第一篇：典型化工工藝學(xué)試卷

《化工工藝學(xué)》試題一

一、填空題（本題共20分，共10小題，每題各2分）

1、在合成氨烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，從熱力學(xué)角度分析有三個(gè)副反應(yīng)存在析炭 的可能性，這三個(gè)副反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為_(kāi)____________________-_、______________________和______________________，而從動(dòng)力學(xué)角度分析只有___________________才可能析炭。

2、按照用途的不同可將工業(yè)煤氣分為四類，分別為：__________、__________、-_________和__________。

3、煤中的水分主要分為三類，其中包括：游離水、__________和__________。

4、在合成氨CO變換工序階段低溫變換催化劑主要有__________和__________ 兩種類型。

5、在合成氨原料氣的凈化過(guò)程中脫硫的方法主要分為：__________和_________-_兩種類型。

6、氨合成塔的內(nèi)件主要由__________、__________和電加熱器三個(gè)部分組成。

7、尿素的合成主要分兩步進(jìn)行分別為：___________________________________-__________（反應(yīng)方程式）和________________________________________-____（反應(yīng)方程式）。

7、尿素的合成主要分兩步進(jìn)行分別為：___________________________________-__________（反應(yīng)方程式）和________________________________________-____（反應(yīng)方程式）。

8、在以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸過(guò)程中，硫鐵礦在進(jìn)入沸騰焙燒爐前需要達(dá)到的

組成指標(biāo)為：S>20%、__________、__________、__________、__________和H2O<8%。

9、在沸騰爐焙燒硫鐵礦時(shí)要穩(wěn)定沸騰爐的爐溫需要做到的三個(gè)穩(wěn)定分別為：① 穩(wěn)定的空氣量、②__________和③_________________。

10、電解法生產(chǎn)燒堿的電解反應(yīng)為_(kāi)____________________________________（反 應(yīng)方程式）。

二、簡(jiǎn)答題（本題共50分，共5小題，每題各10分）

1、簡(jiǎn)述烴類蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程中析炭的危害及防止析炭應(yīng)采取的措施。

2、簡(jiǎn)述鐵－鉻系高溫變換催化劑的組成（含量）及各組分的作用。

3、簡(jiǎn)述硫酸生產(chǎn)兩轉(zhuǎn)兩吸工藝的優(yōu)、缺點(diǎn)。

4、簡(jiǎn)述氨堿法生產(chǎn)純堿的優(yōu)、缺點(diǎn)。

5、寫(xiě)出轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氣率、選擇性、收率及質(zhì)量收率等衡量裂解結(jié)果指標(biāo)的定義式。

三、計(jì)算題（本題共30分，共2小題，每題各15分）

1、在CO變換的實(shí)際生產(chǎn)中，通常可測(cè)得原料氣及變換氣中CO的干基含量，假設(shè)以1mol干原料氣為基準(zhǔn)，初始CO的干基含量為y1，變換后CO的干基含量為y2，試計(jì)算在轉(zhuǎn)化過(guò)程中CO的轉(zhuǎn)化率x。

2、在隔膜法電解食鹽水溶液時(shí)，若電解槽的實(shí)際電壓（V槽）為3.35V，電流效率為95%，食鹽水的理論分解電壓（V理）為2.171V，試求電解過(guò)程中的電能效率。（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字）。

《化工工藝學(xué)》試題二

一、填空題（本題共20分，共10小題，每題各2分）

1、在合成氨工藝中應(yīng)用蒸汽轉(zhuǎn)化制得的粗原料氣應(yīng)滿足：①殘余甲烷含量的體積分?jǐn)?shù)小于__________；②(CO+H2)/N2(摩爾比)在__________之間。

2、在合成氨烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，當(dāng)析炭較輕時(shí)可采用_____________和____-_______兩種法將積炭消除。

3、在煤熱解的過(guò)程中，對(duì)熱解產(chǎn)物的組成有較大影響的因素有__________、__-_________和壓力。

4、煤氣化的工業(yè)方法要有_____________、___________和外熱法。

5、在用銅氨液對(duì)合成氨原料氣進(jìn)行最終凈化時(shí)，對(duì)CO的吸收具有活性的離子為-_________。

6、在用甲烷化法脫碳時(shí)的主反應(yīng)為_(kāi)_____________________和_____________-_________；副反應(yīng)為_(kāi)_____________________和______________________。

7、在合成尿素時(shí)適當(dāng)提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表現(xiàn)在___________-___________；______________________和有利于調(diào)節(jié)操作的熱平衡。

8、硫鐵礦接觸法生產(chǎn)硫酸的過(guò)程包括___________、__________和吸收三個(gè)基本過(guò)程。

9、目前，世界上生產(chǎn)純堿的方法主要有__________、___________和聯(lián)合制堿法。

7、在合成尿素時(shí)適當(dāng)提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表現(xiàn)在___________-___________；______________________和有利于調(diào)節(jié)操作的熱平衡。

8、硫鐵礦接觸法生產(chǎn)硫酸的過(guò)程包括___________、__________和吸收三個(gè)基本過(guò)程。

9、目前，世界上生產(chǎn)純堿的方法主要有__________、___________和聯(lián)合制堿法。

三、計(jì)算題（本題共30分，共2小題，每題各15分）

1、在CO變換的實(shí)際生產(chǎn)中，通常可測(cè)得原料氣及變換氣中CO的干基含量，假設(shè)以1mol干原料氣為基準(zhǔn)，初始CO的干基含量為y1，變換后CO的干基含量為y2，試計(jì)算在轉(zhuǎn)化過(guò)程中CO的轉(zhuǎn)化率x。

2、在隔膜法電解食鹽水溶液時(shí)，若電解槽的實(shí)際電壓（V槽）為3.35V，電流效率為95%，食鹽水的理論分解電壓（V理）為2.171V，試求電解過(guò)程中的電能效率。（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字）。

《化工工藝學(xué)》試題三

一、填空題（本題共30分，每空1分，共30空）

1、合成氨生產(chǎn)過(guò)程包括、和 三大步驟。

2、以天然氣為原料，采用蒸汽轉(zhuǎn)化法制造粗原料氣時(shí)應(yīng)滿足兩大要求： 。

3、寫(xiě)出甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的獨(dú)立主反應(yīng)： 。

4、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程所用催化劑的主要活性成分是，載體是。

5、脫硫方法分為干法脫硫和濕法脫硫，其中低溫甲醇洗滌法屬于。干法脫硫中最典型的方法是。

6、一段轉(zhuǎn)化爐 和 兩個(gè)主要部分組成。

7、氨合成反應(yīng)是在高溫高壓下進(jìn)行，為了適應(yīng)該條件，氨合成塔通常由內(nèi)件和外筒兩部分組成，其中內(nèi)件只承受，外筒只承受。

8、合成尿素反應(yīng)為：。

9、硫酸生產(chǎn)原料主要有：硫鐵礦、硫磺、硫酸鹽、硫化氫等，我國(guó) 分布較廣。

10、硫鐵礦在氧較充足的條件下，其焙燒反應(yīng)方程式為。

11、目前SO2爐氣在凈化過(guò)程中主要采用（請(qǐng)選擇：酸洗流程或水洗流程）。

12、SO2催化氧化所用催化劑為：。

13、為了降低尾氣中SO2的含量，提高硫的利用率，對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化工藝進(jìn)行了改進(jìn)，最有效的技術(shù)是。

14、生產(chǎn)純堿最重要的方法為、和天然堿加工。

15、氨堿法制堿過(guò)程中，碳酸化所需的CO2主要來(lái)源于。

16、電解法制燒堿的原理為：。

17、有機(jī)化學(xué)工業(yè)的最基本的產(chǎn)品為。

18、烴類管式爐裂解生產(chǎn)乙烯要求為：、、。

19、裂解氣從裂解爐出來(lái)之后應(yīng)立即進(jìn)行 處理，然后再凈化。

二、簡(jiǎn)答題（本題共60分，每題10分，共6題）

1、請(qǐng)繪出以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的方塊流程圖。

2、對(duì)裂解氣進(jìn)行深冷分離包括哪三大部分？每部分作用是什么？

3、不論是氨的合成還是裂解氣的分離，都要進(jìn)行壓縮，而且采用的是多級(jí)壓縮，為什么？

4、聯(lián)合法制堿包括哪兩個(gè)過(guò)程？繪出其原則流程圖？

5、簡(jiǎn)述天然氣為原料進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝條件。

6、簡(jiǎn)述該課程的特點(diǎn)。

三、計(jì)算題（10分）

原料丙烷進(jìn)料1000kg/h，反應(yīng)掉丙烷量700kg/h，得乙烯400 kg/h，求反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率。

