楚雄師范學院-化學工程與工藝-化工名詞解釋

名詞解釋及填空1、單元操作：是指在各種化工產品的生產過程中，具有共同的物理變化，遵循共同的物理學定律和具有共同作用的基本操作。2、化學工程是工程技術的一個分支，是一門探討化工生產過程的基本規(guī)律，并運用這些規(guī)律來解決化工生產實際問題的學科。3、化學工藝學是按化工生產的不同部門和不同產品種類，分別研究其原料特點、生產原理、生產流程、最適宜操作條件以及所用機械設備的構造、原理和材料等。4、理想流體：沒有粘性，在流動過程中沒有摩擦阻力產生，是不可壓縮的。5、實際流體：具有粘性，在流動過程中產生摩擦阻力。實際液體不可壓縮，實際氣體可壓縮。6、①絕對壓：以真空為起點的壓強稱為絕對壓。②表壓：以當時當?shù)卮髿鈮簽槠瘘c的壓強稱為表壓。③真空度：低于當時當?shù)卮髿鈮旱倪@部分稱為真空度。由此可得：絕對壓=大氣壓+表壓絕對壓=大氣壓-真空度7、穩(wěn)定流動：流體流動的系統(tǒng)中，若任一截面上流體的性質（如密度、粘度等）和流動參數(shù)（如流速、壓強等）不隨時間而改變，則此種流動稱為穩(wěn)定流動。8、不穩(wěn)定流動：若流動過程中任一截面上的這些物理量隨時間而改變，則這種流動屬于不穩(wěn)定流動。9、流速是流體質點單位時間內在導管中流過的距離，單位：m.s-1。10、流體流動過程中，每單位時間內流過導管任一截面的流體的體積稱為體積流量，常用符號V表示，單位是m3.s-1。10、位能：位能是指流體因距所選的基準面有一定距離，由于重力作用而具有的能量。SI單位是J,用SI基本單位表示時為m2.kg.s-2（即N.m)。11、動能：流體因流動而具有的能量叫動能12、靜壓能：靜壓能是流體處于當時壓強p下所具有的能量，即指流體因被壓縮而能向外膨脹而做功的能力。其基本單位為：kg.m2.s-2(=J)13、內能：流體由于內部分子運動而具有的能量稱為內能。常用U[J.kg-1]表示每千克物質所具有的內能。14、工程上將每牛頓流體所具有的各種形式的能量稱為壓頭。如：z稱為位壓頭，w2/2g稱為動壓頭，p/ρg稱為靜壓頭。15、滯流也稱層流，特征是：當流體在圓管中做滯流流動時，流體的質點作一層滑過一層的位移，層與層之間沒有明顯的干擾。各層間分子只因擴散而轉移。16、湍流也稱紊流，特征是：流體在流動時，流體的質點有劇烈的騷擾渦動，一層滑過一層的粘性流動情況基本消失，只是靠近管壁處還保留著滯流的型態(tài)。17、流體邊界層：流體在管內流動時，在垂直于流體流動的方向上產生了速度梯度dw/dy（即速度沿法線方向的變化率）。存在速度梯度的這一區(qū)域，稱為流體流動的邊界層18、局部阻力：當流體在管道系統(tǒng)中流經閥門、接頭、改變方向、導管驟然縮小或擴大時，流體質點發(fā)生擾動渦流，導致產生摩擦阻力，這類阻力稱為局部阻力。19、傳熱中的一些基本物理量和單位熱量；傳熱速率：也稱為熱流量、熱負荷；熱流（量）密度：也稱為傳熱強度、面積熱流量；潛熱；比定壓熱容（定壓比熱）；顯熱20、傳導傳熱：熱量從物體的高溫部分沿著物體傳到低溫部分，這種傳熱方式稱為傳導傳熱，簡稱導熱。21、對流傳熱：流體依靠分子互相變動位置，把熱量從空間某一處傳到另一處的過程稱為對流傳熱。