本原料?答:石油化工的起始原料
6、有石油和天然氣??梢酝ㄟ^(guò)常減壓分流、裂化、催化重整等方式獲得基本化工原料。1.8 石油的煉制常用的方式有 、 、 三種。答 常減壓分溜 裂化 催化重整1.9 石油的裂化大體上可分為 、 、 、 四種。答 熱裂化 焦化 催化裂化 加氫裂化1.10 乙烯在化工生產(chǎn)上有何重要意義?答:乙烯是通過(guò)石油加工得到的重要化工原料之一。通過(guò)乙烯可以到到一系列的化工廠品。這些產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占有很重要的地位。1.11、單純加熱而不使用催化劑的裂解稱為( )A熱裂解 B 催化熱裂解 C 裂化 D 催化裂化A1.12、反映一個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的是( )的產(chǎn)量。A.石油 B.乙烯 C.苯乙烯 D.丁
7、二烯B1.13烴類裂解制乙烯過(guò)程正確的操作條件是( )。A. 低溫、低壓、長(zhǎng)時(shí)間 B高溫、低壓、短時(shí)間C高溫、低壓、長(zhǎng)時(shí)間 D高溫、高壓、短時(shí)間B1.13什么叫烴類的熱裂解反應(yīng)?根基烴類熱裂解過(guò)程的化學(xué)變化說(shuō)明裂解反應(yīng)的復(fù)雜性,并分析哪些反應(yīng)是有益的哪些反應(yīng)是有害而應(yīng)避免的,為什么?答:石油烴在隔絕空氣的條件下分子發(fā)生分解反應(yīng)而生成含碳原子數(shù)較少,相對(duì)分子量較低的烴類的過(guò)程。烴類熱裂解經(jīng)過(guò)脫氫、斷鏈疊合聚合、脫氫交聯(lián)等一系列復(fù)雜的反應(yīng)。第一次反應(yīng)生成乙烯、丙烯等。二次反應(yīng)消耗他們。所以二次反應(yīng)是有害的。應(yīng)該避免。1.14 烴類裂解分為兩類主要反應(yīng),一類是 ,是有益的; 一類是 是有害的,應(yīng)盡量
8、避免。答 一次反應(yīng) 二次反應(yīng)1.15 天然氣的主要成分是什么?在化工生產(chǎn)中有哪些主要用途?答:天然氣的主要成分是甲烷。在化工生產(chǎn)中主要用作生產(chǎn)合成氣。1.16 天然氣分為 、 兩類。答 干氣 濕氣1.17從煤的結(jié)構(gòu)分析,以煤為原料獲取化工基本原料有那些加工方法?答:煤的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,主要以芳香烴為主,在化工生產(chǎn)中煤的加工方法主要有干餾,煤的氣化,電石的生產(chǎn)等。1.18什么是煤的干餾?煤的高溫?zé)捊箍梢缘玫侥男┊a(chǎn)品?從中可以分離得到哪些化工基本原料?答:隔絕空氣加熱叫煤的干餾。高溫干餾的產(chǎn)物為焦?fàn)t煤氣、粗苯、煤焦油、焦炭等。1.19 煤的加工途徑主要有三種,分別是 、 、 。答 煤的干餾 煤的液化
9、煤的氣化1.20 煤氣化制取合成氣的原理是什么?合成氣有哪些用途?答:煤在隔絕空氣的情況下,與空氣或水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣。合成氣可以作為燃料氣使用,合成氨的原料氣,也可以用做合成甲醇。1.21 什么是生物質(zhì)?化學(xué)工業(yè)主要利用哪些種類的生物質(zhì)?經(jīng)過(guò)加工可得到那些基本化工基本原料?答:生物質(zhì)是指生物有機(jī)質(zhì),泛指農(nóng)產(chǎn)品?;瘜W(xué)工業(yè)主要利用含淀粉的物質(zhì)含糖的物質(zhì),含纖維的物質(zhì),脂肪類物質(zhì),蛋白質(zhì)等。經(jīng)加工可得糖類、酒精、酸類肥皂,氨基酸等。1.22 利用生物質(zhì)生產(chǎn)糠醛有何特殊意義?工業(yè)上采用什么樣的工藝條件進(jìn)行加工生產(chǎn)?答:糠醛是一種用途很廣泛的有機(jī)物,是一種很重要的化工原料可生產(chǎn)一系列的化工產(chǎn)品。生產(chǎn)
10、糠醛時(shí)以多縮戊糖為原料在酸的作用下水解可得糠醛。1.23 選擇化工產(chǎn)品生產(chǎn)原料路線時(shí),應(yīng)遵循哪些基本原則?答:(1)資源充足,成本低,易開(kāi)采、收集。(2)易提純(3)運(yùn)輸方便(4)盡量用礦物和農(nóng)副產(chǎn)品下腳料作為原料。(5)做到資源綜合利用(6)考慮特殊因素。1.24. 化學(xué)工藝按原料的不同來(lái)分類包括下列( )。A煤化工 B天然氣化工 C精細(xì)化工 D石油化工ABCD1.25. 在下列物質(zhì)中,屬于常用化工生產(chǎn)基礎(chǔ)原料的是( )。A天然氣 B空氣 C乙烯 D金屬礦ABD1.26生物化工的優(yōu)點(diǎn)有( )。A反應(yīng)條件溫和 B能耗低,效率高 C選擇性強(qiáng),三廢少 D前三項(xiàng)都是ABCD2.1說(shuō)出下列概念,并比較
11、他們的區(qū)別 產(chǎn)品、成品、半成品、副產(chǎn)品、聯(lián)產(chǎn)品、商品、廢品。答 產(chǎn)品: 通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程加工出來(lái)的物品即為產(chǎn)品。成品:加工完畢,質(zhì)量合格,能向外出售的產(chǎn)品即為成品。半成品:在有兩步或兩步以上多道工序的化工生產(chǎn)中,其中任何一個(gè)中間步驟得到的產(chǎn)品都成為半成品。副產(chǎn)品:制造某種產(chǎn)品時(shí),附帶產(chǎn)生的產(chǎn)品叫副產(chǎn)品。聯(lián)產(chǎn)品:一套裝置同時(shí)生產(chǎn)兩種或兩種以上的產(chǎn)品互稱聯(lián)產(chǎn)品。商品:為交換而生產(chǎn)并檢驗(yàn)和包裝的產(chǎn)品成為商品。:廢品:不合出廠規(guī)格的產(chǎn)品稱為廢品。2.2 基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品有系列 、 、 、 、 等五類。答碳一 碳二 碳三 碳四 芳香烴系列2.3主要無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品可分為那幾個(gè)主要類別?氨及其加工產(chǎn)品、
12、氯堿工業(yè)產(chǎn)品、無(wú)機(jī)酸和無(wú)機(jī)鹽、化學(xué)肥料。2.4常用的和新型的高分子化工主要產(chǎn)品有哪些種類?答:塑料、合成纖維、合成橡膠、合成橡膠、功能高分子材料2.5 按國(guó)情將精細(xì)化工產(chǎn)品主要分為哪些大的類別?答:按目前的情況分為十一大類。包括農(nóng)藥、染料、化妝品等2.6 無(wú)機(jī)化工主要產(chǎn)品分為那幾類?氨及其加工產(chǎn)品、氯堿工業(yè)產(chǎn)品、無(wú)機(jī)酸和無(wú)機(jī)鹽、化學(xué)肥料等四類。2.7 合成高分子材料主要分為 、 、 、 、 。 塑料、合成纖維、合成橡膠、合成橡膠、功能高分子材料2.8以乙烯為原料經(jīng)催化劑催化聚合而得的一種熱聚性化合物是( )。APB BPE CPVC DPPB2.9下列物質(zhì)不一定是合成材料的是( )。A塑料 B