《化工工藝學(xué)》試題四

二、填空題（本題共30分，每空1分，共30空）

1、氨的生產(chǎn)方法有 和。

2、以天然氣為原料，采用蒸汽轉(zhuǎn)化法制造粗原料氣時(shí)應(yīng)滿足兩大要求： 。

3、CO變換所用催化劑分為、和寬溫耐硫變換催化劑。

4、我國(guó)一般小型的合成氨廠在脫除CO2時(shí)，常采用化學(xué)家侯德榜提出的碳化法合成氨流程制取。

5、銅銨液吸收法中，所采用的再生裝置中三個(gè)塔從上到下的正確位置是：、、。

6、一段轉(zhuǎn)化爐根據(jù)燒嘴的位置不同可分為、和梯臺(tái)爐。

7、氨合成塔分為連續(xù)換熱、多段間接換熱、多段冷激式等塔型，在布朗深冷凈 化工藝中，合成塔采用的是 氨合成塔。

8、合成尿素反應(yīng)為。

9、目前，焙燒硫鐵礦主要采用（沸騰焙燒或固定床焙燒）技術(shù)。

10、硫鐵礦在氧不夠充足的條件下，其焙燒反應(yīng)方程式為。

11、SO2爐氣干燥所采用的干燥劑為。

12、硫酸的生產(chǎn)方法主要有 和 兩種方法。

13、純堿的分子式為Na2CO3，倍半堿的分子式為Na2CO3·NaHCO3·2H2O，潔堿的 分子式為：。

14、聯(lián)合法制堿過(guò)程中，碳酸化所需的CO2主要來(lái)源于。

15、苛化法制燒堿的原理為：。

16、有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料有：煤、、和。

17、裂解氣從裂解爐出來(lái)之后應(yīng)立即進(jìn)行 處理，然后再凈化。

18、工業(yè)上烴類裂解乙烯的過(guò)程主要有：、、。

19、乙烯收率與原料烴的族組成的關(guān)系為：。

二、簡(jiǎn)答題（每題10分，共60分）

1、繪出天然氣為原料合成氨的方塊流程圖

2、二氧化硫催化氧化時(shí)，如果采用四段絕熱中間換熱式轉(zhuǎn)化器，請(qǐng)?jiān)谵D(zhuǎn)化率—溫度圖上繪出轉(zhuǎn)化過(guò)程的絕熱操作線及冷卻線。

3、氨合成的工藝條件如何選擇？

4、簡(jiǎn)述氨堿法制純堿包括哪些過(guò)程？

5、比較甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化、一氧化碳變換、氨的合成、二氧化硫氧化所采用催化劑的情況。

6、繪出深冷分離流程方塊示意圖

三、計(jì)算題（10分）

原料乙烷進(jìn)料1000kg/h，反應(yīng)掉乙烷量700kg/h，得乙烯500 kg/h，求反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率。

第二篇：化工工藝學(xué)_習(xí)題

1、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(guò)程的一門(mén)科學(xué)，內(nèi)容包括 生產(chǎn)方法、原理、流程和設(shè)備。

2、化學(xué)工業(yè)的主要原料包括 化學(xué)礦、煤、石油和天然氣。

3、化工生產(chǎn)過(guò)程一般可概括為 原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和

產(chǎn)品分離及精制 三大步驟。

4、化工中常見(jiàn)的三烯指 乙烯、丙烯、丁二烯 ；三苯指苯、甲苯、二甲苯。

5、石油是由相對(duì)分子質(zhì)量不同、組成和結(jié)構(gòu)不同、數(shù)量眾

多的化合物構(gòu)成的混合物。石油中的化合物可以分為 烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴 三大類。

6、為了充分利用寶貴的石油資源，要對(duì)石油進(jìn)行一次加工

和二次加工。一次加工方法為 常壓蒸餾和減壓蒸餾 ；二次加工主要方法有： 催化重整、催化裂化、加氫裂化和焦化 等。

7、辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指標(biāo)，十六烷值是

衡量柴油自燃性能的指標(biāo)。

8、天然氣的主要成分是 甲烷。

9、天然氣制合成氣的方法有 蒸汽轉(zhuǎn)化法(水合反應(yīng))和部分

氧化法(氧化反應(yīng))，主要反應(yīng)分別是CH4+H2O→CO+3H2 和CH4+ 1/2O2→CO+2H2。

10、硫酸生產(chǎn)以原料劃分主要有 硫磺 制酸、硫鐵礦 制酸

等。

11、工業(yè)氣體或廢氣脫硫方法分為兩種，高硫含量須采用 濕

法脫硫，低硫含量可以采用 干法脫硫。

13、SO2氧化成SO3反應(yīng)是一個(gè)可逆、放熱、體積縮小的反應(yīng)，因此，降低溫度、提高壓力有利于平衡轉(zhuǎn)化率的提高。

14、接觸法制硫酸工藝中主要設(shè)備包括 沸騰爐、接觸室和

吸收塔。

15、硫酸生產(chǎn)工藝大致可以分為三步，包括 SO2的制取和凈

化、SO2氧化成SO3和SO3的吸收。

16、氨的主要用途是 生產(chǎn)化肥和硝酸。

17、合成氨反應(yīng)方程式為 H2+3N2→2NH3，該反應(yīng)是一個(gè)可逆、放熱、體積縮小的反應(yīng)。

18、平衡氨濃度與溫度、壓力、氫氮比和惰性氣體濃度有關(guān)。

當(dāng)溫度 降低，或壓力 升高 時(shí)，都能使平衡氨濃度增大。

19、目前合成氨生產(chǎn)的主要原料有兩種，它們是 煤和天然

氣。

20、甲烷化反應(yīng)是 CO+3H2=CH4+H2O。

21、氯在氯堿廠主要用于生產(chǎn) 液氯和鹽酸。

22、氯堿廠的主要產(chǎn)品一般有 燒堿、鹽酸、和液氯。

23、食鹽水電解陽(yáng)極產(chǎn)物是 Cl2，陰極產(chǎn)物是 NaOH和H2。

24、食鹽水電解制氯堿方法有 隔膜法、汞陰極法和離子交

換膜法。

25、氯堿生產(chǎn)工藝中，食鹽電解槽是核心設(shè)備，已知有三種

不同的電解槽，它們是 離子膜電解槽、隔膜電解槽、和水銀電解槽。

26、純堿生產(chǎn)方法有 索爾維制堿法(氨堿法)、侯氏制堿法

(聯(lián)合制堿法)。

27、索爾維制堿法主要原料是 NH3、CaCO3 與NaCl。

28、索爾維制堿法的總反應(yīng)可以寫(xiě)成2NaCl

+CaCO3=Na2CO3+CaCl2。

29、侯氏制堿法主要原料是 NH3、CO2 與NaCl。30、侯氏制堿法的主要產(chǎn)品是 Na2CO3和NH4Cl。

31、烷基化最典型的應(yīng)用是烷基化汽油生產(chǎn)和甲基叔丁基

醚(MTBE)生產(chǎn)。

33、甲基叔丁基醚(MTBE)是常用的汽油添加劑，是通過(guò) 烷

基化 反應(yīng)生產(chǎn)的。

34、烴類熱裂解中一次反應(yīng)的主要產(chǎn)物為 乙烯和丙烯。

35、烷烴熱裂解主要反應(yīng)為 脫氫反應(yīng)和斷鏈反應(yīng)。

36、羰基化最典型的應(yīng)用是 甲醇制醋酸。

37、催化劑一般由 活性組分、載體和助催化劑 組成。

38、乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷催化劑的活性組分是 Ag。

39、環(huán)氧乙烷的主要生產(chǎn)方法是 乙烯環(huán)氧化，生產(chǎn)原料是

乙烯和氧，主要用途是 乙二醇。

40、皂化反應(yīng)是指油脂在 堿性 條件下的水解反應(yīng)。

41、煤的化工利用途徑主要有三種，它們是 煤干餾、煤氣

化和煤液化。

42、已知有三種不同煤氣化工藝，它們是 固定床、流化床、和氣流床。

43、煤干餾產(chǎn)物有 焦炭、煤焦油和焦?fàn)t氣。

44、水煤氣是以 水蒸氣 為氣化劑制得的煤氣，主要成分是

CO和H2。半水煤氣是以 空氣和水蒸氣 作氣化劑制得的煤氣，主要成分是 CO、H2 和 N2。

45、合成氣的主要成分是 CO和H2。

46、煤氣化發(fā)生爐中煤層分為 灰渣層 氧化層、還原層、干

餾層和干燥層。

47、煤液化有兩種工藝，它們是直接液化 和間接液

化。

48、轉(zhuǎn)化率是針對(duì)反應(yīng)物而言的；選擇性是針對(duì)目的產(chǎn)物而

言的； 收率等于轉(zhuǎn)化率與選擇性之積。

49、提高汽油辛烷值方法：降低烯烴含量；提高氧含量；添

加甲基叔丁基醚。簡(jiǎn)答題

1、簡(jiǎn)述化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系。答：化學(xué)工程主要研究化工生產(chǎn)中的共性問(wèn)題，單元操

