化工基礎(chǔ)知識(shí)的課件

1化工基礎(chǔ)知識(shí)21、化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料化學(xué)工業(yè)的重要基礎(chǔ)原料是化石能源（煤、石油和天然氣）。世界能源發(fā)展的歷史表明，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展是在不斷適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)的變化而相應(yīng)地調(diào)整原料路線，以此得到自力更新的發(fā)展。

時(shí)至今日，由于全世界石油的大漲價(jià)才喚醒人們，使人們不得不承認(rèn)世界已進(jìn)入了能源多元化結(jié)構(gòu)的時(shí)代。32、什么是煤化工？經(jīng)化學(xué)方法將煤炭轉(zhuǎn)換為氣體、液體和固體產(chǎn)品或半產(chǎn)品，而后進(jìn)一步加工成化工、能源產(chǎn)品的工業(yè)。主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。在煤化工可利用的生產(chǎn)技術(shù)中，煉焦是應(yīng)用最早的工藝，并且至今仍然是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。

4煤的氣化在煤化工中占有重要地位，用于生產(chǎn)各種氣體燃料，是潔凈的能源，有利于提高人民生活水平和環(huán)境保護(hù)；煤氣化生產(chǎn)的合成氣是合成液體燃料等多種產(chǎn)品的原料。煤直接液化，即煤高壓加氫液化，可以生產(chǎn)人造石油和化學(xué)產(chǎn)品。在石油短缺時(shí)，煤的液化產(chǎn)品將替代目前的天然石油。53、化學(xué)的基本概念化學(xué)（chemistry）是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一，它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科，它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo)志?；瘜W(xué)”一詞，若單從字面解釋就是“變化的科學(xué)”之意?；瘜W(xué)如同物理皆為自然科學(xué)之基礎(chǔ)科學(xué)。64、化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象？在反應(yīng)中常伴有發(fā)光、發(fā)熱、變色、生成沉淀物等現(xiàn)象。判斷一個(gè)反應(yīng)是否為化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)是反應(yīng)是否生成新的物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)鍵理論，又可根據(jù)一個(gè)變化過程中是否有舊鍵的斷裂和新鍵的生成來判斷其是否為化學(xué)反應(yīng)。75、什么是化學(xué)反應(yīng)的條件？指化學(xué)反應(yīng)所必須或可提高反應(yīng)速率的方法，如：加熱（△），點(diǎn)燃，高溫，電解，紫外線或催化劑等?；罨埽憾x為反應(yīng)啟始或自然發(fā)生所需的最低能量。愈高的活化能表示反應(yīng)愈難以啟始，反應(yīng)速率也因此愈慢。反應(yīng)溫度：溫度提升將加速反應(yīng)，因?yàn)橛叩臏囟缺硎居杏嗟哪芰浚狗磻?yīng)容易發(fā)生。86、催化劑及空速催化劑：催化劑是一種通過改變活化能來改變反應(yīng)速率的物質(zhì)。是一類能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的組成、質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)。催化劑在工業(yè)上也叫觸媒?？臻g速度（簡(jiǎn)稱空速），是指在單位時(shí)間內(nèi)，單位體積的催化劑所通過氣體體積數(shù)。其單位是m3/（m3·h，即h-1）。9空速的意義空速是用來表示反應(yīng)器的生產(chǎn)能力，即空速越高，單位體積催化劑處理能力越大，生產(chǎn)能力就越大?？账俚拇笮∫馕吨鴼怏w與催化劑接觸時(shí)間的長(zhǎng)短，在數(shù)值上，空速與接觸時(shí)間互為倒數(shù)。一般來說，催化劑活性愈高，對(duì)同樣的生產(chǎn)負(fù)荷所需的接觸時(shí)間就愈短，空速愈大。107、反應(yīng)速率？化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率是指化學(xué)反應(yīng)速率的快慢大小，即相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間改變量。常用反應(yīng)物的單位時(shí)間內(nèi)的減少量或生成物增加量來表示。118、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？（1）濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。反應(yīng)物質(zhì)的濃度越大，反應(yīng)速率越快，反之則越慢。（2）溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。提高溫度是常用的加快反應(yīng)速度的方法。當(dāng)反應(yīng)物濃度不變時(shí)，改變溫度，速率就改變?？梢?，反應(yīng)速率常數(shù)K隨溫度的升高而增大。12（3）催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。催化劑能加快反應(yīng)速率的催化劑叫做正催化劑；能減緩反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。不同的化學(xué)反應(yīng)需要不同的催化劑，這是催化劑的選擇性。每一種催化劑必須在一個(gè)合適的溫度范圍內(nèi)才能發(fā)揮最大的催化效力，這個(gè)溫度范圍稱為催化劑的活性溫度范圍。139、何為可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡？