13、尼龍 C橡膠 D纖維CD3.1 化工生產(chǎn)過(guò)程的組成主要有哪些內(nèi)容?答:化工生產(chǎn)過(guò)程的核心內(nèi)容是工藝過(guò)程,同時(shí)為保證工藝過(guò)程的順利實(shí)施,還需要若干的輔助部門,共同組成化工生產(chǎn)過(guò)程的主要內(nèi)容。3.2 化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝管理體系包括那些管理部門?它們各有何職責(zé)?答:動(dòng)力車間 為全場(chǎng)提供動(dòng)力;機(jī)修車間 保證全廠機(jī)器能正常運(yùn)轉(zhuǎn);儀表車間 使儀表正常工作,保證工藝控制正常;生產(chǎn)技術(shù)部門 負(fù)責(zé)全廠生產(chǎn)的組織、計(jì)劃、管理協(xié)調(diào),保證生產(chǎn)正常進(jìn)行;質(zhì)監(jiān)部門;機(jī)械動(dòng)力部門;安全部門;環(huán)境保護(hù)部門;供銷部門等。3.3 化工生產(chǎn)過(guò)程工藝管理主要應(yīng)貫徹執(zhí)行那些工藝文件?分別說(shuō)明他們的性質(zhì)和作用。在化工生產(chǎn)中執(zhí)行這些工藝文
14、件有何意義?答:生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程、安全技術(shù)規(guī)程、崗位操作法、生產(chǎn)控制分析化驗(yàn)規(guī)程、操作事故管理制度、工藝管理制度等。生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程是核心和重點(diǎn),對(duì)本企業(yè)具有法規(guī)作用,只有按本法規(guī)操作,才能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。安全技術(shù)規(guī)程 對(duì)一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō),安全是第一位的,只有按安全操作規(guī)程操作才能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。崗位操作法 崗位操作法是一個(gè)具體崗位上的綜合的操作要點(diǎn)和規(guī)程,對(duì)工廠正常生產(chǎn)具有很重要的意義,每個(gè)崗位都能按操作法進(jìn)行操作,才能保證正常的生產(chǎn)。生產(chǎn)控制分析化驗(yàn)規(guī)程 是原料和產(chǎn)品質(zhì)量的控制部門;3.4技術(shù)改革與產(chǎn)品更新在化工生產(chǎn)中有何意義?答:技術(shù)改革和產(chǎn)品更新是企業(yè)的生命,沒(méi)有技術(shù)革新和產(chǎn)品更新
15、的企業(yè)肯定要被淘汰。3.5 什么是單程轉(zhuǎn)化率?總轉(zhuǎn)化率?平衡轉(zhuǎn)化率?他們?cè)诨どa(chǎn)中個(gè)有何意義?答:以反應(yīng)器為對(duì)象,參加反應(yīng)的原料量占通入反應(yīng)器原料總量的百分?jǐn)?shù)成為原料的單程轉(zhuǎn)化率??傓D(zhuǎn)化率是指轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的原料占投入原料總量的百分?jǐn)?shù)。平衡轉(zhuǎn)化率是指在反應(yīng)器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的物料占投入物料的百分?jǐn)?shù)。他們都能為化工生產(chǎn)提供必要的數(shù)據(jù),是衡量化工生產(chǎn)效率的依據(jù)。3.6 収率與平衡產(chǎn)率有何區(qū)別?選擇性和單程収率兩個(gè)指標(biāo)在化工生產(chǎn)中有什么意義?答:收率是指一般的反應(yīng)過(guò)程及非反應(yīng)過(guò)程中得到的目的產(chǎn)品的百分率,平衡慘綠是指反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)目標(biāo)產(chǎn)品的占原料的百分?jǐn)?shù)。單程轉(zhuǎn)化率和選擇性都只是從某一方面說(shuō)明反應(yīng)
16、進(jìn)行的程度,生產(chǎn)上并不追求很高的轉(zhuǎn)化率和選擇性,而是追求綜合效果。3.7 如何用轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的指標(biāo)來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)的效果?答:轉(zhuǎn)化率越接近平衡轉(zhuǎn)化率反映效果越好,產(chǎn)率越高反映效果越好。3.8 通過(guò)哪些途徑可以提高化學(xué)反應(yīng)的效果?答:控制反應(yīng)的溫度,壓力,反應(yīng)時(shí)間在適宜的范圍之內(nèi),恰當(dāng)?shù)拇呋瘎?.9 什么是原材料消耗定額?降低消耗定額在化工生產(chǎn)中有何意義?答:原料消耗定額是指將初始原料轉(zhuǎn)化為具有一定純度的最終產(chǎn)品按化學(xué)方程式計(jì)算的消耗定額叫理論消耗定額。實(shí)際消耗量越接近理論量,原料利用率越高。效果越好。3.10 原料利用率、原料消耗定額、和原料損失率之間有何關(guān)系?采取哪些措施可以降低原料消耗定額
17、?原料利用率越高,原料消耗定額越低。原料損失率越低,采用適宜的反應(yīng)條件,加強(qiáng)生產(chǎn)管理,提高選擇性,可以降低原料消耗定額。3.11 化工廠常用的公用工程包括哪些種類?答供水、供熱、冷凍、供電和供氣3.12 化工廠常用的公共工程有 、 、 、 。供水、 供電 、 冷凍 、 供氣4.1 對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的工業(yè)意義是什么?答:進(jìn)行熱力學(xué)分析,可知化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的可能性;進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,可知反應(yīng)進(jìn)行的快慢。兩個(gè)分析都為化工生產(chǎn)提供理論依據(jù)。4.2 用什么方法來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)體系中主、副反應(yīng)進(jìn)行的難易程度?目的何在?答:了解主、負(fù)反應(yīng)發(fā)生的條件,結(jié)合各個(gè)反應(yīng)的熱力和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),判
18、斷反應(yīng)的難易。目的是取得良好的生產(chǎn)效果,得到更多的產(chǎn)品。4.3 通過(guò)烴類原料裂解生產(chǎn)乙烯反應(yīng)過(guò)程的熱力學(xué)分析可以說(shuō)明什么問(wèn)題?為什么單純提高裂解反應(yīng)溫度不一定能達(dá)到提高乙烯產(chǎn)率的目的?答:通過(guò)熱力學(xué)分析知道,裂解生成乙烯是吸熱反應(yīng)。溫度低時(shí)乙烯產(chǎn)率極低。升高溫度有利于乙烯的生成,。但溫度升高副反應(yīng)也會(huì)增多,乙烯產(chǎn)率反而會(huì)降低,所以。單純的提高溫度,并不能提高乙烯的產(chǎn)率。4.4 從化學(xué)平衡移動(dòng)的原理定性分析確定有利于甲醇生產(chǎn)的工藝條件的原則?答:合成甲醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng),體積縮小的反應(yīng),從熱力學(xué)的角度分析,降低溫度、提高壓力、增加反應(yīng)物溫度均有利于甲醇的合成。4.5 影響工藝過(guò)程生產(chǎn)能力的因素有
