化工工艺学论文（样例5）

第一篇：化工工艺学论文

       合成氨的污水处理方案

       09应用化学

       温志武

       09009046

       对于高浓度合成氨有机废水，在预处理阶段采用化学沉淀法，在生化阶段采用A/O工 艺，提高了处理效率，取得了良好的经济效果。山东某化工集团是一个集肥料、化工、科研、商贸流通、农化服务于一体的国有大型企业，该集团氮肥分厂废水主要是合成氨废水，日排 废水1100m3,另有100m3/d的生活污水。原污水处理设施只对外排废水做沉淀处理，故废水 中生物中毒，对当地水环境造成了较大污染。根据该厂实际情况，采用“化学沉淀法－A./O” 工艺处理废水取得了良好效果。的污染物质如氨氮、氰化物、COD等还不能达到排放标准，造成水体“富营养化”和水中

       1.废水来源

       废水主要产生于造气、合成和冷凝过程中，该废水的主要特征污染物为氨氮。

       2.方案的确定

       2.1 设计原水水质：COD≤260 mg/L，PH：7~9，SS≤400 mg/L，氰化物≤2.0 mg/L，氨氮≤500 mg/L，挥发酚≤.1.50 mg/L，硫化物≤2.0 mg/L。

       2.2 处理水质标准：COD≤200 mg/L，PH：6~9，SS≤200 mg/L，氰化物≤1.0 mg/L,氨氮≤150 mg/L, 挥发酚≤.0.20 mg/L，硫化物≤1.0 mg/L。

       2.3 在预处理阶段采用化学沉淀法，在废水中加入硫酸亚铁，在PH值为7.5～10.5的范围内，将氰化物转化为无毒的铁氰配合物。监测进水PH值为8.26（在7.5～10.5之间），符合要求。

       在生化阶段采用传统的生物脱氮方法，常用的生物脱氮方法有前置生物脱氮法(A/O工艺)和后置生物脱氮法。后置生物脱氮法占地比前置生物脱氮法的大，增加了工程的基建投资；并且需要外加碳源，这样将增加废水的处理成本且外加碳源的量不易控制，易造成出水COD上升。而前置生物脱氮法具有占地少、不需外加碳源等优点，因此，本项目的主体工艺采用前置反硝化的生物脱氮法。

       前置反硝化生物脱氮法分为分建式与合建式,即反硝化、硝化与BOD去除分别在两座不同的反应器内进行或在同一座反应器内进行。

       合建式反应器节省了基建和运行费用，且容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求，但影响因素不好控制。

       一、溶解氧（DO）指数至关重要，一般为0.5mg/l~1.5mg/l范围内；

       二、污泥负荷指数＜0.1~0.15KgBOD/KgMLSS·d，以满足硝化的要求；

       三、C/N比（满足反硝化过程对碳源的要求，6~7之间合适）；

       四、碱度（适宜范围为7.5~8.0）。

       对于传统的“硝化—反硝化”分建式反应器（A/O工艺），由于反应不在同一座反应器内进行，硝化、反硝化的影响因素控制范围相应增大，可以更为有效地发挥和提高活性污泥中某些微生物（如硝化菌、反硝化菌等）所特有的处理能力，从而达到脱氮除磷、处理难降解有机物的目的。这样的生物处理组合工艺可以减少生化池的容积，提高生化处理效率，既节省环保投资又可减少日常的运行费用。

       2.4 工艺流程

       2.5 工艺流程说明

       本项目的工艺采用“硝化－反硝化”为核心的A/O法生物脱氮处理A/O法生物去除氨氮原理是在充氧的条件下（O段）,污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧的条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的目的。

       2.5.1污水流程

       生产废水经调节池调节水量，均衡水质后由水泵提升，加入FeSO4, 去除CN-,生成络合沉淀物。出水进入一沉池沉淀去除部分悬浮物和沉淀物，一沉池出水和回流液混合进入缺氧池，进行反硝化脱氮反应，NO3-—N被还原成N2进入空气，污水则进入生物接触氧化池。在生物接触氧化池内进行降解和硝化反应，BOD大部分被降解，NH4 —N则转化为NO3-—N，出水大部分回流，剩余部分则进入二沉池沉淀脱落的生物膜，二沉池出水可直接达标排放，也可用泵泵入厂办公生活区的水景喷泉配水系统，这样即可美化厂区环境，又可利用在喷泉中水射流及曝晒起到的“氧化塘”作用，水质会得到更好的改善，从而充分保证了排放水的水质要求。2.5.2污泥流程

