化工工藝學(xué)課后習(xí)題

1、課后習(xí)題思考題（第一章）1現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)是什么2化學(xué)工藝學(xué)的研究范疇是什么3簡述石油化工原料乙烯的用途4利用合成氣可以合成哪些產(chǎn)品5你覺得應(yīng)該如何來學(xué)習(xí)該門課程6化學(xué)工藝與化學(xué)工程有何不同思考題（第二章）V1為什么說石油、天然氣和煤是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的重要原料資源它們的綜合利用途徑有哪些2生物質(zhì)和再生資源的利用前景如何3 何謂化工生產(chǎn)工藝流程舉例說明工藝流程是如何組織的。4 何謂循環(huán)式工藝流程它有什么優(yōu)缺點(diǎn)5 何謂轉(zhuǎn)化率何謂選擇性對于多反應(yīng)體系，為什么要同時(shí)考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性兩個(gè)指標(biāo)6催化劑有哪些基本特征它在化工生產(chǎn)中起到什么作用在生產(chǎn)中如何正確使用催化劑7在天然氣開采中，有時(shí)可獲得含有C6C

2、8煌類的天然汽油，為了改善其辛烷值，用蒸儲塔除去其中的輕組分。如果天然汽油、塔頂儲出物和塔底中等辛烷值汽油的摩爾百分?jǐn)?shù)組成為：物料名稱天然汽油中等辛烷值汽油塔頂儲出物1.C6H14250602.C7H1625303.C8H185010假設(shè)它們的密度為 0.8g/cm3 ,那么，從5000桶天然汽油中能生產(chǎn)出多少噸中等辛烷值 汽油（1 桶=42 US 力口侖，1US 加侖=,1dm3 =103cm3）8某蒸儲柱分離苯-甲苯混合物，其質(zhì)量組成各占50%進(jìn)料流量為10000kg/d ,從柱頂冷凝 器回收的產(chǎn)品含95%苯；柱底儲出物含95聊苯。離開柱頂進(jìn)入冷凝器的產(chǎn)物蒸氣流量是8000kg/d，全部冷

3、凝為液體后，部分產(chǎn)品作為回流液返回蒸儲柱的上部，其余取出即為產(chǎn)品。求回流與取出產(chǎn)品量之比。在一個(gè)加氫裂化器中，較大分子煌經(jīng)加氫裂解成較小分子燒。已知輸入和輸出的煌類組成為:a）燒 類輸 入輸 出b） C5H1210mol%c） C6H1440mol%d） C7H1620mol%e） C12H26100 mol%30 mol%（1）每100 kmol原料燒可生產(chǎn)出多少 05- C7煌產(chǎn)品（2）每100 kmol原料煌消耗多少氫氣（3）如果原料燃的密度是 0.9 g/cm3,輸出煌的密度是 0.8 g/cm3,那么每輸出10 m3的燃物 料需要輸入多少m3原料燃9假設(shè)某天然氣全是甲烷，將其燃燒來加

4、熱一個(gè)管式爐，燃燒后煙道氣的干基摩爾組成為隈 %O2 %CO2試計(jì)算天然氣與空氣的摩爾比，并列出物料收支平衡表。10在高溫下裂解天然氣可獲得炭黑和含氫的裂解氣。已知天然氣的體積組成 為CH4 %C2H6、 %C3H8和 %N2, 產(chǎn)生的炭黑可以視為純碳，裂解氣 含%H2 %CH4 %C2H6 %C2H4 %C3H6 %C2H2%N2計(jì)算每100標(biāo)準(zhǔn)m3的天然氣可生產(chǎn)多 少千克炭黑和多少標(biāo)準(zhǔn)米 3的裂解氣。11 某燃料氣含有 30%CS2 26%C2H6 14%CH4 10%H2 10%N2 6%O呼口 4%CO 與空氣一起燃 燒，產(chǎn)生的煙道氣含有 3%SO2 %CO其余為CO2 H2O O2和

