化学工艺学整理

1、考试形式：闭卷 总分：100名词解释：2分*5=10填空：1分*20=20选择：2分*15=30简答：5分*5=25问答：10分*1=10计算：5分*1=5笔记总结1. 催化剂的性能及使用提高反应速率及选择性改进操作条件有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术催化剂在新能源开发和消除污染中可发挥重要作用2. 催化剂的特征催化剂参与反应，但反应结束时，催化剂本身未发生化学性质和数量变化催化剂不能改变化学平衡只能缩短达到平衡的时间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应3. 催化剂的分类按反应体系的物相均一性分为：均相催化剂和非均相催化剂按反应类别分为：加氢，脱氢，氧化？/4. 丁辛

2、醇？5. 表面活性剂：是一种微量加入就能显著降低溶剂（一般是水）的表面张力的试剂。表面活性剂的性质：可在各种界面上定向吸附排列，能在溶液内部形成胶束。6. 亲水：hydrophilic 疏水：hydrophobic 头部基团：head group 溶剂：solvents 两亲的： amphiphilic 7. 洗衣粉的主要原料：硼酸盐和硅酸盐8. 洗衣粉的主要成分：活性成分（表面活性剂，去污作用，十二烷基硫酸钠）助剂成分（作用软化水，保护表面活性剂使其发挥最大作用）辅助成分（提高洗净效果如酶制剂，漂白剂，漂白促进剂；改善白度保持的如荧光增白剂，防染剂，保护织物改善织物手感的如柔软剂防静电剂，护

3、色剂。9. 牙膏的定义：能帮助牙刷去除牙齿表面污膜和菌斑不损伤牙齿釉质和牙本质的膏状物。发泡剂：使香气易于诱发；粘结剂：防止粉末成分与液体成分分离10. 洗衣粉生产工艺：原料前配料高塔喷雾干燥后配料成品包装11. 表面活性剂：分为离子型和非离子型12. 表面活性剂按亲水基的结构分类：极性基团，羧酸/磺酸/硫酸/磷酸酯盐/氨基或胺基及其盐（伯仲叔季）/金属盐型（磷砷硫碘化合物）/羟基，酰胺基，醚键等； 非极性基团，直链烷基/支链烷基/烷基苯基/烷基萘基/松香衍生物/高分子质量聚氧丙烷基/长链全氟（或高氟代）烷基/聚硅氧烷基13. 表面活性剂胺特性分类：氟表面活性剂和硅表面活性剂，都称为元素表面活

4、性剂，元素表面活性剂是指碳氢/碳链上的氢（碳）被氟（硅）等其他元素取代所表现出来的特殊性。14. 天然高分子表面活性剂：阿拉伯树胶，皂，蛋白质（大豆蛋白，牛乳）。部分合成高分子表面活性剂：羟甲基纤维素，羟甲基淀粉。合成高分子表面活性剂：聚乙烯醇，聚丙烯酸盐，聚丙烯酰胺。15. 生物类表面活性剂：由酵母细菌作用于培养液生成有特殊结构的表面活性剂。如糖脂系。鼠李糖脂，酰基缩氨酸系16. HLB：亲水亲油平衡值。 石蜡HLB=0，十二烷基硫酸钠HLB=40，油酸HLB=1，非离子表面活性剂HLB=1-20，油酸钾HLB=20，阳离子/阴离子表面活性剂HLB=1-4017. 表面活性剂在水中的性状HL

5、B值不分散1-4分散不好3-6强烈搅拌后可得乳状分散体6-8稳定的乳状分散体8-10半透明或透明分散体10-13完全透明13以上18用途HLB值消泡剂1-3油包水型（w/o型）乳化剂3-6水包油型（o/w型）乳化剂8-18润湿剂12-15洗涤剂13-15增溶剂15-1819. 必考：肥皂及洗衣粉的去污机理从乳化作用，润湿作用，去污作用和增容作用方面论述20. 必考乙烯工艺流程图21. 水包油：水是连续相是分散介质的载体，油是分散性。热力学不稳定，动力学稳定。22. 必考HLB值得计算：质量百分数法本法适用于有聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂HLB=亲水基质量/？23. HLB值计算例题：某表面混