19、哪些?答:設(shè)備因素、人為因素、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的狀況等。4.6 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?溫度影響化學(xué)反應(yīng)速率有何規(guī)律?答:溫度、壓力、原料濃度、停留時(shí)間、催化劑等。溫度升高反應(yīng)速度一般加快,但也有特例。4.7 綜合熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果,為了達(dá)到提高乙烯產(chǎn)率的目的,應(yīng)如何選擇適宜的溫度條件和停留時(shí)間?答:根據(jù)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。選擇較高的溫度和較短的停留時(shí)間才能達(dá)到提高乙烯產(chǎn)率的目的。4.8 催化劑在化工產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)上有何意義?答:催化劑在工業(yè)生產(chǎn)上可以加快主反應(yīng)速度、減少副反應(yīng)。使反應(yīng)定向進(jìn)行,緩和反應(yīng)條件,降低對(duì)設(shè)備的要求,從而提高設(shè)備的生產(chǎn)能力和降低產(chǎn)品成本。4.9 工業(yè)固體催化劑一般
20、由哪些成分組成?各組分所起的作用是什么?答:活性組分 對(duì)主反應(yīng)起催化作用;助催化劑 提高催化劑的活性;抑制劑 抑制副反應(yīng);載體 分散催化劑、提高催化劑強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性、熱穩(wěn)定性、活性。4.10 工業(yè)固體催化劑一般由 、 、 、 四部分組成活性組分、助催化劑、抑制劑、載體4.11 工業(yè)用固體催化劑一般可用哪些方法制備?答:溶解、沉淀、浸漬、洗滌、干燥、混合、熔融等。4.12 根基什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量工業(yè)固體催化劑的性能好壞?答:活性、合理的流體流動(dòng)性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、耐毒性、使用壽命等。4.13 固體催化劑活化處理的作用是什么?答:活化處理后才能將活性和選擇性提高到正常使用水平。4.14 固體催化劑
21、使用過(guò)程中,活性衰退的原因有哪些?那些活性可以再生?哪些不能再生?各舉例說(shuō)明。答:中毒及碳沉積、化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變、催化劑成分的改變及損失。碳沉積和暫時(shí)性中毒可以再生。化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變和成分的改變、流失不可再生。4.15 正確使用固體催化劑應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?答:防止活化好的催化劑與空氣接觸、凈化原料避免中毒、控溫、維持正常操作條件、開(kāi)車正常操作。4.16 可采用那些催化劑操作方法來(lái)維持催化劑穩(wěn)定的活性?每個(gè)方法有何利弊?答:催化劑交換、連續(xù)等溫室式操作法、升溫操作法催化劑交換 產(chǎn)量和質(zhì)量都比較穩(wěn)定 。但比較麻煩。連續(xù)等溫室式操作法 優(yōu)點(diǎn)催化劑活性穩(wěn)定產(chǎn)量、質(zhì)量穩(wěn)定;高溫反應(yīng),產(chǎn)品變化不大以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制
22、。缺點(diǎn)是每天都要加卸催化劑,勞動(dòng)強(qiáng)度大、催化劑不能充分利用生產(chǎn)能力低。4.17 催化劑的使用分三個(gè)時(shí)期,分別為 、 、 。成熟期 、 活性穩(wěn)定期 、 衰老期4.18 一種性能良好的催化劑必須具備那些性能?高活性、合理的流體流動(dòng)性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性好、耐毒性高、使用壽命長(zhǎng)等。4.19 催化劑在使用過(guò)程中活性會(huì)逐漸下降,其原因主要有三個(gè)方面 、 、 。答 碳沉積 , 化學(xué)成分改變 , 催化劑成分改變和流失4.20 催化劑最常用的制備方法有那幾種?溶解、沉淀、浸漬、洗滌、干燥、混合、熔融等4.21 催化劑能加速化學(xué)反應(yīng),是因?yàn)樗狗磻?yīng)的 降低,從而改變了反應(yīng)的 。答 活化能 途徑4.22 影
23、響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有 、 、 、 。答 溫度 、壓力 、濃度 、催化劑4.23 判斷題(1) 催化劑的中毒可分為可逆性和不可逆性中毒。( )(2).在反應(yīng)過(guò)程中催化劑是不會(huì)直接參加化學(xué)反應(yīng)的。( )×(3).催化劑在反應(yīng)前后物理和化學(xué)性質(zhì)均不改變。( )(4).固體催化劑使用載體的目的在于使活性組分有高度的分散性,增加催化劑與反應(yīng)的接觸面積。( )4.24化工生產(chǎn)過(guò)程的核心是( )。A.混合 B.分離 C.化學(xué)反應(yīng) D.粉碎C4.25化工生產(chǎn)一般包括( )。A.原料處理和化學(xué)反應(yīng)B.化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品精制C.原料處理和產(chǎn)品精制D.原料處理,化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品精制D4.26對(duì)于吸熱反應(yīng),
24、一般反應(yīng)溫度( )有利于反應(yīng)的進(jìn)行。A.升高 B.降低 C.不變 D.改變A4.27物料連續(xù)不斷的流過(guò)裝置,并以產(chǎn)品形式連續(xù)不斷的離開(kāi)生產(chǎn)裝置,這種化工生產(chǎn)過(guò)程稱為( )A間歇操作 B 連續(xù)操作 C 半間歇操作 D不能確定B4.28影響反應(yīng)過(guò)程的基本原因有( )。A.溫度,壓力,原料配比和濃度B.溫度,原料配比和濃度C.溫度,壓力,原料配比和停留時(shí)間D.溫度,壓力和停留時(shí)間C4.29化學(xué)反應(yīng)速率和下列因素中的( )無(wú)關(guān)。A.溫度 B.濃度 C.反應(yīng)物特性 D.活化能C4.30實(shí)驗(yàn)室衡量一個(gè)催化劑的價(jià)值時(shí),下列哪個(gè)因素不加以考慮( )。A.活性 B.選擇性 C.壽命 D.價(jià)格D4.31在固體催化
25、劑所含物質(zhì)中,對(duì)反應(yīng)具有催化活性的主要物質(zhì)是( )A.活性成分B.助催化劑 C.抑制劑 D.載體A4.32 下列性質(zhì)不屬于催化劑三大特性的是( )。A活性 B選擇性 C穩(wěn)定性 D溶解性D4.33將原料一次送入設(shè)備,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,完成某一階段的反應(yīng)后,卸出成品或半成品,然后更換新原料,重新開(kāi)始重復(fù)的操作步驟這種化工生產(chǎn)過(guò)程稱為( )A間歇操作 B 連續(xù)操作 C 半間歇操作 D不能確定A4.34、凡是有機(jī)化合物在高溫下分子鏈發(fā)生斷裂的過(guò)程稱為( )A裂解 B裂化C蒸餾 D精餾B4.35、在烴類熱裂解過(guò)程中,一次反應(yīng)的主產(chǎn)物為( A )A乙烯和丙烯 B 乙烯和甲苯 C乙烯和甲苯 D甲苯和二甲苯A4.