5、N2。求空氣的過剩百分?jǐn)?shù)。12 一氧化碳與水蒸氣發(fā)生的變換反應(yīng)為CO+H2O=CO2+H塔初始混合原料的摩爾比為H2O/CO=2/1,反應(yīng)在 500 c進(jìn)行，此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。求反應(yīng)后混合物的平衡組成和CO的平衡轉(zhuǎn)化率。13合成甲醇的反應(yīng)為 CO +2H2 = CH30H如果初始原料混合物中 H2/CO=2/1 ,反應(yīng)溫度為 350 C ,壓力為300X105 Pa,在此條件下，平衡常數(shù) X10-14Pa-2。那么，CH3OH1平衡濃 度（體積為多少14將純乙烷進(jìn)行裂解制取乙烯，已知乙烷的單程轉(zhuǎn)化率為60%若每100kg進(jìn)裂解器的乙烷可獲得46.4kg乙烯，裂解氣經(jīng)分離后，未反應(yīng)的乙烷大

6、部分循環(huán)回裂解器（設(shè)循環(huán)氣只 是乙烷），在產(chǎn)物中除乙烯及其它氣體外，尚含有 4kg乙烷。求生成乙烯的選擇性、乙烷的 全程轉(zhuǎn)化率、乙烯的單程收率、乙烯全程收率和全程質(zhì)量收率。課后習(xí)題1、根據(jù)熱力學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自由始和化學(xué)鍵如何判斷不同煌類的裂解反應(yīng)難易程度、可能發(fā)生的裂解位置及裂解產(chǎn)物；解釋烷燒、環(huán)烷煌及芳煌裂解反應(yīng)規(guī)律，造成裂解過程結(jié)焦生炭的主要反應(yīng)是哪些2試以丙烷裂解為例， 闡述煌類裂解的自由基反應(yīng)機(jī)理，計(jì)算600 C, 700 C, 800 C, 900 C,1000c下，丙烷裂解生成物中乙烯和丙烯比例（假設(shè)無其它副反應(yīng)發(fā)生）。并繪出裂解溫度一乙烯（丙烯）組成的曲線。2 在原料確定的情況下，從

7、裂解過程的熱力學(xué)和動力學(xué)出發(fā)，為了獲取最佳裂解效果，應(yīng)選擇什么樣的工藝參數(shù)（停留時(shí)間、溫度、壓力），為什么4提高反應(yīng)溫度的技術(shù)關(guān)鍵在何處，應(yīng)解決什么問題才能最大限度提高裂解溫度5為了降低燃分壓通常加入稀釋劑，試分析稀釋劑加入量確定的原則是什么6試討論影響熱裂解的主要因素有哪些評價(jià)裂解過程優(yōu)劣的目標(biāo)函數(shù)（指標(biāo)）是什么7 Lummus公司的SRT型裂解爐由I型發(fā)展到VI型，它的主要改進(jìn)是什么采取的措施是什 么遵循的原則是什么你大膽的設(shè)想下一步將怎么改8裂解氣出口的急冷操作目的是什么可采取的方法有幾種，你認(rèn)為哪種好，為什么若設(shè)計(jì)一個(gè)間接急冷換熱器其關(guān)鍵指標(biāo)是什么如何評價(jià)一個(gè)急冷換熱器的優(yōu)劣9裂解氣進(jìn)

8、行預(yù)分離的目的和任務(wù)是什么裂解氣中要嚴(yán)格控制的雜質(zhì)有哪些這些雜質(zhì)存在的害處用什么方法除掉這些雜質(zhì)，這些處理方法的原理是什么10壓縮氣的壓縮為什么采用多級壓縮，確定段數(shù)的依據(jù)是什么11某乙烯裝置采用低壓法分離甲烷，整個(gè)裝置中需要的最低冷凍溫度為-115 C,根據(jù)乙烯裝置中出現(xiàn)的原料、產(chǎn)品，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠提供這樣低溫的制冷系統(tǒng)，繪出制冷循環(huán)示意圖。并標(biāo)以各蒸發(fā)器和冷凝器的溫度（第一級冷凝器溫度，為冷卻水上水溫度2530C）。12裂解氣分離流程各有不同，其共同點(diǎn)是什么試?yán)L出順序分離流程、前脫乙烷后加氫流程,前脫丙烷后加氫流程簡圖，指出各流程特點(diǎn)，適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。13甲烷塔操作壓力的不同，對甲烷塔的操