作，工程因素尤其是放大效應(yīng)。化學(xué)工藝指將原料物主要經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過(guò)程, 包括實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的全部措施。它主要研究化工生產(chǎn)中的個(gè)性問(wèn)題，即研究具體一個(gè)產(chǎn)品從初始原料到最終產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程以及系統(tǒng)優(yōu)化。兩者相輔相承，密不可分：化學(xué)工程的最新成果要通過(guò)具體產(chǎn)品的化學(xué)工藝體現(xiàn)出來(lái)，化學(xué)工藝的進(jìn)步離不開(kāi)化學(xué)工程的支撐。

2、簡(jiǎn)述硫鐵礦為原料制取硫酸的生產(chǎn)原理及主要設(shè)備。答：硫酸生產(chǎn)包括三步，即二氧化硫制取、二氧化硫催

化氧化為三氧化硫、水吸收三氧化硫制硫酸，主要反應(yīng)為：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，2SO2+O2=2SO3。SO3+H2O=H2SO4主要設(shè)備包括：沸騰爐，接觸室，吸收塔等。

3、簡(jiǎn)述合成氨的主要生產(chǎn)步驟

答：煤和天然氣生產(chǎn)合成氨工藝主要差別在造氣和脫

硫，但它們都包括：制合成氣、脫硫、變換、脫碳、凈化、合成、壓縮、分離等步驟。

4、目前合成氨生產(chǎn)的主要原料是什么？其原理及工藝流程

主要差別有哪些？

答：煤、天然氣。煤和天然氣生產(chǎn)合成氨工藝主要差別

在造氣和脫硫，煤的主要成分是碳，造氣反應(yīng)主要包括煤燃燒、碳和水蒸汽反應(yīng)。天然氣主要成分是甲烷，造氣主要反應(yīng)是甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化。由于煤含硫量高，因此一般采用濕法脫硫，然后再干法脫硫；天然氣含硫量低，一般是直接采用干法脫硫。

5、比較幾種食鹽電解工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。

答： 離子膜：代表發(fā)展方向，占地面積小、產(chǎn)品質(zhì)量

好，投資大、投資回收期長(zhǎng)；

隔膜：技術(shù)成熟、投資小，產(chǎn)品質(zhì)量差；

水銀：產(chǎn)品質(zhì)量好，水銀易造成環(huán)境污染，逐步淘汰。

6、比較索爾維制堿法、侯氏制堿法的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：索爾維制堿法工藝成熟，原料豐富，但原料利用率

低，三廢排放量大。

侯氏制堿法原料利用率高，三廢排放量小，缺點(diǎn)是原鹽

要求高，氯化銨銷路有問(wèn)題。

7、簡(jiǎn)述煤化工利用的主要途徑及相應(yīng)產(chǎn)品。

答：(1)焦化：焦炭、焦?fàn)t煤氣、煤焦油。進(jìn)一步加工

可得上百種產(chǎn)品，如苯、酚、萘、蒽等。

(2).煤氣化：制氫、合成氨、甲醇、二甲醚、汽油等。(3).煤液化：汽油、柴油、蠟等。

8、煤和石油在組成、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用上有什么差別。

答：(1).煤的H/C原子比遠(yuǎn)低于石油，含氧量遠(yuǎn)高于

石油；

(2).煤的主體是高分子聚合物，而石油的主體是小分

子化合物；

(3).煤中礦物質(zhì)較多。

(4).石油采用蒸餾、萃取、催化裂化和催化重整等簡(jiǎn)

單的物理化學(xué)方法就可分離或改變結(jié)構(gòu)，在化工中應(yīng)用廣泛。

(5)煤須經(jīng)焦化、氣化或液化等深加工手段打破化學(xué)

鍵，獲得組成復(fù)雜的低相對(duì)分子量化合物，由于技術(shù)及成本原因限制了它在化工中的應(yīng)用，目前主要是用于生產(chǎn)焦炭、制合成氣、合成氨、甲醇等。

第三篇：化工工藝學(xué)期末考試總結(jié)

化工工藝學(xué)期末考試總結(jié)

1.二氧化硫接觸氧化制三氧化硫。

（1）化學(xué)反應(yīng)：SO2 + 1/2O2 SO3（2）催化劑：活性組分：V2O5。載體：硅膠、硅藻土及其混合物。助催化劑：K2O、K2SO4、TiO2、MoO3等。（3）反應(yīng)壓力：常壓。（4）反應(yīng)溫度：400~600℃ 2.氧氣氧化法乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷。（1）化學(xué)反應(yīng)：C2H4 + 1/2O2 C2H4O（2）催化劑：活性組分：Ag。載體：碳化硅，α—Al2O3和含有少量SiO2的 α—Al2O3，助催化劑：碳酸鉀、碳酸鋇和稀土元素化合物。（3）反應(yīng)壓力：1.0~3.0 MPa。（4）反應(yīng)溫度：204~270℃ 3.氫氮?dú)夂铣砂?/p>

（1）化學(xué)反應(yīng)：N2 + 3H2 2NH3（2）催化劑：α—Fe-Al2O3-MgO-K2O-CaO-SiO2（1）反應(yīng)壓力：15MPa。（4）反應(yīng)溫度：390~520℃。4.丙烯氨氧化制丙烯腈。

（1）化學(xué)反應(yīng)：CH2=CHCH3 + NH3 + 3/2O2 CH2=CHCN + 3H2O（2）催化劑：①鉬酸鉍系：P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-K-O/Si2O；②銻系：Sb-Fe-O。（3）反應(yīng)壓力：常壓。（4）反應(yīng)溫度：最佳溫度：440℃。5.乙苯脫氫制苯乙烯

（1）化學(xué)反應(yīng)： C2H5 CH=CH2 + H2（2）催化劑：Fe2O3-Cr2O3-K2O（3）反應(yīng)壓力：常壓。（4）反應(yīng)溫度：600~630℃

6..寫(xiě)出合成氣制甲醇的主反應(yīng)及主要副反應(yīng)方程式。答： 主反應(yīng)：

CO +2H2CH3OH 當(dāng)有二氧化碳存在時(shí)，二氧化碳按下列反應(yīng)生成甲醇： CO2 + H2 CO + H2O CO + 2H2CH3OH 兩步反應(yīng)的總反應(yīng)式為：CO2 + 3H2CH3OH+ H2O 副反應(yīng) ：（1）平行副反應(yīng)

CO + 3H2CH4 + H2O 2CO + 2H2CO2 + CH4 4CO + 8H2C4H9OH+3 H2O 2CO + 4H2CH3OCH3+ H2O 當(dāng)有金屬鐵、鈷、鎳等存在時(shí)，還可以發(fā)生生碳反應(yīng)。（2）連串副反應(yīng) 2CH3OH CH3OCH3 + H2O CH3OH + nCO +2nH2CnH2n+1CH2OH + nH2O CH3OH + nCO +2（n－1）H2CnH2n+1COOH +（n－1）H2O 1.什么叫烴類熱裂解過(guò)程的一次反應(yīng)和二次反應(yīng)？