26、36、不同類型的烴裂解生成乙烯和丙烯的能力不同,最容易裂解的烴類是( )A 正烷烴 B 異烷烴 C 環(huán)烷烴 D 芳烴C4.37、催化劑具有( )特性。A改變反應(yīng)速率B改變化學(xué)平衡C既改變反應(yīng)速率又改變化學(xué)平衡D反應(yīng)速率和化學(xué)平衡均不改變,只改變反應(yīng)途徑A4.38、對(duì)于放熱反應(yīng),一般反應(yīng)溫度( )有利于反應(yīng)的進(jìn)行。A.升高 B.降低 C.不變 D.改變B4.39. 使用固體催化劑時(shí)一定要防止其中毒,若中毒后其活性可以重新恢復(fù)的中毒是( )。A永久中毒 B暫時(shí)中毒 C碳沉積 D鈍化BC4.40.生產(chǎn)能力又分為( )A.設(shè)計(jì)能力 B.查定能力 C.現(xiàn)有能力 D.固有能力ABC4.41.在化工生產(chǎn)中,
27、常用的冷卻介質(zhì)有( )A.低溫水 B.鹽水 C.有機(jī)物 D.氨ABCD4.42在化學(xué)反應(yīng)中溫度升高可以使下列哪種類型反應(yīng)的速率提高的更快( )。A活化能高的反應(yīng) B活化能低的反應(yīng)A4.43在有催化劑參與的反應(yīng)過(guò)程中,在某一反應(yīng)周期內(nèi),操作溫度常采用( )。A恒定 B逐漸升高 C逐漸降低 D. 波浪變化B4.44作為化工生產(chǎn)操作人員應(yīng)該( )。A按照師傅教的操作 B嚴(yán)格按照“操作規(guī)程”操作C按照自己的理解操作 D 隨機(jī)應(yīng)變操作B5.1 化工生產(chǎn)過(guò)程的間歇操作和連續(xù)操作有何區(qū)別?如何選擇?答:連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出產(chǎn)品的操作叫連續(xù)操作;一次進(jìn)料反應(yīng)完后取出產(chǎn)品的操作叫間歇操作。采用什么操作要看具體的生產(chǎn)
28、工藝和規(guī)模。一般小規(guī)模、多品種的生產(chǎn)采用間歇操作。工藝參數(shù)穩(wěn)定,大規(guī)模生產(chǎn)一般采用連續(xù)操作。5.2 反應(yīng)過(guò)程工藝條件優(yōu)化的最佳點(diǎn)選擇的三種方式有何不同含義?用哪種方式作為分析最佳工藝優(yōu)化條件的優(yōu)化目標(biāo)比較符合實(shí)際?答:一是最高轉(zhuǎn)化率的點(diǎn)、二是總收率最大得點(diǎn)、三是成本最低的點(diǎn)。第三種方式作為分析最佳工藝優(yōu)化條件的優(yōu)化目標(biāo)比較符合實(shí)際。5.3 反應(yīng)過(guò)程工藝條件優(yōu)化的最佳點(diǎn)選擇有三種方式,分別為 、 、 。答 最高轉(zhuǎn)化率的點(diǎn)、是總收率最大得點(diǎn)、成本最低的點(diǎn)5.4 工藝條件的選擇一般從四方面選擇,即。 、 、 、 。答 壓力、 溫度、 原料組成、 空間速度5.5 溫度、壓力、空間速度、原料配比對(duì)化學(xué)反
29、應(yīng)過(guò)程的影響各有什么共同規(guī)律?應(yīng)根基什么原則來(lái)選擇溫度、壓力、空間速度、原料配比的最佳控制范圍?答:共同規(guī)律是使反應(yīng)過(guò)程速率盡量的快,轉(zhuǎn)化率高,選擇性好。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)成本最低的原則來(lái)控制最佳范圍。5.6 烴類熱裂解反應(yīng)的溫度和停留時(shí)間對(duì)裂解反應(yīng)過(guò)程有何影響?如何選擇適宜的裂解溫度和停留時(shí)間?答:高溫有利于裂解反應(yīng)的進(jìn)行,停留時(shí)間長(zhǎng)有利于二次反應(yīng)的進(jìn)行,對(duì)裂解反應(yīng)產(chǎn)生不良影響。根據(jù)裂解反應(yīng)曲線,烴類熱裂解溫度應(yīng)控制在1380K之下,但要盡量的高。停留時(shí)間適當(dāng)?shù)目s短有利于乙烯收率的提高。5.7 反應(yīng)壓力對(duì)烴類熱裂解有何影響?裂解過(guò)程中加入水蒸汽有哪些好處?如何選擇合適的原料和水蒸氣的稀釋比?答:反應(yīng)
30、壓力:烴類熱裂解 是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),減壓有利于反應(yīng)的進(jìn)行。因此壓力要盡量的低。裂解過(guò)程中加入水蒸氣有如下優(yōu)點(diǎn):熱熔大,有利于保持溫度穩(wěn)定、便宜,易分離、減少管壁損失、與積碳反應(yīng),清洗管壁。選擇原料和水蒸氣的稀釋比時(shí),應(yīng)根據(jù)原料不同采取不同的配比。原則是生產(chǎn)成本最低。5.8 烴類熱裂解的主要目的是為了得到 、 。答 乙烯 丙烯 5.9 停留時(shí)間和空速有著密切的聯(lián)系, 越大, 越短; 越小, 越長(zhǎng),但不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系。, 空速 停留時(shí)間 空速 停留時(shí)間5.10 化工生產(chǎn)過(guò)程按其操作方式分為 、 和 ;按操作狀態(tài)又可分為 和 。 間歇 、 連續(xù)過(guò)程 半間歇操作; 穩(wěn)態(tài) 非穩(wěn)態(tài)5.11 原料
31、烴的組成對(duì)裂解結(jié)果的影響和規(guī)律?答:烷烴:分子量越小烯烴收率越高。環(huán)烷烴:環(huán)烷烴裂解時(shí)主要生成丁二烯、乙烯,但更易生成芳香烴。生產(chǎn)乙烯的效果不如烷烴好;芳香烴裂解時(shí)極少生成乙烯,所以裂解原料中應(yīng)盡量避免含有芳烴。5.12 以垂直倒梯式裂解爐為例,說(shuō)明乙烯裂解爐的自動(dòng)調(diào)節(jié)方案是如何確定的?答:乙烯裂解溫度為7650C停留時(shí)間為0.45s,反應(yīng)后需要急冷。影響裂解過(guò)程的主要因素為反應(yīng)溫度、停留時(shí)間和水蒸氣用量。影響反應(yīng)溫度的因素又主要是原料、燃料情況、傳熱情況。因此,要達(dá)到裂解爐工藝參數(shù)穩(wěn)定控制的目的就必須設(shè)置原料流量、稀釋蒸汽流量、裂解氣出口溫度三個(gè)基本的調(diào)節(jié)回路。首先設(shè)置原料流量和水蒸氣流量回
