化工工艺概论09期末试卷B.doc

2008 -2009学年 第 二 学期化工工艺概论 课程 期末考试 试卷（B） 共 5 页适用学生： 07应用化工技术专业 专业 级 班 姓名 学号 成绩 任课教师签字：系（教研室）主任签字：院（系）主任签字：一、填空题（25分，每空1分）1、化学工业是指生产过程中 占主要地位的制造工业，它是通过 将原料转化为化学产品的工业。2、烃类热裂解中的二次反应是指： 。3、煤的气化是以 或 为原料，在高温下通入气化剂使其主要转化为含 混合气体的过程。 4、裂解气分离的目是：除去裂解气中 ，分离出单一烯烃或烃的馏分，为有机化学工业和高分子化学工业等提供原料。5、废水处理方法，按处理原理的不同，可以分为： 、 、 、 和土地处理系统五种方法。6、固相催化剂一般包括如下组分： 、 、 、抑制剂等。7、对于吸热反应，温度升高，反应向 移动。8、化工生产过程按其操作方式可分为 、 与 。按操作状况可分为稳态操作和非稳态操作。9、自动调节一般是由 、 调节器与调节阀等组成的。10、带控制点的工艺流程图也称 及 流程图，它系统地反映了某个过程中所有设备、物料之间的各种联系，是设备布置和管道布置设计的依据，也是施工安装，生产操作、检修等的重要参考图。11、生物工程则是（又称生物技术）是应用 或其组成部分，在最适条件下生产有价值的产物，或进行有益的过程技术，以生命科学为基础。12、化学反应速率指化学反应过程进行的快慢，即参加反应的各物质的 随 的变化率。二、以英文表示下列词语（5分，每空1分）1、空间速度（ ）2、选择性（ ）3、HDPE（ ）4、BOD ( )5、三废（ ）三、简答题（40分，每题5分）1、化学工业按生产规模或加工深度可分为大化工与精细化工，如果按产品应用或原料划分，可分别分为什么？ 2、化工生产中，反应器是进行化学反应的场所，是工艺流程的核心设备，那么反应器是如何进行选择的？3、乙烯催化氧化生产环氧乙烷过程中所使用的致稳气是什么？它的作用是什么？4、工业生产中，常采用惰性气体或水蒸汽来降低合成塔中原料的分压，但是水蒸气最为常用，使用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？5、绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，那么它的理想是什么？6、工业生产硫酸一共提到了七个“三”，如三个反应原理；三种主要设备；产生的“三废”等 ，请分别叙述。7、影响催化剂寿命的因素主要是什么？ 8. 清洁生产的主要内容是什么？四、计算题（8分）1、以乙炔与醋酸合成醋酸乙烯酯为例，在连续生产过程中，假设每分钟流经各物料线的物料中所含乙炔的量为：mA=10Kg，mB=83.3Kg，mC=74.2Kg，mD=73.3Kg，mE=0.83Kg。如下图。试求：生产过程的单程转化率为多少？ 生产过程的总转化率为多少？五、生产工艺流程题（22分）1、工艺流程中一般包括的设备：反应物输送设备：鼓风机、离心泵、输送带；反应物净化设备：除尘器、洗涤塔等；反应物的混合设备：混合器；将反应物预处理到反应条件的设备：预热器、压缩机、高压泵等；反应物进行反应的设备：反应器； 反应产物的分离设备：冷凝器、分离器、蒸发器、蒸馏塔、吸收塔、解吸塔等；主反应物的精制设备：精馏塔、萃取塔、干燥塔等；反应副产物回收处理设备；催化剂处理设备；反应物、主产物、副产物贮存设备。上述各类设备与物料的关系体现了工艺流程的配置原则，根据上面的设备，完成下表1-8空。（12分，每空1.5分）2、下面是轻烃裂解装置的预分馏工艺流程示意图，看图对下列流程做简要的描述。（要求：在描述时从进料开始，把每个工段的温度变化也要说出来）（10分）2008 -2009 学年 第 二 学期化工工艺概论 课程 期末考试 试卷（B）答案一、填空题（25分，每空1分）1、化学方法、化学工艺。2、由一次反应生成的乙烯、丙烯进一步反应生成各种产物，甚至最后生成焦或碳。3、固体燃料煤、焦炭、氢、一氧化碳、二氧化碳。4、有害杂质。5、物理法、化学法、生物法、物理化学法。6、活性组分、助催化、载体。7、生成物（正反应）方向。8、连续操作、间歇操作与半间歇操作。9、自动调节一般是由调节对象、测量变送器、调节器与调节阀等组成的。10、带控制点的工艺流程图也称工艺管道及仪表流程图。11、生物体。12、参加反应的各物质的数量随时间的变化率。二、以英文表示下列词语（5分，每空1分）1、space velocity2、selectivity3、high density polyethylene4、biochemical oxygen demand5、three wastes三、简答题1、答：按产品应用可分为化学肥料工业，染料工业，农药工业等；（2分） 按原料划分化学工业可分为煤化工，天然气化工，石油化工，无机盐化工，生物化工等（3分）2、答：反应器是化工生产的关键设备，一般情况下，应从以下几方面的工艺要求来选择反应器：反应动力学； （1分）热量传递的要求；质量传递与流体动力学过程的要求；（1分）工艺控制的要求 ；（1分） 机械工程的要求； 技术经济管理要求。（1分） 综上所述，选择反应器不仅要从满足工艺要求出发，还应结合各类反应器的性能和特点来确定。（1分）3、答：C2H4Cl2。（1分） 致稳气在生产中是惰性的，能减小混合气的爆炸极限，增加体系安全性（2分）；具有较高的比热容，能有效的移出部分反应热，增加体系稳定性。（2分）4、答：提高平衡转化率；（1分） 消除催化剂表面的析炭现象；（2分） 提供反应所需要的热量； （1分）水蒸汽易与反应产物分离。（1分） 5、答：不再使用有毒、有害的物质（2分），不再产生废物（1分），不再处理废物（1分）。它是一门从源头上阻止污染的化学（1分）。6、答：三个反应： 燃烧硫磺或黄铁矿石制取SO2 4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g) SO2在适当温度和催化剂作用下氧化成SO3 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) SO3与水化合生成H2SO4。SO3(g)H2O(l)H2SO4(l) （3分）三种设备：沸腾炉；接触室；吸收塔。（1分）硫酸工业的三废：废气(主要含SO2)；废水(主要含硫酸)；废渣(含铁量较高)。（1分）7、答：化学稳定性，即催化剂的化学组成和化合状态在使用条件下发生变化的难易程度；（2分）热稳定性，即催化剂在反应条件下对热破坏的耐受力；（1分）机械稳定性，即固体催化剂在反应条件下的机械强度；（1分）耐毒性，即催化剂对有毒物质的抵抗力。（1分）8、答：清洁的能源；（1分） 清洁的生产过程； （1分）清洁的产品；（1分）贯穿于企业生产全过程的环境管理。（1分）四、计算题（8分）解：过程的单程转化率为 （4分）总转化率为 （4分）五、 生产工艺流程题1、答：净化设备、混合设备、反应设备、产物分离设备、回收设备、副产物回收处理设备、副产物贮存设备、主产物贮存设备。（12分，每空1.5分）2、原料烃进入裂解炉，在800-900下进行裂解，裂解后经废热锅炉回收热量，副产高压蒸汽裂解气冷却至200-300进入水洗塔。（3分）在水洗塔中，塔顶用急冷水喷淋冷却裂解气