答：一次反應(yīng)：由原料烴類熱裂解生成乙烯和丙烯等低級(jí)烯烴的反應(yīng) 二次反應(yīng)：主要指由一次反應(yīng)生成的低級(jí)烯烴進(jìn)一步反應(yīng)生成多種產(chǎn)物，直至最后生成焦或炭的反應(yīng)。

2.什么叫烴類的熱裂解? 答：烴類熱裂解法是將石油系烴類原料（天然氣、煉廠氣、輕油、柴油、重油等）經(jīng)高溫作用，使烴類分子發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應(yīng)，生成分子量較小的烯烴、烷烴和其他分子量不同的輕質(zhì)和重質(zhì)烴類。

3.烴類熱裂解的一次反應(yīng)主要有哪幾個(gè)？烴類熱裂解的二次反應(yīng)主要有哪幾個(gè)？ 答：（1）烴類熱裂解的一次反應(yīng)主要有：①脫氫反應(yīng) ②斷鏈反應(yīng)

(2)烴類熱裂解的二次反應(yīng)主要有: ①烯烴的裂解 ②烯烴的聚合、環(huán)化和縮合 ③烯烴的加氫和脫氫 ④積炭和結(jié)焦

4.什么叫焦，什么叫碳？結(jié)焦與生碳的區(qū)別有哪些？ 答：結(jié)焦是在較低溫度下（＜1200K）通過(guò)芳烴縮合而成

生碳是在較高溫度下（＞1200K）通過(guò)生成乙炔的中間階段，脫氫為稠和的碳原子。結(jié)焦與生碳的區(qū)別：

機(jī)理不同：碳要經(jīng)過(guò)乙炔階段才能發(fā)生；焦要經(jīng)過(guò)芳烴縮合才能發(fā)生

溫度不同：高溫下（900℃～1100℃）生成乙炔，生成碳；低溫下（600℃左右）芳烴縮合生成焦

組成不同：碳只含炭，不含雜質(zhì)；焦還含有氫

5.為什么要采用加入稀釋劑的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)減壓的目的？在裂解反應(yīng)中，工業(yè)上采用水蒸汽作為稀釋劑的優(yōu)點(diǎn)是什么？ 答：這是因?yàn)椋?/p>

1)裂解是在高溫下進(jìn)行的，如果系統(tǒng)在減壓下操作，當(dāng)某些管件連接不嚴(yán)密時(shí)，可能漏入空氣，不僅會(huì)使裂解原料和產(chǎn)物部分氧化而造成損失，更嚴(yán)重的是空氣與裂解氣能形成爆炸混合物而導(dǎo)致爆炸；

2)減壓操作對(duì)后續(xù)分離部分的壓縮操作也不利，要增加能耗。工業(yè)上采用水蒸汽作為稀釋劑的優(yōu)點(diǎn)是：

1)水蒸汽熱容量大，能對(duì)爐管溫度起穩(wěn)定作用，在一定程度上保護(hù)了爐管； 2)水蒸汽與產(chǎn)物易分離，與產(chǎn)物不起反應(yīng)，對(duì)裂解氣的質(zhì)量無(wú)影響；

3)水蒸汽可以抑制原料中的硫?qū)辖痄摿呀夤艿母g作用，可以保護(hù)裂解爐管； 4)水蒸氣在高溫下能與裂解管中的沉積焦炭發(fā)生如下反應(yīng)： C + H2O à H2 + CO 具有對(duì)爐管的清焦作用；

5)水蒸氣對(duì)金屬表面起一定的氧化作用，形成氧化物薄膜，減輕了鐵和鎳對(duì)烴類氣體分解生碳的催化作用。

6.為什么要對(duì)裂解氣急冷，急冷有哪兩種？

從裂解管出來(lái)的裂解氣含有烯烴和大量的水蒸氣，溫度高達(dá)800度，烯烴反應(yīng)性強(qiáng)，若任它們?cè)诟邷囟认麻L(zhǎng)時(shí)間停留，仍會(huì)繼續(xù)發(fā)生二次反應(yīng)，引起結(jié)焦和烯烴的損失，因此必須使裂解氣急冷以終止反應(yīng)。

急冷氣有：直接急冷氣 間接急冷氣兩種

7.什么是深冷？什么是深冷分離？深冷分離流程包括那幾部分？

答：在基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)中，冷凍溫度≦-100℃的稱為深度冷凍，簡(jiǎn)稱“深冷”。

深冷分離法 就是利用裂解氣中各種烴的相對(duì)揮發(fā)度不同，在低溫下除了氫氣和甲烷以外，把其余的烴類都冷凝下來(lái)，然后在精餾塔內(nèi)進(jìn)行多組分精餾分離，利用不同的精餾塔，把各種烴逐個(gè)分離下來(lái)。其實(shí)質(zhì)是冷凝精餾過(guò)程。深冷分離法流程：（1）氣體凈化系統(tǒng)（2）壓縮和冷凍系統(tǒng)（3）精餾分離系統(tǒng)

8.裂解氣中的酸性氣體主要有哪些組分？若這些氣體過(guò)多時(shí)，對(duì)分離過(guò)程帶來(lái)什么樣的危害？工業(yè)上采用什么方法來(lái)脫除酸性氣體？

答：裂解氣中的酸性氣體，主要是二氧化碳(CO2)和硫化氫(H2S)。另外還有少量的有機(jī)硫化物。這些酸性氣體含量過(guò)多時(shí)，對(duì)分離過(guò)程會(huì)帶來(lái)如下的危害：

硫化氫能腐蝕設(shè)備管道，并能使干燥用的分子篩壽命縮短，還能使加氫脫炔用的催化劑中毒；

二氧化碳能在深冷的操作中結(jié)成干冰，堵塞設(shè)備和管道，影響正常生產(chǎn)；二氧化碳和硫化物會(huì)破壞聚合催化劑的活性；二氧化碳在循環(huán)乙烯中積累，降低乙烯的有效壓力，從而影響聚合速度和聚乙烯的分子量。

工業(yè)上常用化學(xué)吸收法，來(lái)洗滌裂解氣一般用氫氧化鈉（NaOH）溶液，乙醇胺溶液 9水在裂解氣深冷分離中有什么危害？工業(yè)上常采用什么方法脫除裂解氣中的水分？

答：在低溫下，水能凍結(jié)成冰，并且能和輕質(zhì)烴類形成固體結(jié)晶水合物。冰和水合物凝結(jié)在管壁上，輕則增大動(dòng)力消耗，重則堵塞管道，影響正常生產(chǎn)。

工業(yè)上采用吸附的方法脫水，用分子篩、活性氧化鋁或者硅膠作吸附劑。

10、對(duì)烴類的裂解過(guò)程，對(duì)溫度、壓力和停留時(shí)間的要求？P72-73 一定溫度內(nèi)，提高裂解溫度，有利于提高一次反應(yīng)所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解選擇性；高溫短停留時(shí)間可抑制二次反應(yīng)，提高烯烴收率，減少結(jié)焦。低壓可促進(jìn)乙烯一次反應(yīng)，抑制發(fā)生聚合的二次反應(yīng)減輕結(jié)焦程度。

11.裂解氣的壓縮為什么采用多級(jí)壓縮？確定壓縮段數(shù)的依據(jù)是什么？ 答：；裂解氣的采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)：

（2）節(jié)約壓縮功耗，壓縮機(jī)壓縮氣體的過(guò)程接近絕熱壓縮，功耗大于等溫壓縮，如果把壓縮分為若干段進(jìn)行，段間冷卻移熱，則可節(jié)省部分壓縮功，段數(shù)越多，越接近等溫壓縮。（3）裂解氣中的二烯烴易發(fā)生聚合反應(yīng)，生成的聚合物沉積在壓縮機(jī)內(nèi)，嚴(yán)重危及操作的正常進(jìn)行。而二烯烴的聚合速度與溫度有關(guān)，溫度越高，聚合速度越快，為了避免聚合現(xiàn)象的發(fā)生，必須控制每段壓縮后氣體溫度不高于100℃。

（4）減少分離凈化負(fù)荷，裂解氣經(jīng)過(guò)壓縮后段間冷凝，可除去大部分的水，減少干燥器的體積和干燥劑的用量，延長(zhǎng)干燥器的再生周期；同時(shí)還可以從裂解氣中分凝出部分C3及C3以上的重組分，減少進(jìn)入深冷系統(tǒng)的負(fù)荷，從而節(jié)約了冷量。