9、作參數(shù)（溫度、回流比）、塔設(shè)計(jì)（理論板數(shù),材質(zhì)），即未來的操作費(fèi)用和投資有什么影響14對于一已有的甲烷塔 H2/CH4對乙烯回收率有何影響采用前冷工藝對甲烷塔分離有何好 處15何為非絕熱精儲，何種情況下采用中間冷凝器或中間再沸器，分析其利弊。16根據(jù)本章所學(xué)知識，試設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的流程表述煌類熱裂解從原料到產(chǎn)品所經(jīng)歷的主要 工序及彼此的關(guān)系。17近年來乙烯工業(yè)的主要發(fā)展方向和研究開發(fā)的熱點(diǎn)是什么思考題（第三章）課后習(xí)題1簡述芳脛的主要來源及主要生產(chǎn)過程。2芳燒的主要產(chǎn)品有哪些各有何用途3試論芳煌轉(zhuǎn)化的必要性與意義，主要的芳煌轉(zhuǎn)化反應(yīng)有哪些4試分析我國與美國、日本的芳煌生產(chǎn)各有何特點(diǎn)及其原因。5簡

10、述苯、甲苯和各種二甲苯單體的主要生產(chǎn)過程，并說明各自的特點(diǎn)。6簡述芳煌生產(chǎn)技術(shù)的新進(jìn)展及其主要特征。7如何理解芳煌生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化與分離過程之間的的關(guān)系，試組織兩種不同的芳煌生產(chǎn)方案。思考題（第四章）課后習(xí)題1有哪些原料可生產(chǎn)合成氣合成氣的生產(chǎn)方法有哪些近年來出現(xiàn)哪些生產(chǎn)合成氣的新方法它們與原有生產(chǎn)方法相比有什么優(yōu)點(diǎn)2合成氣可用來制造什么化工產(chǎn)品為什么近年來合成氣的生產(chǎn)和應(yīng)用受到重視V3以天然氣為原料生產(chǎn)合成氣過程有哪些主要反應(yīng)從熱力學(xué)角度考慮，對反應(yīng)條件有哪些要求從動力學(xué)考慮又有哪些要求4如何根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)原理和工程實(shí)際來優(yōu)化天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化制合成氣的工藝條件5天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化法制

11、合成氣過程有哪些步驟為什么天然氣要預(yù)先脫硫才能進(jìn)行轉(zhuǎn)化用 哪些脫硫方法較好6為什么天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化過程需要供熱供熱形式是什么一段轉(zhuǎn)化爐有哪些型式7為什么說一段轉(zhuǎn)化管屬于變溫反應(yīng)器為什么天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化要用變溫反應(yīng)器8為什么轉(zhuǎn)化爐的對流室內(nèi)要設(shè)置許多熱交換器轉(zhuǎn)化氣的顯熱是如何回收利用的9由煤制合成氣有哪些生產(chǎn)方法這些方法相比較各有什么優(yōu)點(diǎn)比較先進(jìn)的方法是什么10 一氧化碳變換的反應(yīng)是什么影響該反應(yīng)的平衡和速度的因素有哪些如何影響為什么該反應(yīng)存在最佳反應(yīng)溫度最佳反應(yīng)溫度與哪些參數(shù)有關(guān)11一氧化碳變換催化劑有哪些類型各適用于什么場合使用中注意哪些事項(xiàng)12在合成氣制造過程中，為什么要有脫碳（CO2

12、步驟通常有哪些脫碳方法，各適用于什么場合13工業(yè)上氣體脫硫有哪些方法，各適用于什么場合14由渣油制合成氣過程包括哪幾個(gè)步驟渣油氣化的主要設(shè)備是什么，有何結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 思考題（第五章）課后習(xí)題1加氫反應(yīng)和脫氫反應(yīng)對催化劑有什么要求2以媒為原料和以天然氣為原料合成氨生產(chǎn)過程有什么不同之處3試分析比較合成氣的三種精制方法。4氨合成反應(yīng)的平衡常數(shù) Kf隨溫度和壓力是如何變化的V5影響氨平衡濃度的因素有哪些6溫度和壓力對氨合成反應(yīng)的平衡氨濃度及反應(yīng)速率的影響。7惰性氣體對氨合成反應(yīng)的平衡濃度及反應(yīng)速率的影響。V8氨合成催化劑活性組分與助劑的作用。9在氨合成工藝流程中，排放氣為什么在循環(huán)壓縮機(jī)前，而氨冷則在循