       沉淀池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩后上清液回流至调节池重新处理，浓缩污泥由泥浆泵提升至干化场干化脱水

       3.主要构筑物的设计说明

       3.1 调节池

       因原水排放氨氮值波动较大，且需要掺加生活污水，故在废水处理系统之前设此调节池，以均衡水质和调节水量。

       调节池采用的是穿孔导流槽式调节池，进入调节池的废水由于流程长短的不同，达到自动调节均和水质的目的，减少了冲击负荷对后续处理单元的影响。

       调节池有效容积为200m3,水力停留时间为4h。

       3.2 一沉池

       沉淀池去除部分悬浮物，COD和加药生成的铁氰络合物等。平流式沉淀池的多斗排泥，方式比较可靠，但斗内易积泥，排泥困难，只能采用定期放空，人工排泥的方式来维持生产，如排泥间隔时间过长，还可能出现管口堵塞现象。

       本设计用吸泥机来排泥，采用钢制BXJ—3500型，含有电极、减速机、液下污泥泵，运行可靠，操作方便，广泛应用于平流沉淀池的排泥。

       沉淀池有效容积为160m3,水力停留时间为3.2h。

       3.3 缺氧池

       缺氧池是通过栖息在软型填料上的世代时间较长的反硝化菌的作用使废水中的NO2－

       －、、NO3转化成CO2和N2，从而达到生物脱氮的要求。由于采用了前置反硝化脱氮工艺，利用进水的有机物作为碳源，所以反硝化池可以不另加碳源。

       缺氧池为生物脱氮的主要反应器，在缺氧池内回流混合液和一沉池出水在搅拌机的作用下充分混合，在反硝化菌的作用下，发生反硝化反应。

       硝态氮被还原为N2，完成脱氮反应。从反硝化反应式中也可以得到三个结论：

       ⑴ 硝化过程后富余的溶解氧（DO约为0.7～.1.0mg/l）在反硝化过程中，被反硝化段中的部分有机物消耗掉，从而进一步保证了缺氧反硝化阶段溶解氧（DO＜0.3mg/l）的工艺要求。

       ⑵ 在反硝化菌的作用下，NO3被还原，而有机物被氧化，NO3在还原过程中所获得的电子是由有机物质提供的。因此，在反硝化过程中，废水的C/N比是影响脱氮效果的一个重要因素。

       ⑶ 反硝化反应的结果使生化环境的PH值提高，反硝化作用最适宜的PH值也在7.5～9.2之间，由于硝化使PH降低而反硝化却使PH升高，两个过程中的PH变化彼此之间相互抵消，结果使系统内的PH保持不变。但是两个过程中碱度的变化可以作为一个参数用来判断硝化与反硝化进行的程度。

       －

       －3.4 生物接触氧化池

       为有机物降解和NH4 —N硝化的反应器，在充氧的条件下，有机物在微生物的作用下分解为CO2和H2O，NH4 —N则发生硝化反应。硝化作用是在两类好氧菌的参与下完成的，首先是亚硝化单细胞菌将氨氮先氧化成亚硝酸盐，然后硝化杆菌将亚硝酸盐再进一步氧化成硝酸盐。

       从上述反应式中可以得到三个结论: 1不论是亚硝化过程还是硝化过程，都要耗用大量的氧。要使一分子氨氮（NH3—N及NH4 —N）完全氧化成NO3-需耗用2分子的氧，即氧化1mg氨氮需要4×16 / 14 = 4.57 mg 的氧，此值为生物氧化池脱氮的需氧量提供了一个工程设计的参考数据。由于硝化反应需要足够的氧量，因此大多数学者认为溶解氧应控制在1.5 ～ 2.0 mg/L以上，低于0.5mg/L则硝化作用完全停止。

       2硝化反应的结果有硝酸（HNO3）生成，会使生化环境的酸性提高。因此废水中应有足够的碱度，以平衡硝化作用中产生的酸，一般认为硝化作用最适宜的PH值在7.5 ～ 9.2之间。

       3硝化反应的结果可使氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，但废水中的总氮量并没发生变化。

       硝化作用宜在低BOD负荷条件下进行，若硝化段的含碳有机基质的浓度太高，会使生长速率较高的非硝化菌迅速繁衍，从而使硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。一般来说，硝化段的BOD应低于20mg/L。