22、輻射傳熱：熱輻射是物質的熱能轉變?yōu)檩椛淠?，并以電磁波的形式向空間傳播，當輻射能遇到另一物體時，則部分地或全部地被吸收而重新轉變?yōu)闊崮埽@種以熱輻射的方式實現(xiàn)熱量傳遞的過程稱為輻射傳熱。23、傳熱邊界層：在對流傳熱中將有明顯溫度梯度的區(qū)域稱為傳熱邊界層。滯流層的熱阻是對流給熱的控制因素。24、熱負荷：加熱或冷卻物料時在單位時間內需要加入或取走的熱量稱為熱負荷。25、定態(tài)恒溫傳熱溫差：連續(xù)穩(wěn)定的恒溫傳熱是指兩流體經傳熱壁面進行熱交換時，沿壁面上兩流體的溫度不僅不隨時間變化，同時也不隨壁面不同位置而變化。26、定態(tài)變溫傳熱溫差：連續(xù)穩(wěn)定的變溫傳熱時，傳熱壁面各點的溫度不隨時間而變化，但隨傳熱位置不同而不同。27、蒸餾（包括精餾）是利用物系在發(fā)生相變過程中組分間的揮發(fā)性的差異，將液體混合物中各組分分離的操作。按操作方式：有回流、無回流按操作壓強：常壓、減壓、高壓。按組分數(shù)：二元、三元、多元。蒸餾所得的產物，可以是純的單獨組分也可以是具有一定沸點范圍的餾分。蒸餾廣泛地應用于石油煉制、石油化工、煉焦化工、基本有機合成、精細有機合成、高聚物工業(yè)、基本化工及輕化工生產中。28、相對揮發(fā)度：混合液中某組分在氣相中的平衡分壓與該組分在液相中的摩爾分率之比，稱為該組分的揮發(fā)度。30、回流：在連續(xù)進料情況下將塔頂產品的一部分及各釜中液體的一部分由上至下引回至前釜（稱為回流）31、回流比：塔頂生成的蒸氣V中，經冷凝后一部分作為回流L流回精餾塔內，一部分作為最終產品P引出。此兩部分數(shù)量之比，稱為回流比R。32、理論塔板是氣液接觸、換熱傳質能達到平衡狀態(tài)的塔板，也即能達到理想的傳質條件的塔板。33、逐板計算法：逐板計算法的理論基礎是塔板上的氣液達到平衡，相鄰板間上升蒸氣組成與回流液組成間符合操作關系34、全回流時所需的理論塔板數(shù)為最小理論塔板數(shù)35、最小回流比與適宜回流比：當回流比減小時，精餾段操作線的斜率變小而提餾段操作線的斜率增大，兩線的交點向平衡線靠攏。到達某一極限時，兩操作線與平衡線相交于δ點，這時精餾分離需要無窮多的塔板，此時的回流比稱為最小回流比Rmin。36、傳遞過程：化工生產過程是由一系列的單元按一定的順序所組成的，主要是物理作用或物理化學作用的單元可歸納為傳遞過程。37、反應器類型1、按反應器的結構型式分類：常見的工業(yè)反應器可分為釜式、管式、塔式、固定床和流化床等。2、按操作方法分類：反應器可分為間歇式、半間歇式（半連續(xù)式）、連續(xù)式。3、按溫度條件分類：反應器可分為等溫反應器、不等溫反應器和絕熱反應器。38、間歇操作法是物料一次加入反應器后再進行反應，當反應達到要求的轉化率后，物料一次放出。39、連續(xù)操作法是進料、反應和出料都連續(xù)同時進行。40、半間歇操作法則是上述兩種操作方法的組合，例如一種物料分批加入，而另一種物料則連續(xù)進入或某一產物連續(xù)引出等多種形式。41、理想置換（排擠）是指在與流體流動方向（軸向）垂直的截面上，各質點的流速完全相同，就象活塞在氣缸里平推過去一樣，沒有軸向混合和擴散。