根據(jù)每段壓縮后氣體溫度不高于100℃，避免二烯烴在壓縮機(jī)內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，壓縮機(jī)的壓縮比為2左右，并依據(jù)氣體的最初進(jìn)口壓力和最終出口壓力來(lái)確定壓縮機(jī)的段數(shù)。12.為什么裂解氣要進(jìn)行壓縮？為什么要采用分段壓縮？ 答：裂解氣壓縮的目的是①使分離溫度不太低②少耗冷量。

為了節(jié)省能量，降低壓縮的功率，氣體壓縮一般都采用多段壓縮，段與段段與段之間都設(shè)置中間冷卻器。

13．在脫氫反應(yīng)中水蒸汽作為稀釋劑有什么優(yōu)點(diǎn)、作用？ 答：水蒸氣具有許多優(yōu)點(diǎn)：易與產(chǎn)物分離；熱容量大；既可以提高了脫氫反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率；又可消除催化劑表面上的積炭或結(jié)焦。作用：（1）降低烴的分壓，改善化學(xué)平衡，提高平衡轉(zhuǎn)化率；（2）水蒸氣與催化劑表面的焦碳，發(fā)生水煤氣反應(yīng)，從而達(dá)到清焦作用；(3)提供反應(yīng)所需要的熱量。乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的原料配比中為什么要嚴(yán)格控制乙炔的含量？

答：在乙烯直接氧化過(guò)程中，乙炔是非常有毒的雜質(zhì)，乙炔于反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱量，使反應(yīng)溫度難以控制在反應(yīng)條件下，乙炔還可能發(fā)生聚合而粘附在銀催化劑表面、發(fā)生積炭而影響催化劑活性，要嚴(yán)格控制乙炔的含量。14.管式裂解爐結(jié)焦的現(xiàn)象有哪些，如何清焦？ 答：結(jié)焦現(xiàn)象

l 爐管投料量不變的情況下，進(jìn)口壓力增大，壓差增大。l 從管孔觀察可看到輻射室裂解管壁上某些地方因過(guò)熱而出現(xiàn)光亮點(diǎn) l 投料量不變及管出口溫度不變但燃料消耗量增加 l 裂解器中乙烯含量下降

清焦方法：停爐清焦法、不停爐清焦法

15．什么叫做平行副反應(yīng)？什么叫做連串副反應(yīng)？

答：平行副反應(yīng)的類型主要是裂解反應(yīng)。烴類分子中的C-C鍵斷裂，生成分子量比較小的烷烴和烯烴。

連串副反應(yīng)主要是生成的產(chǎn)物進(jìn)一步的裂解、脫氫縮合或聚合生成焦油或者焦。16.苯乙烯的生產(chǎn)方法有幾種？乙苯脫氫制苯乙烯分哪兩步？ 答：

（一）從裂解汽油中提取

（二）乙苯脫氫法

第一步苯用乙烯烷基化合成乙苯第二步乙苯催化脫氫合成苯乙烯 17.裂解供熱方式有哪兩種？

答：裂解供熱方式有直接供熱和間接供熱兩種。裂解器的分離方法有：深冷分離法 油吸收精餾法

裂解氣凈化：堿洗法除酸、吸附法脫水、加氫脫炔、甲烷法除CO 18.裂解氣為什么要脫除乙炔和一氧化碳？工業(yè)上脫除炔烴的方法有哪些？

答：聚合用的乙烯，應(yīng)嚴(yán)格限制乙烯中乙炔的含量。乙炔會(huì)造成聚合催化劑的中毒，會(huì)降低乙烯的分壓。在高壓聚乙烯生產(chǎn)中，當(dāng)乙炔積累過(guò)多后，會(huì)引起爆炸。工業(yè)上脫炔的主要是采用催化加氫法，少量用丙酮吸收法。

19在乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷過(guò)程中，與空氣氧化法相比較，氧氣氧化法有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答：與空氣氧化法相比，用氧氣氧化乙烯制環(huán)氧乙烷具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）空氣氧化法反應(yīng)部分的工藝流程較為復(fù)雜，需要空氣凈化系統(tǒng)、排放氣氧化和吸收系統(tǒng)及催化燃燒系統(tǒng)，2~3臺(tái)氧化反應(yīng)器。而氧氣氧化法只需要一臺(tái)反應(yīng)器，不需要上述系統(tǒng)，僅多了一套脫碳系統(tǒng)，不包括空氣分離裝置時(shí)，氧氣氧化法的建廠費(fèi)用和固定資產(chǎn)投資比空氣氧化法省。（2）氧氣氧化法的催化劑不會(huì)受空氣污染，且氧化反應(yīng)溫度低，因此催化劑的壽命長(zhǎng)。（3）氧氣氧化法可采用濃度較高的乙烯，反應(yīng)器的生產(chǎn)能力比空氣氧化法高。氧氣氧化法的乙烯消耗定額和電力消耗比空氣氧化法低

20.丙烯氨氧化制丙烯腈工藝流程回收部分設(shè)置急冷器的理由？P256.防止丙烯腈, HCN 等副產(chǎn)物聚合，生產(chǎn)聚合物堵塞管道

21.多管等溫式反應(yīng)器---間接供熱方式 絕熱式反應(yīng)器------直接供熱方式

22.磺化反應(yīng)賦予有機(jī)物酸性、水溶性、合成表面活性劑及對(duì)纖維的親和力等 1.甲烷化反應(yīng)是 CO+3H2=CH4+H2O。

2.食鹽水電解制氯堿方法有 隔膜法、汞陰極法 和 離子交換膜法。3.高含量的 烷烴，低含量的 烯烴 和 芳烴 是理想的裂解原料。4.索爾維制堿法主要原料是 NH3、CaCO3 與 NaCl。5.侯氏制堿法主要原料是 NH3、CO2 與 NaCl。6.侯氏制堿法的主要產(chǎn)品是 Na2CO3 和 NH4Cl。

7.催化劑一般由 活性組分、載體 和 助催化劑 組成。8.乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷催化劑的活性組分是 Ag。9.烷烴熱裂解主要反應(yīng)為 脫氫反應(yīng) 和 斷鏈反應(yīng)。

10.煤的化工利用途徑主要有三種，它們是 煤干餾、煤氣化 和 煤液化。11.煤干餾產(chǎn)物有 焦炭、煤焦油 和 焦?fàn)t氣。

12.水煤氣是以 水蒸氣 為氣化劑制得的煤氣，主要成分是 CO 和 H2。半水煤氣是以 空氣和水蒸氣 作氣化劑制得的煤氣，主要成分是 CO、H2 和 N2。13.合成氣的主要成分是 CO 和 H2。

14.煤氣化發(fā)生爐中煤層分為 灰渣層、氧化層、還原層、干餾層 和 干燥層。15.煤液化有兩種工藝，它們是 直接液化 和 間接液化。

16.精細(xì)化學(xué)品的特點(diǎn)多品種、小批量;；大量采用復(fù)配技術(shù)；投資少、附加值高、利潤(rùn)大；技術(shù)密集度高、產(chǎn)品更新?lián)Q代快。

17.石油烴熱裂解的操作條件宜采用

高溫、短停留時(shí)間、低烴分壓。18.脫除酸性氣體的方法有 堿洗法 和和 乙醇胺水溶液吸附法

。19.高含量的 烷烴，低含量的 烯烴 和 芳烴 是理想的裂解原料。

20.催化重整是生產(chǎn) 高辛烷值汽油 和

石油芳烴的主要工藝過(guò)程，是煉油和石油化工的重要生產(chǎn)工藝之一。

21..甲烷轉(zhuǎn)化催化劑和甲烷化催化劑的活性組分相同，都是 Ni，但其含量不同。22.為了充分利用寶貴的石油資源，要對(duì)石油進(jìn)行一次加工和二次加工。一次加工方法為 常壓蒸餾 和 減壓蒸餾 ；二次加工主要方法有： 催化重整、催化裂化、加氫裂化 和焦化 等。

23.工業(yè)氣體或廢氣脫硫方法分為兩種，高硫含量須采用 濕法脫硫，低硫含量可以采用 干法脫硫。

24.丙烯腈的主要生產(chǎn)方法是 氨氧化，主要原料是 丙烯 和 氨。

第四篇：化工工藝學(xué)總結(jié)

