化学工艺学作业答案

第二章。

1.煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？

答：先说开采方面：煤储存于地下几十米至几百米不等，靠机械或者人工在地下煤层作业面开采；石油和天然气都是可以流动的液体或者气体，埋藏在地下几百米直至六七千米的地下，一般都是先打油气井，建立流动井筒，依靠地层压力或者人工举升等方式将油气开采出来；

再说运输方面：煤主要是依靠铁路、公路以及大型货轮运输；石油、天然气主要依靠管道运输，短程的也用油罐车运输；

加工和应用方面：三者都是能源，应用都非常广泛；煤主要用于发电，此外煤制油工业也日趋成熟；石油和天然气相对而言属于清洁能源，尤其是天然气，主要用途还是作为燃料，毕竟是能源嘛。同时，煤、石油、天然气他们的衍生品都很多，应用也非常广泛，比如塑料、衣服、各种用油（食用油除外）、化肥等等，都离不开他们，可以说他们与我们的生活息息相关。

2.试叙述煤化程度与煤性质及应用的关系。

答：根据煤化程度分为：泥炭，褐煤，烟煤，无烟煤。

泥炭性质：煤最原始的状态，无菌、无毒、无污染，通气性能好，质轻、持水、保肥、有利微生物活动，增强生物性能，营养丰富，即是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份。

应用：燃料，花卉用土，有机肥料等。

褐煤性质：是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和远运。

应用：发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和**金属等。

烟煤性质：煤化程度较大的煤。外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状。

应用：烟煤除可用于作燃料、燃料电池、催化剂或载体、土壤改良剂、过滤剂、建筑材料、吸附剂处理废水等。

无烟煤性质：是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。黑色坚硬，有金属光泽。

应用：无烟煤块煤主要应用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造锻造等行业；无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹。

第三章。1.氧化反应有哪些特点？这些特点与工艺流程的组织有什么具体的联系？

2.二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为什么要在不同温度条件下分段进行？

答：在二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应中，反应热力学和反应动力学之间存在矛盾，即为达到高转化率，希望反应在较低温度下进行。为加快反应速率，希望反应在较高温度下进行，在实际生产中，为兼顾资源利用、环境保护及企业生产能力，常将反应分段进行。

首先利用so2初始浓度高，传质推动力大的优势。在较低温度下快速将反应转化率提升至70%-75%，然后快速升温至较高反应温度，在此利用反应动力学优势，快速将反应转化率提升至85%-90%。进入第三阶段后，反应又在较低温度下进行，利用反应热力学优势，将转化率再次提升至97%-98%。

由于提升幅度不大，花费的时间也不会很多。这种反应顺序的安排，既照顾了反应转化率，又兼顾了反应速率。但若追求高转化率（如达到99.

5%），反应需在更低的温度下进行，花费时间长，将严重影响到企业的生产能力，此时需采用本教科书上介绍的“二转二吸”工艺才行。

3.简述环氧乙烷生产中车间的安全问题。

答：环氧乙烷生产车间采用的原料（以西）和产品（eo）都是易燃易爆物料，运输和储存中，管路、容器和反应器都不准有溢流现象发生；车间动力线路采用暗线埋设，设备采用防爆电机驱动，设备之间排列顺序和间距要符合****要求，不能用铁器击打设备和管道，不穿有铁钉的鞋子。各工段之间的间距也符合****要求。

乙烯-氧气混和器，氧化反应器的设计和制造要规范，严格符合工艺和安全要求，以避免混合器**、氧化器“飞温”和“尾烧”等事故发生。车间设置安全通道，配置灭火等消防设施。

4.丙烯腈反应器改进的方向以及目前遇到的困难？

5.氨合成有多种工艺流程，试说说它们的主要特点。

6.简述离子膜法电解原理。

第四章。1.焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处？试写出焙烧和锻烧化学反应式各一条。

2.采用哪些措施可提高矿物的浸取速度？书中介绍的各类浸取器的共同点和特点是什么？

3.在湿法磷酸生产中，可采用哪些措施来提高磷的总收率？在诸多生产方法中，你认为哪种比较好？为什么？

第五章。1.裂解气深冷分离中，采用哪些措施来**冷量？

2.采用催化蒸馏法有哪些好处？

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