它們在反應器內的停留時間亦完全相同。42、理想混合是指先后進入反應器的物料質點之間立刻充分混合，使器內各處濃度完全均勻，而且出口物料的濃度與器內濃度完全一樣。物料質點在反應器內停留的時間有長有短。43、理論分解電壓：使某一電解質進行電解時所需的最低的電壓叫理論分解電壓，其值與原電池的電動式大小相等，方向相反。44、分解電壓是使物質在電極上析出時所需外加的最小電壓。分解電壓=理論分解電壓+極化電位45、槽電壓：電解過程中實際加在電解槽兩極之間的電壓叫槽電壓。46、槽電壓由下列四部分組成：（1）理論分解電壓：（2）過電位：（3）電解質溶液的電壓損失（4）金屬導體中的電壓損失：47、電解時要析出一摩爾的任何物質（對1：1價電解質）需要96500庫侖的電量，稱為1法拉第。1F=96500C=96500As=26.8Ah48、如果電量單位用Ah，則每通過1Ah的電量所析出物質的質量（克），稱為電化當量49、隔膜法電解食鹽水溶液工藝流程主要包括：食鹽水的制備和精制、食鹽水的電解、稀堿液的蒸發(fā)、氯氣和氫氣的干燥等。50、隔膜電解槽：由槽底、石墨陽極、陰極箱、槽蓋四部分組成。51、多效蒸發(fā)：蒸汽只被利用了一次的蒸發(fā)方式稱為單效蒸發(fā)。蒸發(fā)出來的二次蒸汽再次被利用即利用了兩次，這種蒸發(fā)方式稱為雙效蒸發(fā)52、堿液的多效蒸發(fā)流程主要有順流蒸發(fā)流程和逆流蒸發(fā)流程兩大類53、離子膜電解制堿的發(fā)展過程：石墨陽極隔膜法是氯堿工業(yè)的第一代，有時稱金屬陽極是氯堿工業(yè)的第二代，而離子交換法是氯堿工業(yè)的第三代。54、、影響硫化亞鐵焙燒反應速率的因素：溫度、硫鐵礦的粒度、氧濃度55、造氣過程的主要優(yōu)化目標：提高燒出率和加快反應速率。56、淋灑密度：單位時間內淋灑到每平方米塔截面上酸的體積叫淋灑密度。57、平衡氨含量：是在一定的溫度、壓強和氫氮比等的條件下，反應達到平衡時，氨在氣體混合物中的摩爾百分數(shù)。58、空間速度：空速是指單位時間內通過單位體積催化劑的氣體量（換算成標準狀況下的體積數(shù)），其單位為m3.m-3.h-1或簡化成h-1。59、將固體燃料（無煙煤或焦炭）氣化以制造合成氨原料氣，簡稱為造氣。60、造氣所用的氣化劑一般有空氣、水蒸氣等。氣化所得的氣體統(tǒng)稱為煤氣。61、使用空氣為氣化劑制得的煤氣稱為空氣煤氣；62、以水蒸氣為氣化劑制得的煤氣稱為水煤氣；63、同時以空氣和水蒸氣作氣化劑制得的煤氣則為半水煤氣64、氣縛現(xiàn)象：當泵啟動時若泵內存在空氣，因空氣的密度很小，產生的離心力也很小，葉輪中心只能造成很小的負壓力，不足以吸入液體就會形成葉輪空轉，這種現(xiàn)象稱為“氣縛”。因此，離心泵在開車前要預先在泵殼和吸入管路中充滿液體，運轉過程中也需防止空氣漏入。65、選作度量基準的物理量稱為基本量，其它根據(jù)物理公式由基本導出的物理量稱為導出量，相應地基本量的單位稱為基本單位，導出量的單位叫導出單位。66、汽蝕：含氣泡的液體進入葉輪高壓區(qū)后，氣泡迅速凝聚或破裂。氣泡消失產生局部真空，周圍液體以高速涌向氣泡占有的空間，產生壓力極大、頻率極高的沖擊，使葉輪損壞。