在同一條件下，能同時(shí)向兩個(gè)方向（正、逆反應(yīng)方向）進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)常用可逆號(hào)“”表示，例如：CO＋3H2CH4+H2OCO2＋4H2CH4+2H2O14化學(xué)平衡當(dāng)可逆反應(yīng)開始時(shí)，正反應(yīng)速率（以r正表示）最大，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度不斷下降，正反應(yīng)速率就逐漸減少。而生成物濃度從無(wú)到有，濃度在逐漸增大，逆反應(yīng)速率（以r逆表示）也就增大。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻，就會(huì)出現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率相等（r正＝r逆）的狀態(tài)。這時(shí)體系所處的平衡狀態(tài)叫做化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)下，反應(yīng)物和生成物的濃度叫做平衡濃度。1510、影響化學(xué)平衡的因素有哪些？（1）濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。對(duì)任何可逆反應(yīng)，在其它條件不變的情況下，增大某一反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度，都能使平衡向增加生成物方向，即正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。（2）壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響。當(dāng)增加氣體反應(yīng)的總壓力時(shí)，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動(dòng)；減少壓力，平衡向增加氣體分子數(shù)方向移動(dòng)。16（3）溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。在其它條件不變的情況下，升高溫度會(huì)使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；降低溫度會(huì)使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。（4）催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響。由于催化劑只能同等程度地增加正、逆反應(yīng)速率，因此，它只能使平衡較快達(dá)到，而不能使平衡發(fā)生移動(dòng)。1711、化學(xué)平衡移動(dòng)原理是什么？假如改變平衡體系的條件之一，如濃度、壓力和溫度，平衡就向減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)，這就是呂.查德里原理。根據(jù)這個(gè)原理，當(dāng)增加反應(yīng)物濃度時(shí)，平衡就向減少反應(yīng)物濃度的方向移動(dòng)；減少生成物濃度時(shí)，平衡就向增加生成物濃度的方向移動(dòng)。當(dāng)增大壓力時(shí)，平衡就向減小壓力的方向移動(dòng)；當(dāng)減小壓力時(shí)，平衡就向增大壓力的方向移動(dòng)。升高溫度時(shí)，平衡就向吸熱的方向移動(dòng)，降低溫度時(shí)，平衡就向放熱的方向移動(dòng)。1812、什么是飽和蒸汽壓？在一定溫度下，任何液體的表面分子都會(huì)有飛到空間的傾向，即氣化。同時(shí)，飛到空間去的分子，由于不停的地運(yùn)動(dòng)，也有飛回液面形成液體的傾向，即液化。當(dāng)飛到空間去的分子數(shù)與飛回液面形成液體的分子數(shù)相等時(shí)，即氣化和液化的相對(duì)量不再變化而建立了動(dòng)態(tài)平衡。此時(shí)，液體上方的蒸汽壓即為該液體在該溫度下的飽和蒸汽壓，簡(jiǎn)稱蒸汽壓。同一液體在不同的溫度下，或同一溫度的不同液體，它們的飽和蒸汽壓是不同的。1913、壓力表示什么意義，常用什么單位？單位面積上的作用力叫壓力。對(duì)靜止的氣體，壓力均勻地作用在與它接觸的容器（氣瓶、儲(chǔ)氣罐）的壁面上；對(duì)于液體，由于液體本身受到重力的作用，底部的壓力高于表面的壓力，而且隨深度增加而增大。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，力的單位為牛（N），面積的單位為m2，則壓力的單位為N/㎡,叫帕（Pa）.工程上應(yīng)用此單位嫌太小，實(shí)際常用的它的單位Mpa。1Mpa=106Pa=10kg/cm2。20大氣壓力：氣壓表是用于衡量大氣的壓力。當(dāng)加上儀表壓力上就可得出絕對(duì)壓力。大氣壓力通常是以水銀mm為單位，但是任何一個(gè)壓力單位都能作出同樣很好的解釋物理大氣壓：P大氣=76厘米水銀柱=1.01X103Pa1個(gè)物理大氣壓力（atm）=10.33米水柱1個(gè)工程大氣壓（at.）=1kgf/cm2=10米水柱1atm=1.033at.≌0.1MPa=105Pa。1MPa=103kPa=106Pa21表壓和絕對(duì)壓力的關(guān)系式表壓：壓力表指示的數(shù)值Mpa（G）或（g）絕對(duì)壓力：Mpa（A）或（a）；是考慮到與完全真空或絕對(duì)零值相比，我們所居住的環(huán)境大氣具有0.1Mpa的絕對(duì)壓力。在海平面上，儀表壓力加上0.1MPa的大氣壓力可得出絕對(duì)壓力。高度越高大氣壓力就越低。絕對(duì)壓力=壓力計(jì)壓力＋當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?214、什么是沸點(diǎn)？沸點(diǎn)：1個(gè)大氣壓下，液體沸騰時(shí)的溫度。如在1個(gè)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃在5個(gè)大氣壓下水的沸點(diǎn)為159℃在2.5MPa（G）下水的沸點(diǎn)為226℃在4.5MPa（G）下水的沸點(diǎn)為259℃在9.8MPa（G）下水的沸點(diǎn)為310.3℃1個(gè)大氣壓下，液氧的沸點(diǎn)約90K(-183℃)，液氮沸點(diǎn)約77K(-196℃).2315、離心泵的構(gòu)造及工作原理是什么？離心泵的主要工作部件有葉輪、泵軸、吸液室、泵殼、軸封箱和密封環(huán)。工作原理：離心泵在起動(dòng)前必須向泵殼內(nèi)注水，將吸水管與泵殼中充滿液，然后起動(dòng)泵，此時(shí)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸，使葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的葉片迫使液體轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下，液體從葉輪中心甩向葉輪邊緣，以高速進(jìn)入泵殼，液體從葉輪流出時(shí)，獲得了能量（動(dòng)能和壓能），這些高能量的液體經(jīng)過泵殼導(dǎo)流，流向排出管。當(dāng)葉輪將液體率向邊緣的同時(shí)，葉輪中心形成真空，因而使液體在外界壓力的作用下，不斷地進(jìn)入葉輪中，這樣，液體就連續(xù)不斷地通過離心泵輸送出去。2416、離心泵的主要性能參數(shù)有哪些？離心泵的主要性能參數(shù)有轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程、功率和效率等。（1）轉(zhuǎn)速即泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用符號(hào)n表示。單位是r/min

