化学工艺学1-5章部分课后习题详解.docx

化学工艺学1-5章局部课后习题详解

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其次章

2-1为什么说石油、自然气和煤是现代阿化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？

答：石油化工自20世纪50年月开头蓬勃进展至今，根本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和自然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯〔乙烯、丙烯、丁二烯〕、三苯〔苯、甲苯、二甲苯〕、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、自然气、煤制取。

2-2生物质和再生资源的利用前景如何？

答：生物质和再生能源的市场在短期内不行能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以觉察能源在开头渐渐进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧急的前提下，开发能源也是势不行挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的争论开头往更深层次的利用上转变，估量在将来的一段时间生物质能源会开头渐渐走入人们的视线

何谓化工生产的工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。

答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进展流程的设计。如“洋葱”模型。

何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？

答：循环流程是指未反响的反响物从产物中分别出来，再返回反响器。循环流程的主要优点是能显著地提高原料利用率，削减系统排放量，降低了原料消耗，也削减了对环境的污染。其缺点是动力消耗大，惰性物料影响反响速率及产品收率。

何谓转化率？何谓选择性？何谓收率？对于多反响体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个

指标？ ；

答：转化率指某一反响物参与反响而转化的数量占该反响物起始量的分率或百分率，用X表示

；选择性是指体系中转化成目的产物的某反收应物率量与参与全部反响而转化的该反响物总量之比。，用S表示 ；

缘由：对于简单反响体系，同时存在着生成目的产物的主反响和生产副产物的很多副反响只用转化率

来衡量是不够的。由于，尽管有的反响体系原料转化率很高，但大多数转化为副产物，目的产物很少，意味着愈多原料铺张，所以需要用选择性这个指标来评价反响过程的效率，因此需要同时考虑这两个指标。在化工生产中通常使转化率提高的反响条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。

催化剂有哪些根本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？

答：催化剂有三个根本特征：1；催化剂是参与反响的，但反响终了时催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。2；催化剂只能缩短到达化学平衡的时间，但不能转变平衡。3；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反响。起到的作用：催化剂能够提高正逆反响速率，缩短反响时间：催化剂可以使反响向需要的方向进展。在生产中应留意以下几点：1；在生产过程中要考虑催化剂的活性，即活

性越高则原料的的转化率、选择性越高，生产单位量的目的产物的原料消耗定额越低。假设反响原料昂贵或产物难以分别，宜选用选择性高的催化剂；假设原料廉价或产物易分别，则选用活性较高的催化剂；寿命〔化学稳定性、热稳定性、耐毒性和力学性能稳定性〕在实际生产中催化剂可能会衰退，导致产品产量和质量均不达标准，此时，应当更换催化剂。2；不同类型的催化剂要用不同的活化方法每种活化方法都有各自的活化条件和操作要求，应当依据操作规程进展活化。3；在化工生产中常常消灭催化剂的失活和再生，对此在生产中应严格掌握操作条件，承受构造合理的反响器，使反响器温度在催化剂最正确适用范围内合理的分布，反响器中的毒物杂质应预先加以脱除。在有碳反响的体系中，宜承受有利于防止析碳的反响并选用抗积碳性能高的催化剂。

2-10假设某自然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的摩尔分数组成〔干基〕为

86.4%N、4.2%O、9.4%CO。试计算自然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。

2 2 2

解：设烟道气〔干基〕的量为100mol。

反响式： CH

4

+2O

2

? CO

2

+2HO

2

分子量： 16 32 44 18

反响转化的量： 9.4 2×9.4 9.4 2×9.4

则产物的量为：N：86.4mol×28＝2419.2g

2

O：4.2mol×32＝134.4g

2

CO：9.4mol×44＝413.6g

2

HO：2×9.4mol×18＝338.4g

2

原料的量为：N：86.4mol×28＝2419.2g

2

O：〔4.2+2×9.4〕mol×32＝736g

2

CH：9.4mol×16＝150.4g

4

CH/空气