化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124

化工工藝總結(jié)

化工工藝學(xué)課程簡(jiǎn)介：

《化工工藝學(xué)》是化工及相關(guān)專業(yè)一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課。《化工工藝學(xué)》課程適應(yīng)高等教育發(fā)展需要，以培養(yǎng)高等工程技術(shù)應(yīng)用性人才為目標(biāo)，以化工工藝為主線，突出“寬、精、新、用”思想，即強(qiáng)調(diào)口徑寬闊、簡(jiǎn)明精練、新技術(shù)新工藝、應(yīng)用型實(shí)用化，使課程體系更加科學(xué)化，教學(xué)內(nèi)容更加合理化，便于我們熟悉和掌握生產(chǎn)第一線生產(chǎn)技術(shù)崗位所必需的基本理論和專業(yè)知識(shí)。有機(jī)化工、無(wú)機(jī)化工、精細(xì)化工、高分子化工、煤化工、石油加工、生物化工等各方面理論和知識(shí)有機(jī)統(tǒng)一，形成完整的大化工系統(tǒng)知識(shí)體系，體現(xiàn)一定的科學(xué)性、先進(jìn)性、完整性、充實(shí)性，奠定現(xiàn)代化工工藝技術(shù)基礎(chǔ)，滿足企業(yè)生產(chǎn)第一線必需的基本理論和專業(yè)知識(shí)。

課程教學(xué)的基本要求：

重點(diǎn)放在分析和討論生產(chǎn)工藝中反應(yīng)、分離部分的工藝原理、影響因素、確定工藝條件的依據(jù)、反應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、流程的組織等。同時(shí)，對(duì)工藝路線、流程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、能量回收利用、副產(chǎn)物的回收利用以及廢物處理作一定的論述。通過(guò)加強(qiáng)基礎(chǔ)、面向?qū)嶋H、引導(dǎo)思維、啟發(fā)創(chuàng)新，使我們掌握廣博的化學(xué)工藝知識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為其將來(lái)從事化工過(guò)程的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)和科學(xué)管理打下牢固的化學(xué)工藝基礎(chǔ)。

課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)：

課程的教學(xué)內(nèi)容主要集中在無(wú)機(jī)化工與有機(jī)化工典型工藝的分析講解，我們通過(guò)掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理，學(xué)會(huì)如何去安排化工生產(chǎn)過(guò)程。重點(diǎn)講解化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的反應(yīng)特性以及由此引發(fā)的生產(chǎn)方法、流程安排、工藝條件；難點(diǎn)在于如何引導(dǎo)我們開(kāi)拓思維，通盤(pán)考慮能量綜合利用、三廢治理及后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)。

課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求

通過(guò)老師的課堂講授，了解各產(chǎn)品生產(chǎn)的基本原理和方法，各生產(chǎn)工藝的流 化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124 程安排、技術(shù)指標(biāo)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)類型，能量的綜合利用；掌握各產(chǎn)品生產(chǎn)的典型工藝流程，生產(chǎn)過(guò)程中的物料衡算、有關(guān)相圖，化工生產(chǎn)中常用的三廢治理方法。

化工工藝課程內(nèi)容大綱：

第一章

合成氨原料氣的制備

(91班課程作業(yè))

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握固體燃料氣化、烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化、重油部分氧化等不同原料制氣過(guò)程的基本原理，原料和工藝路線，主要設(shè)備和工藝條件的選擇，消耗定額的計(jì)算和催化劑的使用條件。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）固體燃料氣化

1、概述

2、固體燃料氣化的基本原理：反應(yīng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)

3、半水煤氣的工業(yè)制法

4、間歇法制取半水煤氣的工作循環(huán)、工藝條件、工藝流程

（二）烴類蒸氣轉(zhuǎn)化

1、方法概述

2、反應(yīng)的基本原理：反應(yīng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)

3、烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化催化劑

4、工業(yè)生產(chǎn)方法、工藝條件、流程和設(shè)備

（三）重油部分氧化

1、基本原理

2、工藝條件、流程、主要設(shè)備

第二章

合成氨原料氣的凈化

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握原料氣的脫硫、一氧化碳的變換、脫碳和精煉過(guò)程的基本原理、工藝流程的確定；工藝參數(shù)和主要設(shè)備的選擇；凈化系統(tǒng)各種催化劑的應(yīng)用條件和方法；有關(guān)的物料衡算和熱量衡算。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124

（一）原料氣的脫硫

1、干法脫硫

ZnO法

2、濕法脫硫 化學(xué)吸收法、物理吸收法、物理——化學(xué)吸收法

3、改良的A.D.A.法、工藝流程

（二）一氧化碳變換

1、變換的基本原理

2、變換催化劑

3、最佳工藝條件、工藝流程

（三）二氧化碳的脫除

1、脫碳方法

2、物理吸收法

3、化學(xué)吸收法 熱鉀堿法 MEDA法

（四）原料氣的最終凈化

1、銅洗法

2、甲烷化法

3、低溫液氮洗滌法

第三章

氨的合成

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握氨合成反應(yīng)的熱力學(xué)、本征動(dòng)力學(xué)方程在工業(yè)上的應(yīng)用及影響因素；氨合成催化劑的組成和應(yīng)用；氨合成塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及最適宜溫度分布；氨合成反應(yīng)工藝條件的確定。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）氨合成反應(yīng)熱力學(xué)

1、化學(xué)平衡

2、氨的平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算

3、氨合成反應(yīng)的熱效應(yīng)

（二）氨合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

1、反應(yīng)過(guò)程分析

2、動(dòng)力學(xué)方程式

3、擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響 化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124

（三）氨合成催化劑

1、催化劑的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性能

2、各組分的作用

3、催化劑的活化與活性保持

（四）工藝條件的選擇

壓力、溫度、空間速度、氫氮比、惰性氣體的初始含量的影響

（五）氨合成工藝流程和設(shè)備

1、工藝流程的組成、氨的分離

2、傳統(tǒng)的中壓法合成工藝

3、凱洛格氨合成工藝流程

4、其他工藝流程簡(jiǎn)介

5、氨合成塔

第四章

硫酸（92班課程作業(yè)）

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握以硫酸礦為原料生產(chǎn)硫酸的主要過(guò)程、步驟及工藝流程和設(shè)備；重點(diǎn)掌握二氧化硫催化氧化的原理，分析其最佳工藝條件；掌握硫磺制酸的工藝流程。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）概述

1、硫酸的生產(chǎn)歷史及我國(guó)現(xiàn)狀

2、硫酸的性質(zhì)、用途及產(chǎn)品規(guī)格

3、生產(chǎn)原料和原則流程

（二）二氧化硫爐氣的制造和凈化

1、硫鐵礦焙燒反應(yīng)的基本原理

2、原料的預(yù)處理

3、焙燒的工藝條件、設(shè)備

4、爐氣的凈化及干燥

凈化流程和設(shè)備

（三）二氧化硫的催化氧化

1、催化氧化反應(yīng)的熱力學(xué)

化學(xué)平衡

平衡轉(zhuǎn)化率

2、催化氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)

反應(yīng)機(jī)理

控制步驟

速率方程

3、催化劑 化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124

4、最佳工藝條件選擇

溫度

原始?xì)怏w組成最終轉(zhuǎn)化率

壓力

5、工藝流程及主要設(shè)備

（四）三氧化硫吸收及尾氣處理

1、吸收原理

2、吸收成酸的操作條件

3、工藝流程及設(shè)備

4、尾氣處理的基本原理

工藝條件

工藝流程

（五）生產(chǎn)硫酸的全流程

（六）硫磺制酸流程

發(fā)煙硫酸的生產(chǎn)流程

第五章

純堿工業(yè)(93班課程作業(yè))

一、本章的教學(xué)目的和要求：

分別掌握氨堿法和聯(lián)合制堿法生產(chǎn)純堿的基本原理、主要步驟和工藝流程。掌握氨堿法中石灰石煅燒的理論分解溫度的計(jì)算、氨鹽水碳酸化過(guò)程的反應(yīng)機(jī)理、氨利用率的計(jì)算等；掌握聯(lián)合制堿法中循環(huán)過(guò)程相圖分析及循環(huán)過(guò)程中最高產(chǎn)量的計(jì)算。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）概述