       采用污泥负荷计算好氧池容积，泥龄与污泥去除负荷的关系为： 好氧池设两座，并联式，总有效容积为800m3, 泥龄约为30天。

       4.结语

       采用化学沉淀法—A/O工艺处理合成氨有机废水，工艺技术可靠，操作简单，便于管理，运行成本低，处理出水符合国家《合成氨工业水污染物排放标准》（GB13458—2022）小型二级排放标准，同时可回用于生产过程的某些工段，获得了显著的环境效益和社会效益，总的来说，本处理工艺是科学适用的。

第二篇：化工工艺学_习题

       1、化学工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化

       学生产过程的一门科学，内容包括 生产方法、原理、流程和设备。

       2、化学工业的主要原料包括 化学矿、煤、石油和天然气。

       3、化工生产过程一般可概括为 原料预处理、化学反应和

       产品分离及精制 三大步骤。

       4、化工中常见的三烯指 乙烯、丙烯、丁二烯 ；三苯指苯、甲苯、二甲苯。

       5、石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众

       多的化合物构成的混合物。石油中的化合物可以分为 烷烃、环烷烃、芳香烃 三大类。

       6、为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工

       和二次加工。一次加工方法为 常压蒸馏和减压蒸馏 ；二次加工主要方法有： 催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 等。

       7、辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标，十六烷值是

       衡量柴油自燃性能的指标。

       8、天然气的主要成分是 甲烷。

       9、天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法(水合反应)和部分

       氧化法(氧化反应)，主要反应分别是CH4 H2O→CO 3H2 和CH4 1/2O2→CO 2H2。

       10、硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、硫铁矿 制酸

       等。

       11、工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿

       法脱硫，低硫含量可以采用 干法脱硫。

       13、SO2氧化成SO3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此，降低温度、提高压力有利于平衡转化率的提高。

       14、接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉、接触室和

       吸收塔。

       15、硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO2的制取和净

       化、SO2氧化成SO3和SO3的吸收。

       16、氨的主要用途是 生产化肥和硝酸。

       17、合成氨反应方程式为 H2 3N2→2NH3，该反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应。

       18、平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。

       当温度 降低，或压力 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。

       19、目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤和天然

       气。

       20、甲烷化反应是 CO 3H2=CH4 H2O。

       21、氯在氯碱厂主要用于生产 液氯和盐酸。

       22、氯碱厂的主要产品一般有 烧碱、盐酸、和液氯。

       23、食盐水电解阳极产物是 Cl2，阴极产物是 NaOH和H2。

       24、食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法、汞阴极法和离子交

       换膜法。

       25、氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种

       不同的电解槽，它们是 离子膜电解槽、隔膜电解槽、和水银电解槽。

       26、纯碱生产方法有 索尔维制碱法(氨碱法)、侯氏制碱法

       (联合制碱法)。

       27、索尔维制碱法主要原料是 NH3、CaCO3 与NaCl。

       28、索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl

        CaCO3=Na2CO3 CaCl2。

       29、侯氏制碱法主要原料是 NH3、CO2 与NaCl。30、侯氏制碱法的主要产品是 Na2CO3和NH4Cl。

       31、烷基化最典型的应用是烷基化汽油生产和甲基叔丁基

       醚(MTBE)生产。

       33、甲基叔丁基醚(MTBE)是常用的汽油添加剂，是通过 烷

       基化 反应生产的。

       34、烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯和丙烯。

       35、烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应和断链反应。

       36、羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸。

       37、催化剂一般由 活性组分、载体和助催化剂 组成。

       38、乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag。

       39、环氧乙烷的主要生产方法是 乙烯环氧化，生产原料是

       乙烯和氧，主要用途是 乙二醇。

       40、皂化反应是指油脂在 碱性 条件下的水解反应。

       41、煤的化工利用途径主要有三种，它们是 煤干馏、煤气

       化和煤液化。

       42、已知有三种不同煤气化工艺，它们是 固定床、流化床、和气流床。

       43、煤干馏产物有 焦炭、煤焦油和焦炉气。

       44、水煤气是以 水蒸气 为气化剂制得的煤气，主要成分是

       CO和H2。半水煤气是以 空气和水蒸气 作气化剂制得的煤气，主要成分是 CO、H2 和 N2。

       45、合成气的主要成分是 CO和H2。

       46、煤气化发生炉中煤层分为 灰渣层 氧化层、还原层、干

       馏层和干燥层。

       47、煤液化有两种工艺，它们是直接液化 和间接液

       化。

       48、转化率是针对反应物而言的；选择性是针对目的产物而

       言的； 收率等于转化率与选择性之积。

       49、提高汽油辛烷值方法：降低烯烃含量；提高氧含量；添

       加甲基叔丁基醚。简答题

       1、简述化学工程与化学工艺的关系。答：化学工程主要研究化工生产中的共性问题，单元操

       作，工程因素尤其是放大效应。化学工艺指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。它主要研究化工生产中的个性问题，即研究具体一个产品从初始原料到最终产品的整个过程以及系统优化。两者相辅相承，密不可分：化学工程的最新成果要通过具体产品的化学工艺体现出来，化学工艺的进步离不开化学工程的支撑。