32、路達(dá)到水、油比例穩(wěn)定,其次在裂解管出口測(cè)溫,通過(guò)流量控制保證溫度的恒定、從而保證工藝參數(shù)穩(wěn)定。5.13 空間速度、原料配比對(duì)醋酸乙烯合成反應(yīng)有何影響規(guī)律?如何實(shí)現(xiàn)原料混合氣體流量的穩(wěn)定控制?答:醋酸乙烯合成反應(yīng)的原料配比,乙炔過(guò)量對(duì)反應(yīng)是有利的,空速太高,很多原料來(lái)不及反應(yīng)就離開(kāi)了反應(yīng)器,生產(chǎn)成本增加,空速太低原料轉(zhuǎn)化率高,但生產(chǎn)能力降低。為實(shí)現(xiàn)原料混合氣體流量的穩(wěn)定控制。需采取的措施:一、液態(tài)醋酸加入量除要保證醋酸蒸發(fā)量外,還要補(bǔ)充醋酸蒸發(fā)器底部排出的醋酸高沸物消耗的醋酸量,二是根據(jù)醋酸液位器顯示的液位來(lái)調(diào)節(jié)醋酸蒸發(fā)器的蒸汽加入量,以此來(lái)達(dá)到原料混合氣體流量的穩(wěn)定控制。5.14 化工產(chǎn)品的生
33、產(chǎn)工藝流程一般由哪些環(huán)節(jié)組成?每個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)具備什么功能?答:原料工序 原料的貯存、凈化干燥劑配制;反應(yīng)工序 是全流程的核心;分離工序 產(chǎn)品或半成品的分離、凈化;后處理工序?qū)Ξa(chǎn)品加工制作,得到可出廠的商品。5.15 在組織工藝流程時(shí),應(yīng)根據(jù)哪些要求來(lái)選擇反應(yīng)器和精餾塔等主要設(shè)備?答:主要有下列幾方面(1)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)要求(2)熱量傳遞的要求(30質(zhì)量傳遞過(guò)程與流體動(dòng)力學(xué)過(guò)程的要求(4)工程控制要求(5)機(jī)械工程要求(6)技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理要求??傊磻?yīng)器的選擇應(yīng)根據(jù)反應(yīng)器的性能、特點(diǎn),根據(jù)具體產(chǎn)品生產(chǎn)的需要來(lái)選定。5.16 組織化工生產(chǎn)工藝流程的原則是什么?對(duì)工藝流程進(jìn)行評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和方法是什么?答:有以下
34、原則:(1)物料充分利用(2)物料轉(zhuǎn)化率高,主反應(yīng)選擇性高(3)工藝流程的連續(xù)化自動(dòng)化(4)易燃易爆的安全措施(5)適宜的單元操作及設(shè)備形式。5.17 什么是化工生產(chǎn)工藝流程圖?化工生產(chǎn)工藝流程圖一般有哪些常用的表示方法?各種流程圖都各有何用途?有何區(qū)別?答; 化工生產(chǎn)工藝流程圖是以工程的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的工藝流程,以設(shè)備形狀示意圖或框圖分別表示化工生產(chǎn)設(shè)備或單元操作,用箭頭表示物料流向,并輔以必要地文字說(shuō)明?;どa(chǎn)工藝流程圖一般常用的表示方法有:方框圖、示意簡(jiǎn)圖 對(duì)工藝流程的一般性說(shuō)明。帶儀表控制點(diǎn)的工藝流程圖 是組織和實(shí)施化工生產(chǎn)的技術(shù)文件。工藝管配流程圖 也是組織和實(shí)施化
35、工生產(chǎn)的技術(shù)文件,一般作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)崗位操作法的附圖使用。物料流程圖 物料量的變化情況或物料衡算結(jié)果的表示方法。5.18 在化工生產(chǎn)中,工藝流程評(píng)價(jià)的原則是技術(shù)上 ,經(jīng)濟(jì)上 ,操作上 安全上 。答 先進(jìn) 合理 合理 可靠 6.1 化工過(guò)程技術(shù)開(kāi)發(fā)的目的是什么?在當(dāng)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展中有何意義?答化工過(guò)程開(kāi)發(fā)的目的是新的產(chǎn)品生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí),降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展中,化工過(guò)程技術(shù)開(kāi)發(fā)是企業(yè)的生命。6.2 技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本條件是什么?包括哪些內(nèi)容?答:技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本條件是(1)過(guò)程所涉及的產(chǎn)品是有價(jià)值的(20經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室研究(3)有明確的分離,檢測(cè)方法(4)要看技術(shù)上是否先進(jìn)產(chǎn)品銷路