簡答題一、降低流體阻力的途徑1、減少不必要的管長；2、減少不必要的管件，合理安排管路；3、適當放大管徑；4、使用添加劑。二、流體阻力產生的原因及影響因素：流體阻力產生的根本原因是流體具有粘性。流體具有粘性是產生流體阻力的內因，而流動條件是影響流體阻力產生的外因。因而，阻力的大小與流體的粘性、流動型態(tài)、管道的粗糙程度及截面大小、形狀的因素有關。三、影響傳熱膜系數(shù)的因數(shù)：a、流體的物理性質：導熱系數(shù)、比熱容、密度、膨脹系數(shù)、粘度等。b、流體的流動型態(tài)（滯流或湍流），對流情況（自然或強制）；c、流體傳熱時的相態(tài)變化；d、傳熱的溫度；e、壁面的形狀、排列方式和尺寸。四、強化傳熱過程的途徑增大傳熱面積增大傳熱平均溫差增大傳熱系數(shù)五、減小過電位的方法：①用金屬陽極代替石墨陽極；②η=a+bj，電流密度j=I/A，故可增大電極面積；③升高電解質溶液的溫度。六、減小溶液壓降的方法：增大電極面積、縮短電極間距離、提高電解質溶液的濃度溫度等措施七、硫酸生產包括下列工序： 1、原料工序：運輸、儲存、破碎、配礦、篩分。 2、焙燒工序： 3、凈化工序： 4、轉化工序： 5、成酸工序：八、以硫鐵礦為原料生產硫酸的原則流程大體如下：硫鐵礦→硫鐵礦的破碎與配礦→硫鐵礦的焙燒→爐氣的凈化→SO2的催化氧化→SO3的吸收→硫酸九、FeS的焙燒是非均相反應，包括下列幾個步驟：氣流中的氧氣通過礦粒表面氣膜向礦粒擴散氧氣與固相礦粒進行化學反應反應生成的二氧化硫通過氣膜向氣流擴散十、硫酸工業(yè)中爐氣凈化的目的：爐氣凈化的目的是根據(jù)SO2催化氧化的需要，除去其中有害雜質。爐氣中通常含有下列雜質：固體雜質（礦塵）：鐵、鉛、銅、鈣、鋇、銻、鉍的氧化物和硫酸鹽；氣態(tài)雜質：SO3、As2O3、SeO2、HF。十一、硫酸工業(yè)爐氣凈化流程：（1）水洗凈化流程：水洗法的實質就是用大量水噴淋爐氣，使其溫度由850-950℃迅速下降到70℃以下，同時其中的As2O3、HF等溶于水，礦塵被水潤濕也進入水中，爐氣再經過干燥除去水份后即達到凈制要求。（2）酸洗法凈化流程：爐氣→旋風除塵器→電除塵器→空塔洗滌→填料塔洗滌→一級電除霧器→增濕塔→二級電除霧器→干燥塔→干爐氣去轉化工序十二、現(xiàn)在一般認為SO2催化氧化的反應歷程如下：（1）O2和SO2分別從氣體主流向催化劑表面擴散。（2）催化劑吸附氧分子，分子解離成原子。（3）催化劑表面吸附SO2分子，SO2分子與氧原子發(fā)生表面反應，生成三氧化硫（SO3）。（4）生成的三氧化硫（SO3）解吸。（5）解吸后的SO3向氣體主流擴散。十三、要提高SO3的吸收率，必須選擇最適宜的操作條件：1、吸收酸的濃度：實驗證明，濃度為98.3%的硫酸水溶液，在任何溫度下沸點最高，其表面上總蒸氣壓值最小，用濃度為98.3%的硫酸來吸收SO3的效果最好。2、吸收酸的溫度：3、三氧化硫氣體溫度十四、Ca2+、Mg2+、SO42-對精制的影響？如何除去？加入苛性麩皮的作用是什么？答：1、含鈣鎂雜質的鹽水進入電解槽后，將與陰極室的堿（NaOH和少量的Na2CO3）作用，生成Mg(OH)2和CaCO3沉淀。這些沉淀積聚在隔膜上，使隔膜堵塞，影響了隔膜的滲透性，使電解槽運行惡化，必須除去。2、除去方法：加入NaOH和Na2CO3。