1、純堿的性質(zhì)、作用

2、純堿工業(yè)的發(fā)展歷史、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介

3、原則流程

（二）氨堿法制純堿

1、氨堿法制純堿的基本原理

2、主要生產(chǎn)步驟

3、氨堿法生產(chǎn)純堿的總流程

（三）聯(lián)合法生產(chǎn)純堿與氯化銨

1、原則流程

2、制堿與制銨過(guò)程的工藝條件選擇

3、聯(lián)合制堿法的工藝流程

4、氯化銨結(jié)晶原理、流程

第六章

電解法制燒堿 化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握電解飽和食鹽水溶液制取燒堿的基本原理；理論分解電壓的計(jì)算及槽電壓的確定；掌握電流效率、電壓效率、電能效率的具體計(jì)算。理解三種電解方法的原理及工藝條件、流程等基本內(nèi)容及各方法的優(yōu)缺點(diǎn)；重點(diǎn)理解離子交換膜法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）概述

1、燒堿工業(yè)的發(fā)展歷史及我國(guó)現(xiàn)狀

2、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介

（二）電解食鹽水溶液的基本原理

1、電解的基本定律

2、槽電壓的組成及計(jì)算

3、電流效率、電壓效率、電能效率

（三）隔膜法電解

1、工藝條件選擇

2、工藝流程及設(shè)備

3、堿液蒸發(fā)

（四）水銀法電解

（五）離子交換膜法電解

1、離子交換膜的構(gòu)成、作用

2、工藝條件選擇、工藝流程及設(shè)備

3、離子交換膜法的優(yōu)點(diǎn)

第七章

烴類熱裂解(94班課程作業(yè))

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握過(guò)程的一次反應(yīng)和二次反應(yīng)的含義，烴類熱裂解反應(yīng)的規(guī)律，一次反應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程；掌握原料烴組成、操作條件對(duì)裂解結(jié)果的影響；掌握動(dòng)力學(xué)裂解深度函數(shù)對(duì)裂解產(chǎn)物分布的影響；理解烷烴類熱裂解的自由基反應(yīng)機(jī)理，烴類熱裂解的工藝條件、工藝流程和特點(diǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）概述 化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124

1、乙烯工業(yè)的歷史及現(xiàn)狀

2、烴類熱裂解的產(chǎn)物、作用

3、乙烯生產(chǎn)技術(shù)展望

（二）熱裂解過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理

1、一次反應(yīng)、二次反應(yīng)的類型及特點(diǎn)

2、反應(yīng)的機(jī)理、動(dòng)力學(xué)方程

（三）烴類管式爐裂解生產(chǎn)乙烯

1、烴組成對(duì)烴類熱裂解的影響

2、操作條件對(duì)裂解結(jié)果的影響及最佳工藝條件的選擇

3、工藝流程及設(shè)備

第八章

裂解氣的凈化與分離

一、本章的教學(xué)目的和要求：

掌握裂解氣的組成和深冷分離法的基本原理；掌握裂解氣順序分離流程及脫甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔的作用和特點(diǎn)；理解裂解氣所含雜質(zhì)的各種凈化方法；深冷分離過(guò)程中影響乙烯收率的因素分析。

二、教學(xué)內(nèi)容及要求：

（一）概述

1、裂解氣的組成和分離目的

2、分離的基本原理和方法

（二）裂解氣的凈化與壓縮

1、裂解氣凈化的目的和方法

2、裂解氣的壓縮和制冷

（三）裂解氣深冷分離流程

1、深冷分離流程的種類

2、主要設(shè)備的工藝條件的選擇

課程心得：

本課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生學(xué)習(xí)的專業(yè)課。本課程從化工生產(chǎn)的 工藝角度出發(fā)，運(yùn)用化工過(guò)程的基本原理，闡明化工工藝的基本概念和基本理論，化學(xué)工程與工藝

劉嘉永

AP0909124 介紹典型產(chǎn)品的生產(chǎn)方法與工藝原理、典型流程與關(guān)鍵設(shè)備、工藝條件與節(jié)能降耗分析。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)我們應(yīng)用已學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，使我們了解當(dāng)今化學(xué)工業(yè)概貌極其發(fā)展方向；掌握化工過(guò)程的基本原理，典型工藝過(guò)程的方法、原理、流程及工藝條件；了解化工生產(chǎn)中的設(shè)備材質(zhì)、安全生產(chǎn)、三廢治理等問(wèn)題。以便我們?cè)谝院蟮纳a(chǎn)與開(kāi)發(fā)研究工作中開(kāi)拓思路、觸類旁通、靈活應(yīng)用，不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品和新設(shè)備，降低生產(chǎn)過(guò)程中的原料與能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，更好地滿足社會(huì)需要。

第五篇：化工工藝學(xué)論文

合成氨的污水處理方案

09應(yīng)用化學(xué)

溫志武

09009046

對(duì)于高濃度合成氨有機(jī)廢水，在預(yù)處理階段采用化學(xué)沉淀法，在生化階段采用A/O工 藝，提高了處理效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。山東某化工集團(tuán)是一個(gè)集肥料、化工、科研、商貿(mào)流通、農(nóng)化服務(wù)于一體的國(guó)有大型企業(yè)，該集團(tuán)氮肥分廠廢水主要是合成氨廢水，日排 廢水1100m3,另有100m3/d的生活污水。原污水處理設(shè)施只對(duì)外排廢水做沉淀處理，故廢水 中生物中毒，對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成了較大污染。根據(jù)該廠實(shí)際情況，采用“化學(xué)沉淀法－A./O” 工藝處理廢水取得了良好效果。的污染物質(zhì)如氨氮、氰化物、COD等還不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，造成水體“富營(yíng)養(yǎng)化”和水中

1.廢水來(lái)源

廢水主要產(chǎn)生于造氣、合成和冷凝過(guò)程中，該廢水的主要特征污染物為氨氮。

2.方案的確定

2.1 設(shè)計(jì)原水水質(zhì)：COD≤260 mg/L，PH：7~9，SS≤400 mg/L，氰化物≤2.0 mg/L，氨氮≤500 mg/L，揮發(fā)酚≤.1.50 mg/L，硫化物≤2.0 mg/L。

2.2 處理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：COD≤200 mg/L，PH：6~9，SS≤200 mg/L，氰化物≤1.0 mg/L,氨氮≤150 mg/L, 揮發(fā)酚≤.0.20 mg/L，硫化物≤1.0 mg/L。

2.3 在預(yù)處理階段采用化學(xué)沉淀法，在廢水中加入硫酸亞鐵，在PH值為7.5～10.5的范圍內(nèi)，將氰化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的鐵氰配合物。監(jiān)測(cè)進(jìn)水PH值為8.26（在7.5～10.5之間），符合要求。

在生化階段采用傳統(tǒng)的生物脫氮方法，常用的生物脫氮方法有前置生物脫氮法(A/O工藝)和后置生物脫氮法。后置生物脫氮法占地比前置生物脫氮法的大，增加了工程的基建投資；并且需要外加碳源，這樣將增加廢水的處理成本且外加碳源的量不易控制，易造成出水COD上升。而前置生物脫氮法具有占地少、不需外加碳源等優(yōu)點(diǎn)，因此，本項(xiàng)目的主體工藝采用前置反硝化的生物脫氮法。

前置反硝化生物脫氮法分為分建式與合建式,即反硝化、硝化與BOD去除分別在兩座不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行或在同一座反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。

合建式反應(yīng)器節(jié)省了基建和運(yùn)行費(fèi)用，且容易滿足處理工程對(duì)碳源和堿度等條件的要求，但影響因素不好控制。

一、溶解氧（DO）指數(shù)至關(guān)重要，一般為0.5mg/l~1.5mg/l范圍內(nèi)；

二、污泥負(fù)荷指數(shù)＜0.1~0.15KgBOD/KgMLSS·d，以滿足硝化的要求；

三、C/N比（滿足反硝化過(guò)程對(duì)碳源的要求，6~7之間合適）；

四、堿度（適宜范圍為7.5~8.0）。

對(duì)于傳統(tǒng)的“硝化—反硝化”分建式反應(yīng)器（A/O工藝），由于反應(yīng)不在同一座反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，硝化、反硝化的影響因素控制范圍相應(yīng)增大，可以更為有效地發(fā)揮和提高活性污泥中某些微生物（如硝化菌、反硝化菌等）所特有的處理能力，從而達(dá)到脫氮除磷、處理難降解有機(jī)物的目的。這樣的生物處理組合工藝可以減少生化池的容積，提高生化處理效率，既節(jié)省環(huán)保投資又可減少日常的運(yùn)行費(fèi)用。