6、合剂中含span40（30%）和tween80（70%），已知span40的HLB=6.7，tween80的HLB=15.请求取混合表面活性剂的HLB值。 24. 表面活性剂优劣的衡量：（CMC）好：浓度较稀时就能达到吸附饱和状态，即浓度最低时就有最低的表面张力。CMC：可以达到最低表面张力时的浓度大小。 效能：即乳化能力，以加入表面活性剂后使溶剂表面张力降至的最低值来衡量的，而不管表面活性剂的浓度大小，实际上以在CMC时的表面张力来表示的，浓度超过CMC时不再下降效率：即乳化效率，即溶剂（水）的表面张力降至某一值所需要表面活性剂的浓度。对比不同表面活性剂的乳化效率时常用。效果：习惯表示法 即

7、以某一定浓度的表面活性剂溶液（通常为1g/L的浓度）所能降低的表面张力来表示表面活性剂的效果，降低的越低效果越好。25. 离子型表面活性剂低温时溶度较低，温度升高溶度缓慢增加，随温度升高达到某一定温度后，突然迅速增加，这个点为Krafft点，同系物的碳氢链越长krafft点温度越高，因此可以通过krafft点来衡量亲水亲油性26. 浊点：非离子表面活性剂的亲水基主要是聚氧乙烯基，升高温度会破坏聚氧乙烯基与水分子的结合，往往会使非离子表面活性剂的溶度下降甚至析出。在亲油基相同的同系物中加成的环氧乙烷分子数越多亲水性越强，浊点越高。？27. 乳化作用：emulsification 一种或者多种液体

8、以微滴状分散到另一种不相容的液体中所形成的多相分散体系称为乳状液，形成乳状液的过程称为乳化。液珠大小/um乳液外观>1乳白色乳状液0.1-1蓝白色乳状液0.05-0.1灰色半透明液体<0.05透明液体 28.合成气：一氧化碳和氢气的混合物。Synthesis gas /syngas 29. 乳状液的粘度：从乳状液的组成可知，外相粘度，内向粘度，内向的体积粘度，乳化剂的性质，液滴的大小等都能影响乳状液的粘度。在这些因素中，外相的粘度起主导作用，特别是当内相浓度不是很大时，乳化剂往往会大大增加乳状液的粘度，这主要是因为乳化剂可能进入油相形成凝胶，或是水相中的乳化剂胶束增容了油等。30.

9、 电导：乳状液的导电性决定于外相，故o/w型乳状液的导电性远大于w/o型，这可以作为鉴定乳状液的类型的依据。31. 乳状液的鉴定方法：稀释法，将乳状液滴入蒸馏水中，若在水中立即散开则为o/w型，否则为w/o型；燃料法，往乳状液中加数滴水溶性燃料如亚甲蓝溶液，若染成均匀的蓝色则为o/w型，如内相被染成蓝色（可在显微镜下观察）则为w/o型；电导法，o/w型导电性良好，w/o型导电性差，但使用离子型乳化剂时即便是w/o型或水相依旧具有良好的导电性。32. 影响乳状液类型的主要因素：相体积（内相体积25.98%-74.02%);乳化剂的分子结构和性质；乳化器的类型；两相的聚结速度。33. 影响乳状液稳

10、定因素：乳状液有两相界面存在是热力学不稳定体系。表面张力；界面膜的性质；界面电荷；乳状液分散介质的粘度；固体粉末的加入。34. 乳化剂选择的依据：乳化剂与分散相的亲和性；乳化剂的配伍作用；乳化剂体系的特殊要求行业要求，如食品化妆品用乳化剂应无毒无特殊气味；乳化剂的制造工艺不宜过分复杂原料来源应丰富，使用要方便。35. 乳状液的制备：转相乳化法；瞬间成皂法；自然乳化法；界面复合生成法；轮流加液法。36. 混合方式：机械搅拌乳化机；胶体磨；超声波乳化器；均化器（均质机）。均化器实质上是机械加超声波的复合装置。37. 尿素：学名：碳酰二胺，溶于水吸热，在空气中易吸湿结块，尿素易溶于水，氨，醇等极性溶