（2）流量是指在單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體量。通常是指體積流量，用符號(hào)Q表示，單位是m3/s或m3/h；有時(shí)也用質(zhì)量流量表示，符合是G，單位是kg/h或kg/s；25（3）揚(yáng)程是指單位重量液體通過泵后所獲得的能量，用符號(hào)H表示，單位是m。有泵的實(shí)際揚(yáng)程及理論揚(yáng)程之分。（4）功率與效率，泵的功率分為有效功率、軸功率和原動(dòng)功率。有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)通過泵的流體所獲得的功率，即泵的輸出功率，用符號(hào)Ne表示，單位為KW。26軸功率即原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)泵軸上的功率，用符號(hào)N表示。效率是泵的有效功率與軸功率之比，效率的表達(dá)式為

Neη（％）＝———N原動(dòng)機(jī)軸與泵軸連接存在機(jī)械損失，所以原動(dòng)機(jī)功率通常比軸功率大。2717、如何正確使用離心泵？（1）開泵前向軸承注潤(rùn)滑油，關(guān)閉出口閥門，打開排氣閥，向泵內(nèi)注滿輸送液體，用手盤車檢查軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈快。（2）啟動(dòng)泵后，觀察壓力大小是否達(dá)到規(guī)定值，運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，緩慢地開大出口閥門，使壓力平穩(wěn)上升。（3）經(jīng)常檢查填料函與軸承的溫度，防止泵軸磨損和軸承燒壞。28（4）泵內(nèi)無(wú)液體時(shí)，切不可運(yùn)轉(zhuǎn)，更不能開反轉(zhuǎn)，否則損傷葉輪和軸套松扣。（5）出口閥門關(guān)閉后，泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不能太長(zhǎng)，不然泵會(huì)發(fā)熱。（6）在冬季停泵后應(yīng)將泵內(nèi)的液體放凈，并沖洗干凈，防止將泵體凍裂或凍結(jié)。2918、對(duì)離心泵怎樣做好維護(hù)保養(yǎng)工作？（1）經(jīng)常檢查泵內(nèi)有無(wú)雜音和振動(dòng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)檢修。（2）經(jīng)常注意壓力表和電流表的指針擺動(dòng)情況，超過規(guī)定指標(biāo)應(yīng)立即查明原因并處理之。（3）按時(shí)檢查動(dòng)密封泄漏情況，泄漏嚴(yán)重應(yīng)停泵檢查動(dòng)靜密封環(huán)磨損情況，如屬于填料密封應(yīng)調(diào)整壓蓋的壓力。3019、簡(jiǎn)述安全閥的作用及類型。安全閥的作用是當(dāng)壓力容器內(nèi)介質(zhì)壓力超過允許值時(shí)，閥門開啟并發(fā)出警報(bào)聲，繼而全開，排放一定量介質(zhì)，以防止容器設(shè)備壓力繼續(xù)升高；當(dāng)壓力降到規(guī)定值時(shí)，閥門便及時(shí)關(guān)閉，從而保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行，安全閥的種類很多，按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的形式可分為杠桿式、彈簧式和脈沖式。3120、管路的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？如何定義的？管路的標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一規(guī)定的：管子和管件的主要結(jié)構(gòu)尺寸與參數(shù)，即公稱直徑與公稱壓力，具有相同公稱直徑與公稱壓力的管子和管件可以互相配合或互換使用。公稱直徑，管子的公稱直徑即不是它的內(nèi)徑，也不是它的外徑，而是與它內(nèi)徑相近的一個(gè)整數(shù)值，一般以DN表示，公稱直徑也稱公稱通徑；對(duì)于壓力容器來講公稱直徑是指設(shè)備直徑的內(nèi)徑。公稱壓力，公稱壓力是為了設(shè)計(jì)、制造和使用方便，而人為規(guī)定的一種標(biāo)準(zhǔn)壓力，通常以PN表示，如公稱壓力10MPa，用PN10表示。3221、管路的連接方法有哪些？適用范圍是什么？