2.4 工藝流程

2.5 工藝流程說(shuō)明

本項(xiàng)目的工藝采用“硝化－反硝化”為核心的A/O法生物脫氮處理A/O法生物去除氨氮原理是在充氧的條件下（O段）,污水中的氨氮被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧的條件下，通過(guò)兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機(jī)物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮被還原為無(wú)污染的氮?dú)猓萑氪髿鈴亩_(dá)到最終脫氮的目的。

2.5.1污水流程

生產(chǎn)廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量，均衡水質(zhì)后由水泵提升，加入FeSO4, 去除CN-,生成絡(luò)合沉淀物。出水進(jìn)入一沉池沉淀去除部分懸浮物和沉淀物，一沉池出水和回流液混合進(jìn)入缺氧池，進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，NO3-—N被還原成N2進(jìn)入空氣，污水則進(jìn)入生物接觸氧化池。在生物接觸氧化池內(nèi)進(jìn)行降解和硝化反應(yīng)，BOD大部分被降解，NH4+—N則轉(zhuǎn)化為NO3-—N，出水大部分回流，剩余部分則進(jìn)入二沉池沉淀脫落的生物膜，二沉池出水可直接達(dá)標(biāo)排放，也可用泵泵入廠辦公生活區(qū)的水景噴泉配水系統(tǒng)，這樣即可美化廠區(qū)環(huán)境，又可利用在噴泉中水射流及曝曬起到的“氧化塘”作用，水質(zhì)會(huì)得到更好的改善，從而充分保證了排放水的水質(zhì)要求。2.5.2污泥流程

沉淀池污泥進(jìn)入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后上清液回流至調(diào)節(jié)池重新處理，濃縮污泥由泥漿泵提升至干化場(chǎng)干化脫水

3.主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)說(shuō)明

3.1 調(diào)節(jié)池

因原水排放氨氮值波動(dòng)較大，且需要摻加生活污水，故在廢水處理系統(tǒng)之前設(shè)此調(diào)節(jié)池，以均衡水質(zhì)和調(diào)節(jié)水量。

調(diào)節(jié)池采用的是穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池，進(jìn)入調(diào)節(jié)池的廢水由于流程長(zhǎng)短的不同，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)均和水質(zhì)的目的，減少了沖擊負(fù)荷對(duì)后續(xù)處理單元的影響。

調(diào)節(jié)池有效容積為200m3,水力停留時(shí)間為4h。

3.2 一沉池

沉淀池去除部分懸浮物，COD和加藥生成的鐵氰絡(luò)合物等。平流式沉淀池的多斗排泥，方式比較可靠，但斗內(nèi)易積泥，排泥困難，只能采用定期放空，人工排泥的方式來(lái)維持生產(chǎn)，如排泥間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還可能出現(xiàn)管口堵塞現(xiàn)象。

本設(shè)計(jì)用吸泥機(jī)來(lái)排泥，采用鋼制BXJ—3500型，含有電極、減速機(jī)、液下污泥泵，運(yùn)行可靠，操作方便，廣泛應(yīng)用于平流沉淀池的排泥。

沉淀池有效容積為160m3,水力停留時(shí)間為3.2h。

3.3 缺氧池

缺氧池是通過(guò)棲息在軟型填料上的世代時(shí)間較長(zhǎng)的反硝化菌的作用使廢水中的NO2－

－、、NO3轉(zhuǎn)化成CO2和N2，從而達(dá)到生物脫氮的要求。由于采用了前置反硝化脫氮工藝，利用進(jìn)水的有機(jī)物作為碳源，所以反硝化池可以不另加碳源。

缺氧池為生物脫氮的主要反應(yīng)器，在缺氧池內(nèi)回流混合液和一沉池出水在攪拌機(jī)的作用下充分混合，在反硝化菌的作用下，發(fā)生反硝化反應(yīng)。

硝態(tài)氮被還原為N2，完成脫氮反應(yīng)。從反硝化反應(yīng)式中也可以得到三個(gè)結(jié)論：

⑴ 硝化過(guò)程后富余的溶解氧（DO約為0.7～.1.0mg/l）在反硝化過(guò)程中，被反硝化段中的部分有機(jī)物消耗掉，從而進(jìn)一步保證了缺氧反硝化階段溶解氧（DO＜0.3mg/l）的工藝要求。

⑵ 在反硝化菌的作用下，NO3被還原，而有機(jī)物被氧化，NO3在還原過(guò)程中所獲得的電子是由有機(jī)物質(zhì)提供的。因此，在反硝化過(guò)程中，廢水的C/N比是影響脫氮效果的一個(gè)重要因素。

⑶ 反硝化反應(yīng)的結(jié)果使生化環(huán)境的PH值提高，反硝化作用最適宜的PH值也在7.5～9.2之間，由于硝化使PH降低而反硝化卻使PH升高，兩個(gè)過(guò)程中的PH變化彼此之間相互抵消，結(jié)果使系統(tǒng)內(nèi)的PH保持不變。但是兩個(gè)過(guò)程中堿度的變化可以作為一個(gè)參數(shù)用來(lái)判斷硝化與反硝化進(jìn)行的程度。

－

－3.4 生物接觸氧化池

為有機(jī)物降解和NH4+ —N硝化的反應(yīng)器，在充氧的條件下，有機(jī)物在微生物的作用下分解為CO2和H2O，NH4+ —N則發(fā)生硝化反應(yīng)。硝化作用是在兩類好氧菌的參與下完成的，首先是亞硝化單細(xì)胞菌將氨氮先氧化成亞硝酸鹽，然后硝化桿菌將亞硝酸鹽再進(jìn)一步氧化成硝酸鹽。

從上述反應(yīng)式中可以得到三個(gè)結(jié)論: 1不論是亞硝化過(guò)程還是硝化過(guò)程，都要耗用大量的氧。要使一分子氨氮（NH3—N及NH4+ —N）完全氧化成NO3-需耗用2分子的氧，即氧化1mg氨氮需要4×16 / 14 = 4.57 mg 的氧，此值為生物氧化池脫氮的需氧量提供了一個(gè)工程設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)。由于硝化反應(yīng)需要足夠的氧量，因此大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為溶解氧應(yīng)控制在1.5 ～ 2.0 mg/L以上，低于0.5mg/L則硝化作用完全停止。

2硝化反應(yīng)的結(jié)果有硝酸（HNO3）生成，會(huì)使生化環(huán)境的酸性提高。因此廢水中應(yīng)有足夠的堿度，以平衡硝化作用中產(chǎn)生的酸，一般認(rèn)為硝化作用最適宜的PH值在7.5 ～ 9.2之間。

3硝化反應(yīng)的結(jié)果可使氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，但廢水中的總氮量并沒(méi)發(fā)生變化。

硝化作用宜在低BOD負(fù)荷條件下進(jìn)行，若硝化段的含碳有機(jī)基質(zhì)的濃度太高，會(huì)使生長(zhǎng)速率較高的非硝化菌迅速繁衍，從而使硝化菌得不到優(yōu)勢(shì)，結(jié)果降低了硝化速率。一般來(lái)說(shuō)，硝化段的BOD應(yīng)低于20mg/L。

采用污泥負(fù)荷計(jì)算好氧池容積，泥齡與污泥去除負(fù)荷的關(guān)系為： 好氧池設(shè)兩座，并聯(lián)式，總有效容積為800m3, 泥齡約為30天。

4.結(jié)語(yǔ)

采用化學(xué)沉淀法—A/O工藝處理合成氨有機(jī)廢水，工藝技術(shù)可靠，操作簡(jiǎn)單，便于管理，運(yùn)行成本低，處理出水符合國(guó)家《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13458—2001）小型二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可回用于生產(chǎn)過(guò)程的某些工段，獲得了顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益，總的來(lái)說(shuō)，本處理工藝是科學(xué)適用的。