11、剂。38. Ppm：mg/L，mg/kg，39. 二氧化碳气提工艺方块流程图40. 分散方法：用不同的分散方法所制得的乳状液液滴大小不同，分散方法与液滴大小的关系如下表分散方法液滴大小/um1%乳化剂5%乳化剂10%乳化剂螺旋桨不乳化3-82-5胶体磨6-94-73-5均化器1-31-31-341. 乳化剂加的越多颗粒越小但乳液浓度越大42. 影响增容作用的因素：表面活化剂的结构；被增容物的结构；电解质；温度；其他。43. 常用润湿剂：通常是阴离子型或非离子型；阴离子中最常用的是渗透剂OT；非离子中最常用的是聚氧乙烯异辛基苯酚醚，其主要优点是对于酸碱盐不敏感，起跑不多，缺点是在强碱性溶液中不溶

12、解。44. 润湿的应用：泡沫浮选；采油；农药；其他。45. 起泡和消泡：泡沫是气体分散在液体中所形成的体系，泡沫是热力学不稳定体系，借助于表面活性剂（起泡剂）使之形成较稳定的泡沫，这种作用称为起泡。46. 稳泡剂：稳泡剂不一定是表面活性剂，他的作用主要是提高液体粘度增强泡沫的厚度与粘度，在日常洗发香波中普遍加脂肪醇胺类稳泡剂。47. 消泡剂的表面张力远低于起泡液膜的表面张力，容易在起泡液膜表面顶走原来的起泡剂，而其本身由于链短又不能形成坚固的吸附膜，故产生裂口泡内气体外泄。48. 考。一种良好的洗涤剂需要的性质：良好的润湿性能，要求洗涤剂能与被洗的固体表面密切接触；良好的清除污垢的能力；有使污

13、垢分散和增容的能力；能防止污垢再沉积于织物表面上或形成浮渣漂于液面上。49. 绿色化学 green chemistry 化境化学主要着重于研究在资源利用过程中产生危及环境质量的诸多化学污染物的化学行为。Green chemistry is the utilization of a set of principle that reduces or eliminates the use or generation of hazardous substances in the design ,manufacture and application of chemical products .50.

14、全球碳循环流程51. 烃类热裂解笔记略51. 我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为:原子利用率=(目标生成物的质量/参加该反应所有反应物的总质量)×100%52.生物柴油的制备方法：利用废弃食用油；利用甘蔗废渣发酵；利用工程微藻（通过基因工程建构微藻）52. 碱催化法与酶法制生物柴油的优缺点53. 柴油的优缺点54. 未来酶的发展方向55. 废弃食用油用于生产生物柴油：借助酶法即脂酶进行酯交换反应，混在反应物中的游离脂肪酸和水对酶的催化效应无影响，反应液静置后，脂肪酸甲酯即可与甘油分离，从而获得较为纯净的柴油。但应注意几点，一/不使用有机溶剂就达不到高的酯交

15、换率，二/反应系统中甲醇达到一定量时脂酶就失活，三/反应时间比较长，四/一般酶价格较高。56. 辛烷值：汽油在汽车中燃烧时抗爆聚性能的指标，辛烷值越高抗爆聚性能越好，汽油越好。57. 十六烷值：柴油发火性能的指标石油产品沸点范围石脑油50-140汽油140-200航空煤油140-230煤油180-310柴油260-350润滑油350-520重渣油大于52058.洗衣粉洗衣粉是用表面活性剂与助剂（如稳定剂、分散剂、增白剂，香精和酶制剂等）配成粘稠的料浆，然后用喷雾干燥方法制成的一种混合物。Producing main raw material of washing powder is:Nonio

