化學(xué)工藝學(xué)簡答題
1. 簡述化學(xué)工程學(xué)和化學(xué)工藝學(xué)的研究范疇?
化學(xué)工程學(xué)是研究化學(xué)工業(yè)和其他過程工業(yè)生產(chǎn)中所進行的化學(xué)過程和物理過程k共同規(guī)律的一門科學(xué),其重要任務(wù)是研究有關(guān)工程因素對過程和裝置的效應(yīng),特別是放大中的效應(yīng)。
化學(xué)工藝學(xué)是研究由化工原料加工成化工產(chǎn)品的化學(xué)生產(chǎn)過程的一門科學(xué),包括生產(chǎn)方法的評估、過程原理的闡述、工藝流程的組織、設(shè)備的選用和設(shè)計,以及過程中的節(jié)能、環(huán)保和安全問題。
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2. 羅列化學(xué)工業(yè)五大門類并舉例典型產(chǎn)品?
①無機化工:指利用無機化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)化工產(chǎn)品的行業(yè)。 例:無機肥料、無機鹽、無機堿的制造;
②有機化工:指生產(chǎn)有機小分子化合物的行業(yè)。 ?例:低級烯烴、醇、酸、和芳烴等;
③高分子化工: 指利用聚合和縮聚反應(yīng)生成高分子化合物的產(chǎn)業(yè)。 例: 合成橡膠、塑料、化學(xué)纖維和樹脂等;
④精細化工:指生產(chǎn)具有特定功能和特定用途的、生產(chǎn)數(shù)量少,生產(chǎn)技術(shù)較復(fù)雜和產(chǎn)品質(zhì)量要求甚高的工業(yè)。 例: 醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、表面活性劑、炸藥、催化劑等;
⑤生物化工:指利用生物化學(xué)反應(yīng)制取生化制品的行業(yè)。 例:調(diào)味劑、食品添加劑等。
3. ?化工工藝多樣性主要體現(xiàn)在哪些方面?舉例說明。
①同一原料經(jīng)不同工藝得到不同產(chǎn)品。 ???????
?以氮氣為例:N2+3H2→NH3
??N2+O2→2NO+O2→NO2+H2O→HNO3
②不同原料經(jīng)不同工藝得到同一產(chǎn)品。
以乙炔為例:CaO+C→CaC2+H2O→C2H2+Ca(OH)2
CH4+O2→C2H2+CO
③同一原料經(jīng)不同工藝得到同一產(chǎn)品。
CO+NaOH→HCOONa+H2SO4→HCOOH
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CH3OH+CO→HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OH
4.簡述化工污染控制層次?
①經(jīng)過治理,達標排放
②以某種工藝進行綜合利用
③付出一定代價實現(xiàn)閉路循環(huán)
④開發(fā)新工藝,避免產(chǎn)生污染
5.列舉描述工藝過程的指標?
傳統(tǒng)指標:
①轉(zhuǎn)化率=發(fā)生反應(yīng)的原料量/該原料的初始量
②收率(產(chǎn)率)=轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)量的某原料量/該原料的初始量
③選擇率=轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物的原料量/發(fā)生反應(yīng)的原料量
④單耗:生產(chǎn)單位量產(chǎn)品所消耗的某原料的量。
⑤開工率:每年涉及的開工時間(300-330天);實際開工時間占設(shè)計開工時間的比值。
⑥產(chǎn)能:企業(yè)按正常生產(chǎn)的產(chǎn)量(理論值)
⑦產(chǎn)量:企業(yè)的實際生產(chǎn)量
新指標:
①原子經(jīng)濟性=預(yù)期產(chǎn)物分子量/反應(yīng)物分子量之和
②能耗因子(能量等級)
③碳排放
6. ?舉例說明單元工藝開發(fā)三要素?
①工藝目的分析:明確某單元工藝是將什么物料通過加工手段和設(shè)備轉(zhuǎn)化為目標物料;
②輔劑選擇
③設(shè)備選型及操作條件選擇
7. 如何克服工藝中的熱力學(xué)障礙?
①反應(yīng)耦合
②分步反應(yīng)
③solvay群
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8. ?簡述我國金屬礦產(chǎn)資源的特點?
①大、中型礦產(chǎn)相對不足,而用量少的稀有稀土金屬卻儲量足
②金屬礦產(chǎn):富礦少,貧礦多
③綜合礦多,單一礦少
④大、中型礦床比例高,并且有一些世界級的超大礦床
9. ?簡述煤的分類及特征?
煤一般分為:腐植煤,殘植煤,腐泥煤等
⑴腐植煤:由高等植物形成的煤
??①泥煤(草炭):是棕褐色或黑褐色的不均勻物質(zhì)
??②褐煤:大多呈褐色或暗褐色
??③煙煤:灰黑色至黑色,燃燒時火焰長而多煙
??④無煙煤(白煤,紅煤):呈灰黑色,帶有金屬光澤,燃燒時無煙,火焰短、不結(jié)焦
⑵殘植煤:由高等植物中穩(wěn)定組分(角質(zhì)、樹皮、樹脂等)富集而形成的煤
⑶腐泥煤:主要由湖沼、瀉湖中的藻類等浮游生物在還原環(huán)境下經(jīng)過腐敗分解而形成
10. ?簡述石油的組成和分類?
石油(原油):一種有氣味的黏稠液體,黃到黑褐色或青色,相對密度0.75-1.0,熱值43.5~46MJ/kg,是多種烴類(烷烴、環(huán)烷烴、芳烴等)的復(fù)雜混合物。
分類:⑴按含硫量
①低硫ω(s)<0.5%
②含硫>0.5%
③高硫>2%
⑵按化學(xué)組成
①石蠟基原油
②環(huán)烷基原油
③中間基原油
11. ?氧化反應(yīng)的分類?
①化合
②脫氫
③脫氫加氧
④氧化偶聯(lián)
⑤部分降解氧化
⑥完全降解氧化
⑦間接氧化
⑧氮-氫鍵的氧化
⑨硫化物的脫氫或氧化
12. ?常用氧化劑?
①空氣和氧氣
②氧化物
③過氧化物
④過氧酸
⑤含氧鹽
13. ?簡述高分子材料制備的三個主要過程?
①基本有機合成: 利用一些基本原料經(jīng)基本有機合成得到制備聚合物的主要原料單體,基本有機合成,不僅為聚合物提供單體,而且提供溶劑塑料添加劑及橡膠配合劑等輔助原料。
②高分子合成: 將簡單的有機化合物(單體)經(jīng)聚合反應(yīng)使之成為聚合物
③高分子成型加工:將聚合物和一定的添加劑,經(jīng)適當?shù)姆椒ɑ旌匣鞜捈庸こ尚汀?/p>
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