36、三廢處理等一系列問(wèn)題(5)對(duì)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域是有用處的。6.3 過(guò)程開(kāi)發(fā)一般要經(jīng)過(guò)哪些循環(huán)和步驟?答:計(jì)劃決策、探索實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室研究、中試、工業(yè)化試驗(yàn)階段、正式批量生產(chǎn)階段6.4 過(guò)程評(píng)價(jià)在過(guò)程開(kāi)發(fā)中有何意義?答:過(guò)程評(píng)價(jià)可以使技術(shù)上更可靠,先進(jìn)經(jīng)濟(jì)上更合理;設(shè)備、工藝、能量、原料、安全得到合理的改進(jìn),為了工業(yè)生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。6.5 實(shí)驗(yàn)室研究的任務(wù)和特點(diǎn)是什么?答:實(shí)驗(yàn)室研究的任務(wù)是得到一種生產(chǎn)方法的設(shè)想說(shuō)明該過(guò)程的可能性。為過(guò)程的開(kāi)發(fā)提供必要的依據(jù)。特點(diǎn)是(1)設(shè)備盡量小(2)嚴(yán)格的操作參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和進(jìn)行研究。6.6 中間試驗(yàn)的任務(wù)是什么?答:(1)獲得工業(yè)裝著所必須的數(shù)據(jù)(2)研究和實(shí)施生
37、產(chǎn)控制方法(3)考核雜質(zhì)積累對(duì)過(guò)程的影響(4)考核設(shè)備的選型及材料的耐腐蝕性(5)確定實(shí)際的原材料消耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)(6)提供一定量的產(chǎn)品,靠近額鏟平的加工和使用性能(7)修正和檢測(cè)數(shù)學(xué)模型。6.7 在設(shè)計(jì)中式的流程方案時(shí),是否一定要完整的流程?為什么?答:在設(shè)計(jì)中式的流程方案時(shí),不一定要完整的流程,整流程中試有優(yōu)點(diǎn) 但時(shí)間長(zhǎng)費(fèi)用大。可以對(duì)關(guān)鍵步驟進(jìn)行中試,以取得關(guān)鍵數(shù)據(jù)。6.8 確定中試裝置規(guī)模的原則是什么?答:中試所耗費(fèi)的人力物力是最大的,所以在不影響參數(shù)調(diào)節(jié)和取樣的情況下,規(guī)模要盡量的小。6.9 化工過(guò)程開(kāi)發(fā)步驟中,除了設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)外,最重要的三個(gè)環(huán)節(jié)為 、 、 。答 實(shí)驗(yàn)室研究、中間
38、實(shí)驗(yàn)、工業(yè)裝置的預(yù)設(shè)計(jì)7.1 合成氨生產(chǎn)包括那三個(gè)步驟?有那三種方法?答:合成氨生產(chǎn)包括三個(gè)步驟是 造氣、凈化、壓縮和合成。三個(gè)方法是 低壓、高壓、中壓法。7.2 合成氨生產(chǎn)的三個(gè)步驟為 、 、 。答 造氣、 凈化、 壓縮和合成7.3 合成氨有三種方法,分別為 、 、 。低壓 、 高壓 、 中壓7.4 說(shuō)明合成氨工藝中提高平衡氨濃度的意義。采取哪些措施可以提高平衡氨濃度?為什么?答:提高平衡氨濃度可以提高原料的利用率,減少原料循環(huán)。降低生產(chǎn)成本。采取高壓、降溫的工藝條件可以提高按平衡濃度。7.5影響合成氨反應(yīng)速率的因素有哪些?有何規(guī)律?答:壓力、溫度、合成塔進(jìn)口氣體的組成、空間速度。他們都是以
39、動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)為依據(jù)來(lái)確定的。7.6 影響合成氨反應(yīng)速率的因素有 、 、 、 等。溫度、 壓力 催化劑 、 空速7.7 合成氨的催化劑由那些成分組成?它們對(duì)提高催化劑的性能各起到什么作用?答:活性組分 對(duì)主反應(yīng)起催化作用;助催化劑 提高催化劑的活性;抑制劑 抑制副反應(yīng);載體 分散催化劑、提高催化劑強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性、熱穩(wěn)定性、活性。7.8 氨合成反應(yīng)的操作條件如:壓力、溫度、進(jìn)合成塔的氣體組成、空間速度各是如何選擇確定的?壓力:壓力高,對(duì)合成氨有力。氨分離流程簡(jiǎn)化,易分離,但對(duì)設(shè)備要求高,能量消耗高。綜合考慮可認(rèn)為30MPa是合適的壓力。溫度:溫度高不利于氨合成,但能提高催化劑的活性,提高反應(yīng)速率
40、,提高產(chǎn)量,綜合考慮,最適宜溫度為450-5500C之間。氣體組成:氫氮比2.8-2.9之間。惰性氣體 8%-18%之間。初始氨含量 3.2%-3.8%之間。空間速度:空間速度的確定需考慮很多因素影響,一般當(dāng)壓力為30兆帕?xí)r,空速為20000-30000h-17.9 高壓容器一般有哪些特點(diǎn)?氫和氮為何對(duì)合成塔可能有腐蝕作用?采取什么措施可以減少對(duì)合成塔內(nèi)件和外筒的腐蝕作用?答:高徑比大、密封較困難、頂蓋采用較易制造的平板、設(shè)備內(nèi)部件需整體裝、工藝孔不在筒體上。氫、氮在高壓下易滲入筒體中,使鋼鐵脆化。所以合成塔采用套筒結(jié)構(gòu),內(nèi)同承溫不承壓,外筒承壓不承溫。可解決此問(wèn)題。7.10 合成塔的內(nèi)件由那
41、些部分組成?答:催化劑框、熱交換器、電加熱爐、熱電偶溫度計(jì)。7.11 合成塔的內(nèi)件由 、 、 、 四部分組成。答 催化劑筐、 熱交換器、 電加熱爐、 熱電偶溫度計(jì)7.12 氨合成塔催化劑層溫度分布為什么呈降低趨勢(shì)為最理想的分布狀況?為達(dá)此目的,氨合成塔的催化劑層結(jié)構(gòu)一般分為哪兩種塔型?答:催化劑層溫度分布呈降低分布為最理想分布是因?yàn)楫?dāng)合成氣剛進(jìn)入催化劑層時(shí)氨平衡濃度很低溫度高有利于氨合成,當(dāng)達(dá)到較高濃度時(shí),相對(duì)較低的溫度有利于保持較高的氨濃度。氨合成塔催化劑層溫度分布呈降低趨勢(shì)為最理想的分布狀況。為達(dá)此目的,氨合成塔的催化劑層結(jié)構(gòu)一般分為:內(nèi)部換熱式氨合成塔;軸向急冷合成塔7.13 氨合成塔的