16、nics 非离子表面活性剂Zeolite A 4A沸石 Percarbonate 过碳酸钠Na2SiO3 硅酸钠 Powder soap 皂粉Na2CO3 碳酸钠 CMC 羧甲基纤维素钠Na2SO4 硫酸钠 Enzyme 酶TAED 熬合剂前配料 高塔喷雾干燥原 料后配料成品包装前配料是将洗衣粉各种原料经预处理后，与水混合成料浆。影响因素有料浆浓度、投放次序、料浆温度和搅拌速度等。喷雾干燥是在塔顶将料浆喷洒成雾状液滴，塔底通干燥热空气，雾滴与热气流混合，使水分快速蒸发，迅速干燥。影响因素有雾滴颗粒尺寸、喷雾量、热空气流量和温度等。后配料是将辅料试剂用水溶解后用喷雾器喷洒在干粉上。绿色化学十二原

17、则1. It is better to prevent waste than to treat or clean up waste after it is formed(预防优于治理）2. Synthetic methods should be designed to maximize the incorporation of all materials used in the process into the final product(优化合成方法，最大限度提高原子经济性）3. Wherever practicable, synthetic methodologies should be

18、designed to use and generate substances that possess little or no toxicity to human health and the environment（优化合成方法学，尽可能使用、产生对人类健康和环境无毒无害的物质）4. Chemical products should be designed to preserve efficacy of function while reducing toxicity.（设计既保持功效又尽可能降低毒性的化学产品）5. The use of auxiliary substances (e.

19、g. solvents, separation agents) should be made unnecessary wherever possible and innocuous when used.（尽可能不使用辅助物质，如须使用也应无毒害）6. Energy requirements should be recognized for their environmental and economical impacts and should be minimized.（在考虑环境与经济效益的同时，尽可能使能耗最低）7. A raw material or feed stock should

20、 be renewable rather than depleting, wherever technically and economically practicable.（技术和经济上可行时应以可再生资源为原料）8. Unnecessary derivations (protection/deprotection, blocking group, temporary modification of physical /chemical processes)should be avoided whenever possible.（尽可能避免不必要的衍生反应或过程）9. Catalytic r

21、eagent (as selective as possible) are superior to stoichiometric reagents （尽可能选择使用催化剂）10.Chemicals should be designed so that at the end of their function they do not persist in the environment and break down into innocuous degradation products.（应设计功能结束后无残留或可降解为无害物质的化学品）11. Analytical methodologies

22、need to be developed to allow for real time, in-process monitoring, and control prior to the formation of hazardous substances （应发展实时分析方法，以避免或监控有毒害物质的生成）12. Substances and the form of a substance used in a chemical process should be chosen so as to minimize the potential for chemical accidents, incl

23、uding releases, explosions, and fires. （尽可能选用安全的化学物质，最大限度减少化学事故发生）焦和碳的区别：形成过程不同烯烃经过炔烃中间阶段生碳，经过芳烃中间阶段结焦氢含量不同，碳几乎不含氢，焦含微量氢0.1%-0.3%独立反应数=反应体系中所有的物质形成这些物质所用的元素三烯三苯：乙烯 丙烯 丁二烯 苯 甲苯 二甲苯化学工艺：即化学生产技术，系将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施化学工业的特点：原料生产方法和产品的多样性和复杂性 研究化学工艺的目的：技术先进经济合理生产安全环境无害化学工艺学所设计的内

24、容：原料的选择和预处理，生产方法的选择及方法原理，设备的选择结构和操作，催化剂的选择和使用，操作条件的影响和选定，流程组织生产控制，产品的规格和副产品的分离及利用，能量的回收和利用，对不同工艺路线和流程的技术经济评价。化学工艺和化学工程的区别：化学工艺，个性 研究具体过程，从原料到产品；化学工程，共性，单元操作，工程因素尤其是放大。两者相辅相成密不可分。现代化学工业的特点：原料生产方法和产品的多样性和复杂性；向大型化综合化精细化发展；多学科合作，技术密集型生产;重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法；资金密集投资回收速度快利润高；安全与环境保护问题日益突出化学工业发展方向：面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新