13、環(huán)壓縮機(jī)之后10從節(jié)能和提高經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，氨合成塔結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改進(jìn)11合成氨與合成甲醇有哪些相似的地方12高低壓合成甲醇的比較。13根據(jù)熱力學(xué)分析，合成甲醇應(yīng)在低溫（<100 C, Kf值大）和高壓下（>30MPa推動力大）更為有利，工業(yè)上為什么不采用此工藝條件14乙苯脫氫制苯乙烯生產(chǎn)過程中溫度和空速對選擇性的影響。15 苯乙烯生產(chǎn)中，外熱式工藝與絕熱式工藝有什么不同思考題（第六章）課后習(xí)題1 了解氧化過程的作用及其特點(diǎn)。2分析催化自氧化反應(yīng)的特點(diǎn)并給出在化工應(yīng)用中的實(shí)例。3 了解絡(luò)合催化氧化原理及其在Wacker反應(yīng)中的應(yīng)用。4間接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的原理和使用的催化劑是什么5間接

14、氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷過程中主反應(yīng)器是什么類型為什么這樣選擇6比較分析非均相催化氧化和均相催化氧化的特點(diǎn)。7 了解重要的非均相催化氧化類型并舉出實(shí)例。8非均相催化氧化反應(yīng)機(jī)理有幾種各自描述的特點(diǎn)是什么9典型的氣一固相催化氧化常見的反應(yīng)器類型有哪幾種各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么10 了解綠色化學(xué)及清潔生產(chǎn)概念，就氧化反應(yīng)舉例說明。11掌握乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷的原理、催化體系和反應(yīng)主流程。12乙烯環(huán)氧化反應(yīng)工藝條件選擇的依據(jù)是什么13致穩(wěn)氣的作用是什么14 掌握丙烯氨氧化制丙烯睛的原理、催化體系和反應(yīng)主流程通過丙烯氨氧化Bi- Mo- Fe多元氧化物催化劑，了解各組分的相互作用。16丙烯氨氧化制丙烯睛工藝參數(shù)選

15、擇的依據(jù)是什么17 了解共沸精儲的原理及其在丙烯睛精制過程中的應(yīng)用。18從原料的來源和價(jià)格，談?wù)劚榘毖趸票┚Φ那熬啊?9 了解苯酎生產(chǎn)的基本原理和催化體系的構(gòu)成及工藝技術(shù)走向。20試從原子經(jīng)濟(jì)性的角度論述苯酎生產(chǎn)原料的取舍。21 從苯酎的精制過程，理解精制方法選擇的重要性。22為什么苯酎能在爆炸限內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)采取哪些安全措施23 慈醍法制過氧化氫的生產(chǎn)原理是什么了解慈醍法制過氧化氫的工藝流程。25從過氧化氫的濃縮精制過程，談?wù)劰?jié)能的重要性和節(jié)能方法的選擇。26何謂爆炸極限其主要影響因數(shù)有哪些27請列舉一些化工生產(chǎn)中常用的防爆措施。思考題（第七章）課后習(xí)題1厥基合成反應(yīng)有那幾類其主要特點(diǎn)是什么

16、2厥基合成反應(yīng)所使用的催化劑有那幾類各有什么特點(diǎn)3比較甲醇厥基合成醋酸低壓法與高壓法的工藝特點(diǎn)，闡述低壓法的優(yōu)缺點(diǎn)。4反應(yīng)工藝條件改變對甲醇低壓玻基合成醋酸反應(yīng)速率控制步驟的影響。5采用?；@催化劑，為什么使用高壓法6影響烯燃?xì)浼柞；磻?yīng)的因素。7根據(jù)丙烯氫甲酰化合成丁醛低壓法與高壓法的工藝特點(diǎn)，簡述烯燒氫甲?；蛪悍ǖ膬?yōu)缺點(diǎn)°8簡述厥基合成反應(yīng)催化劑研究方面的最新進(jìn)展。9 了解?；铣煞ㄉa(chǎn) 1, 3-丙二醇的工藝特點(diǎn)。10可采用什么措施提高丁醛的正 /異比11簡述配位催化反應(yīng)的基本原理。思考題（第八章）課后習(xí)題1氯代燃生產(chǎn)過程所涉及的化學(xué)反應(yīng)有哪幾種類型，它們的規(guī)律是什么2工業(yè)上氯乙烯的生產(chǎn)方法有哪幾種，各有什么優(yōu)勢和缺點(diǎn)。3什么是平衡氧氯化法，其原理是什么4試分析氧氯化的反應(yīng)機(jī)理及影響因素。5試分析在乙烯氯化過程中，如何控制多氯