管路的連接方法有螺紋連接、焊接、法蘭連接等。螺紋連接也稱絲扣連接，只適用與公稱直徑不超過65mm，工作壓力不超過1MPa，介質(zhì)溫度不超過373K的熱水管路和公稱直徑不超過100mm，公稱壓力不超過0.98MPa的給水管路，也可用于公稱直徑不超過50mm，工作壓力不超過0.196MPa的飽和蒸汽管路，在有連接螺紋的閥門和設(shè)備時(shí)，只能采用螺紋連接。33法蘭連接，中、低壓管路常采用平焊法蘭連接，低壓采用光滑密封面，壓力較高時(shí)則采用凹凸型密封面，常用非金屬軟墊片做墊片，高壓管路連接采用平面形和錐形兩種連接法蘭。平面形要求密封面光滑，采用軟金屬做墊片，錐面形要求端面為光滑錐形面，墊片為凸透鏡式，用低碳鋼制成。3422、“三懂四會(huì)”是什么？“三懂”：懂性能、懂原理、懂結(jié)構(gòu)?！八臅?huì)”：會(huì)操作、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)維修、會(huì)處理一般故障。3523、流量和流速的關(guān)系式？流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過任一流通面積的流體的體積或質(zhì)量。單位：kg/h,m3/h,t/h

流速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上流過的距離。單位：m/s。流量=管道的截面積*流速（注意單位）例如：假定159*4.5的水管道,管內(nèi)水的流速為1.5m/s，則每小時(shí)流過的水為：3.14/4*(0.159-0.0045*2)2*1.5*3600=95.38m3/h3624、如何進(jìn)行沖洗液位計(jì)？先開啟液位計(jì)的放水閥門進(jìn)行氣相、液相同時(shí)沖洗，然后關(guān)閉液位計(jì)液相閥門沖洗氣相管道，再關(guān)閉液位計(jì)氣相閥門打開液相閥門沖洗液相管道，這樣一關(guān)一開重復(fù)多次。此時(shí)注意液位計(jì)內(nèi)是否出現(xiàn)了水位。最后開啟汽相、液相閥門，關(guān)閉放水閥門，使液位恢復(fù)正常。3725、如何選用壓力表的量程？

當(dāng)測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí)，正常操作壓力應(yīng)為量程的1/3～2/3，最高不得超過量程的3/4。當(dāng)測(cè)量脈動(dòng)壓力時(shí)，正常操作壓力應(yīng)為量程的1/3～1/2，最高不得超過測(cè)量上限的2/3。3826、簡(jiǎn)述風(fēng)機(jī)工作原理？

電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)，葉輪內(nèi)部的空氣通過葉輪上的葉片被甩出去，此時(shí)葉輪中心產(chǎn)生負(fù)壓，外界空氣受大氣壓作用經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)入口管被吸入葉輪中心，而后又被葉片甩出去，如此反復(fù)進(jìn)行，升壓后的空氣就被輸送到所需空氣的設(shè)備中去。3927、鍋爐的基本工作參數(shù)是什么？

什么叫鍋爐的蒸發(fā)量？

表示蒸汽鍋爐工作特性的基本參數(shù)主要有額定蒸發(fā)量、額定蒸