42、催化劑層結(jié)構(gòu)一般分為兩種塔型,即 、 內(nèi)部換熱式 、 軸向急冷式7.14為了提高合成氨的平衡轉(zhuǎn)化率,適宜反應(yīng)條件為( )。A高溫、高壓 B高溫、低壓 C低溫、低壓 D低溫、高壓D8.1 電解食鹽水溶液制取氯氣和燒堿的三種方法各有何優(yōu)缺點(diǎn)?發(fā)展趨勢(shì)如何?答:隔膜法 燒堿濃度高,但石棉壽命短,有害;水銀法優(yōu)點(diǎn)是氫氧化鈉濃度高純度好,但水銀有毒。離子交換法,優(yōu)點(diǎn)堿純度高、節(jié)能是發(fā)展方向。8.2 電解食鹽水有三種方法,分別為 、 、 。隔膜法 、水銀法 、 離子交換膜法8.3 什么叫電流效率、電壓效率、電能效率?電流效率和電能效率在氯堿工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有何工業(yè)意義?答:在電解過(guò)程中理論用電量與實(shí)際用電量
43、的比例叫電流效率;理論分解電壓與槽電壓的比率叫電壓效率;電解過(guò)程中理論所需電能與實(shí)際消耗電能的比率叫電能效率。電流效率和電能效率的高低對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有很重要的意義。決定生產(chǎn)成本的高低。8.4 解釋下列概念:電流效率 電能效率 電壓效率答 電流效率:在電解過(guò)程中理論上需用的電流量與實(shí)際上所用電流量的比率稱為電流效率。電壓效率:理論分解電壓與槽電壓的比率稱為電壓效率。電能效率:在電解過(guò)程中,理論所需電能量與實(shí)際消耗電能量的比率8.5 試比較金屬陽(yáng)極與石墨陽(yáng)極比較有何優(yōu)點(diǎn)?答:對(duì)氯的超電壓低;耐腐蝕、壽命長(zhǎng)、檢修次數(shù)少;電流效率高。8.6 根據(jù)隔膜電解原理說(shuō)明在陽(yáng)極和陰極上發(fā)生什么主反應(yīng)?同時(shí)有什么付反
44、應(yīng)發(fā)生?副反應(yīng)有何危害?采取哪些措施可減少副反應(yīng)的發(fā)生?答:陽(yáng)極主反應(yīng);氯離子在陽(yáng)極上放電生成氯氣。陰極主反應(yīng):在鉄陰極上生成氫氣。副反應(yīng):氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸,擴(kuò)散到陽(yáng)極室的氫氧根放電生成氧氣。危害:次氯酸根放電會(huì)產(chǎn)生氧氣,陽(yáng)極上產(chǎn)生氧氣會(huì)消耗石墨電極,同時(shí)降低氯純度陽(yáng)極發(fā)生副反應(yīng)會(huì)使電解堿液中混入氯酸鈉,同時(shí)也會(huì)使耗能增加。采取的措施:精制鹽水、控制較高溫度;保持隔膜的多孔性和良好的滲透率;保持陽(yáng)極液面高于陰極液面。8.7 隔膜法電解生產(chǎn)氯氣、燒堿和氫氣的工藝有哪些工序組成?在電解工序的工藝流程中應(yīng)特別注意那些問(wèn)題?為什么?答:鹽水的制備與精制;氯氣的處理;氫氣的處理;電解堿液的蒸
45、發(fā)。在電解工序中應(yīng)注意:防漏電、保持陽(yáng)極室有20100Pa保持陰極室壓力比陽(yáng)極室大200Pa,防爆炸8.8 隔膜法電解生產(chǎn)氯氣、燒堿和氫氣的工藝有 、 、 、 。答:鹽水的精制、電解、氯氣的處理、氫氣的處理8.9 以虎克式電解槽為例,說(shuō)明立式隔膜電解槽由哪些部分組成?虎克式電解槽有何優(yōu)點(diǎn)?答:虎克式電解槽由陰極箱、石墨陽(yáng)極組或金屬陽(yáng)極組、槽蓋和槽底組成。 優(yōu)點(diǎn) 占地面積小,廠房利用率高、陽(yáng)極副反應(yīng)少溫度高、電流效率高、過(guò)電壓小,省電、容量大,投資少污染少控制穩(wěn)定等8.10 單極式和復(fù)極式隔膜電解槽的區(qū)別在那里?答:?jiǎn)渭?jí)式電解槽陰陽(yáng)兩極的兩面均可各自作為陽(yáng)極和陰極使用,每塊石墨板是并聯(lián)的,復(fù)極板
46、一側(cè)為陰極,另一側(cè)為陽(yáng)極。陰陽(yáng)極是串聯(lián)的。8.11 根據(jù)電解槽的結(jié)構(gòu)不同,立式隔膜電解槽可分為 單極式 、 復(fù)極 式電解槽;根據(jù)隔膜安裝方式不同電解槽可分為 水平 、 立式 兩種。8.12 隔膜在隔膜式電解槽電解過(guò)程中起何作用?理想的隔膜應(yīng)具備哪些條件?隔膜一般用什么材料加工而成?答隔膜的作用是把陰陽(yáng)極分開(kāi),當(dāng)電解槽通電時(shí)在隔膜處電流和鹽水流量以及阻止OH-反向流動(dòng),形成了動(dòng)態(tài)平衡。隔膜一般由石棉組成。8.13 隔膜法電解過(guò)程應(yīng)控制那些工藝條件?它們對(duì)電解結(jié)果各有什么影響?答:鹽水濃度與溫度 飽和食鹽水,溫度950C。作用是電流效率高,降低過(guò)電位;鹽水流量及陰極堿液組分 保持一定的流量使之產(chǎn)生
47、一定的液位差阻止OH-進(jìn)入陽(yáng)極室。如果鹽水流量過(guò)大,陰極室堿液濃度過(guò)低,后續(xù)工藝蒸汽量消耗過(guò)大,不經(jīng)濟(jì)。氯氣純度與壓力氯氣含氫量小于0.4%-0.5%,壓力保持在-50-100Pa8.14 試述離子隔膜法電解食鹽水溶液的電解原理答:隔膜法電解食鹽水通常使用石墨或金屬陽(yáng)極及鐵陰極,陰極室與陽(yáng)極室用隔膜隔開(kāi),飽和食鹽水注入陽(yáng)極室使陽(yáng)極室液面高于陰極室,陽(yáng)極液以一定的流速通過(guò)隔膜流入陰極室,并阻止氫氧根向陽(yáng)極室反遷移。通電時(shí)陰陽(yáng)兩極發(fā)生電極反應(yīng):陽(yáng)極主反應(yīng);氯離子在陽(yáng)極上放電生成氯氣。陰極主反應(yīng):在鉄陰極上生成氫氣。副反應(yīng):氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸,擴(kuò)散到陽(yáng)極室的氫氧根放電生成氧氣。危害:次氯酸