NaOH控制過量0.1-0.3kg.m-3，Na2CO3過量0.3-0.4kg.m-3即可達到要求。硫酸鹽含量較高時，SO42-將在電解槽的陽極發(fā)生氧化反應，降低產品純度，加大陽極的腐蝕，縮短電極的使用壽命，并且還增加了電耗。除去方法：加入BaCl23、為了加快Mg(OH)2膠體沉淀的沉淀速度，常加入助沉劑（也稱凝聚劑）苛化麩皮或苛化淀粉，也有的加羧甲基纖維素和聚丙烯酰胺等。助沉劑的加入可提高澄清速度0.5-1倍。十五、Cl2干燥后的氣體中含：Cl2：95%，CO2：1.3%，CO：0.1%，N2：2.45%，H2：0.5%，O2：0.62%，H2O：0.4%和微量有機雜質。十六、生產液氯的目的：（1）把不純的氯氣變?yōu)榧儍舻穆葰?；?）縮小體積，便于運輸。十七、Cl2冷卻方法：一種是將高溫濕氯氣先經玻璃管冷卻器，然后經石墨冷卻器冷卻；另一種是將高溫濕氯氣經過鈦合金冷卻器一次冷卻。冷卻的目的：一方面是將氯氣降溫，另一方面是將其所夾帶的水蒸氣大部分冷凝下來。所產生的氯水，可作它用或經處理后排入下水道十八、影響合成鹽酸的條件：（1）溫度（2）水分（3）氯氫分子比十九、最佳的鹽酸合成條件：（1）分子比：H2：Cl2=1.1：1.0（或1.05：1.0）為最佳分子比。（2）合成溫度：400-450℃。（3）合成壓強：壓強控制在26.3-39.5kPa（表壓）。（4）原料氣的要求：氯氣：①含氫<0.4%；②Cl2純度>96%；③含水量<0.03%氫氣：①含氧<0.4%；②H2純度>96%；③含水量<0.03%二十、離子膜電解制堿的特點投資省、②出槽NaOH濃度高、③能耗低、④氫氧化鈉質量好、⑤氯氣純度高，氯中含氧、含氫低、⑥氫氣純度高、⑦無污染、⑧生產成本低二十一、氨的用途用于生產氮肥用于生產無機物用于生產有機物用于生產各種基本有機合成產品、精細化工產品重點問題：請列舉出氨的四種主要用途。答：氮肥、硝酸、染料、醫(yī)藥。二十二、現(xiàn)代合成氨工業(yè)的特點（1）生產規(guī)模大型化（2）降低能耗（3）原料多樣化（4）氨的深加工重點問題：合成氨生產所需的原料主要有哪些？我國使用最多的合成氨原料是什么？答：主要有煤焦、石油、天然氣等。我國使用的最多的合成氨原料是無煙煤。二十三、氨合成的原則流程：合成氨的生產過程主要包括以下四個步驟：1、造氣2、凈化3、合成4、分離二十四、以煤或焦炭為原料制氨的原則流程：二十五、氨合成反應的特點是什么？（同SO2催化氧化）答：此反應是可逆、放熱、體積縮小的氣固相催化反應。二十六、影響平衡氨含量的因素小結：（重點?。?、氫氮比R為3時，平衡氨含量的最大。2、溫度：平衡氨含量隨著反應溫度的升高而下降。3、壓力：平衡氨含量隨著反應壓強的增加而增大。4、惰性氣體含量：合成氨生產中，習慣上把不參與反應的氣體（CH4、Ar等）稱為惰性氣體。它們對平衡氨含量有極大的影響。由例13-1可知：平衡氨含量隨著惰性氣體含量的增加而減小。綜上所述，提高平衡氨含量的途徑為：保持氫氮比為3左右，降低溫度、提高壓強、并減少惰性氣體的含量。重點問題：1、影響平衡氨濃度的因素有哪些？2、請簡述提高平衡氨含量的途徑有哪些？二十七、氨合成催化劑合成氨工業(yè)對催化劑的要求：活性大、堅固不易破碎、不易中毒