48、根放電會(huì)產(chǎn)生氧氣。在電解過(guò)程中應(yīng)采取措施盡量減少副反應(yīng)的發(fā)生。8.15 繪圖說(shuō)明離子膜法電解食鹽水溶液的工藝流程由哪幾部分組成?它們?cè)陔娊膺^(guò)程中各起什么作用?答:一次鹽水精制、二次鹽水精制 作用是除去鹽水中的雜質(zhì),達(dá)到電解要求。電解槽 電解食鹽水,得到氫氣、氯氣及NaOH.。 燒堿蒸發(fā)裝置 通過(guò)蒸發(fā)得到燒堿產(chǎn)品。8.16 說(shuō)明離子膜電解槽的單極槽和復(fù)極槽的區(qū)別?單級(jí)式電解槽陰陽(yáng)兩極的兩面均可各自作為陽(yáng)極和陰極使用,每塊石墨板是并聯(lián)的,復(fù)極板一側(cè)為陰極,另一側(cè)為陽(yáng)極。陰陽(yáng)極是串聯(lián)的。8.17 根據(jù)電解過(guò)程的特點(diǎn)說(shuō)明對(duì)離子膜應(yīng)提出哪些要求?根據(jù)離子膜的化學(xué)組成說(shuō)明它在電解過(guò)程中所起的作用?答:(1
49、)有高度的物理、化學(xué)穩(wěn)定性,薄而不易破損(2)電流效率高OH-反遷移的數(shù)量少(3)離子交換容量高,膜電阻低(4)電解質(zhì)擴(kuò)散量低8.18 影響離子膜法電解生產(chǎn)的工藝因素有哪些?它們分別對(duì)電解效果有何影響?答:鹽水質(zhì)量;陰極液中NaOH的濃度;陽(yáng)極液中NaCl的濃度;鹽水加鹽酸;春水與鹽水的供給;氣體壓力變化的影響;燒堿中含鹽量的影響。8.19 氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品有 、 、 。氫氣 、 氯氣、 NaOH9.1 氯乙烯單體可以由那些原料出發(fā),通過(guò)哪些工藝生產(chǎn)方法得到?什么是平衡法生產(chǎn)氯乙烯工藝?有何意義?答:氯乙烯的生產(chǎn)可用乙炔,乙烯、氯氣、氯化氫、氧氣為原料,通過(guò)乙炔與氯化氫加成、乙烯與氯化氫二步
50、反應(yīng) 、氯氧化法、平衡法、氯化氫氧化法、乙烯乙炔平衡法等。平衡法是一定量的乙烯乙炔氯化氫混合生產(chǎn)氯乙烯的方法。這種方法能夠充分利用原料。不至于產(chǎn)生沒(méi)多少用途的副產(chǎn)品 。9.2 工業(yè)上用氯乙烯聚合生產(chǎn)聚氯乙烯一般采用哪些方法?有何區(qū)別?答:一般采用懸浮聚合法和乳液聚合法。懸浮聚合法是單體以小液滴狀懸浮在水中進(jìn)行聚合的方式乳液聚合是指單體借乳化劑的作用在機(jī)械攪拌或激烈震蕩下于水介質(zhì)中分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行的聚合過(guò)程。9.3 工業(yè)上用氯乙烯聚合生產(chǎn)聚氯乙烯一般采用的方法有 、 兩種。懸浮劑合法 、 乳液聚合法9.4 什么是氧氯化反應(yīng)?有何工業(yè)意義?三步氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯有哪些反應(yīng)過(guò)程?答:氧氯化反應(yīng)是指
51、在催化劑氯化銅的作用下,以氯化氫和氧氣混合物作為氯源進(jìn)行的氯化反應(yīng)。三步反應(yīng)分別為 第一步 :乙烯和氯氣直接反應(yīng)生成二氯乙烷。第二步:1,2二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氫。第三步:乙烯、氯化氫和氧氣在催化劑作用下生成二氯乙烷。 9.5 乙烯直接氯化法生產(chǎn)二氯乙烷適宜的工藝條件-反應(yīng)溫度、原料配比、反應(yīng)壓力、空間速度是如何選擇的?原料中要控制那些雜質(zhì)的含量?反應(yīng)溫度:反應(yīng)為放熱,溫度高副反應(yīng)增多高于600C會(huì)有大量三氯乙烷生成,選擇性下降,溫度過(guò)低反應(yīng)速度太慢,故最適宜溫度為38-530C;原料配比:實(shí)際生產(chǎn)中控制乙烯與氯氣的比率為1.02-1.1:1,因?yàn)槁葰膺^(guò)高三氯乙烷生成過(guò)多、乙烯過(guò)量,氯
52、乙烯的收率降低。反應(yīng)壓力:因?yàn)槭且合嗖僮鳎什捎贸???臻g速度:以保證達(dá)到轉(zhuǎn)化率為前提來(lái)提高空速。在原料氣中應(yīng)控制惰性氣體的含量和氧氣的含量。9.7 乙烯氧氯化法生產(chǎn)二氯乙烷的催化劑有哪些組成方式?發(fā)展趨勢(shì)如何?答:有單銅催化劑、二組分催化劑、多組分催化劑以及非銅催化劑等。發(fā)展趨勢(shì)是采用多組分催化劑。9.8 反應(yīng)溫度、原料配比、反應(yīng)壓力、空間速度對(duì)氧氯化反應(yīng)有何影響?適宜條件的范圍為多少?對(duì)原料氣純度有何要求?答:反應(yīng)溫度應(yīng)控制在220-2300C。超250度,乙烯燃燒明顯,低于220度反應(yīng)速度太慢。壓力應(yīng)為0.32MPa,過(guò)高二氯乙烷轉(zhuǎn)化率降低,過(guò)低使選擇性下降。在原料配比中乙烯的濃度增加有利于二氯乙烷的生成。所以,乙烯稍微過(guò)量較好。由實(shí)驗(yàn)知,接觸時(shí)間十秒以上HCl的轉(zhuǎn)化率接近100%。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)反而下降,且副反應(yīng)增多所以,空速應(yīng)保持在250-350h-1.原料純度可以較低70%左右,但要嚴(yán)格控制C3、C4的量。9.11 二氯乙烷裂解的工藝條件應(yīng)如何選擇確定?答 1、反應(yīng)溫度 500-5500C。溫度低反應(yīng)速度慢。溫度高(5500C以上)會(huì)發(fā)生很多副反應(yīng)。2、
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