       2、简述硫铁矿为原料制取硫酸的生产原理及主要设备。答：硫酸生产包括三步，即二氧化硫制取、二氧化硫催

       化氧化为三氧化硫、水吸收三氧化硫制硫酸，主要反应为：4FeS2 11O2=2Fe2O3 8SO2，2SO2 O2=2SO3。SO3 H2O=H2SO4主要设备包括：沸腾炉，接触室，吸收塔等。

       3、简述合成氨的主要生产步骤

       答：煤和天然气生产合成氨工艺主要差别在造气和脱

       硫，但它们都包括：制合成气、脱硫、变换、脱碳、净化、合成、压缩、分离等步骤。

       4、目前合成氨生产的主要原料是什么？其原理及工艺流程

       主要差别有哪些？

       答：煤、天然气。煤和天然气生产合成氨工艺主要差别

       在造气和脱硫，煤的主要成分是碳，造气反应主要包括煤燃烧、碳和水蒸汽反应。天然气主要成分是甲烷，造气主要反应是甲烷蒸汽转化。由于煤含硫量高，因此一般采用湿法脱硫，然后再干法脱硫；天然气含硫量低，一般是直接采用干法脱硫。

       5、比较几种食盐电解工艺的优缺点。

       答： 离子膜：代表发展方向，占地面积小、产品质量

       好，投资大、投资回收期长；

       隔膜：技术成熟、投资小，产品质量差；

       水银：产品质量好，水银易造成环境污染，逐步淘汰。

       6、比较索尔维制碱法、侯氏制碱法的优缺点。

       答：索尔维制碱法工艺成熟，原料丰富，但原料利用率

       低，三废排放量大。

       侯氏制碱法原料利用率高，三废排放量小，缺点是原盐

       要求高，氯化铵销路有问题。

       7、简述煤化工利用的主要途径及相应产品。

       答：(1)焦化：焦炭、焦炉煤气、煤焦油。进一步加工

       可得上百种产品，如苯、酚、萘、蒽等。

       (2).煤气化：制氢、合成氨、甲醇、二甲醚、汽油等。(3).煤液化：汽油、柴油、蜡等。

       8、煤和石油在组成、结构及应用上有什么差别。

       答：(1).煤的H/C原子比远低于石油，含氧量远高于

       石油；

       (2).煤的主体是高分子聚合物，而石油的主体是小分

       子化合物；

       (3).煤中矿物质较多。

       (4).石油采用蒸馏、萃取、催化裂化和催化重整等简

       单的物理化学方法就可分离或改变结构，在化工中应用广泛。

       (5)煤须经焦化、气化或液化等深加工手段打破化学

       键，获得组成复杂的低相对分子量化合物，由于技术及成本原因限制了它在化工中的应用，目前主要是用于生产焦炭、制合成气、合成氨、甲醇等。

第三篇：化工工艺学期末考试总结

       化工工艺学期末考试总结

       1.二氧化硫接触氧化制三氧化硫。

       （1）化学反应：SO2 1/2O2 SO3（2）催化剂：活性组分：V2O5。载体：硅胶、硅藻土及其混合物。助催化剂：K2O、K2SO4、TiO2、MoO3等。（3）反应压力：常压。（4）反应温度：400~600℃ 2.氧气氧化法乙烯环氧化制环氧乙烷。（1）化学反应：C2H4 1/2O2 C2H4O（2）催化剂：活性组分：Ag。载体：碳化硅，α—Al2O3和含有少量SiO2的 α—Al2O3，助催化剂：碳酸钾、碳酸钡和稀土元素化合物。（3）反应压力：1.0~3.0 MPa。（4）反应温度：204~270℃ 3.氢氮气合成氨

       （1）化学反应：N2 3H2 2NH3（2）催化剂：α—Fe-Al2O3-MgO-K2O-CaO-SiO2（1）反应压力：15MPa。（4）反应温度：390~520℃。4.丙烯氨氧化制丙烯腈。

       （1）化学反应：CH2=CHCH3 NH3 3/2O2 CH2=CHCN 3H2O（2）催化剂：①钼酸铋系：P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-K-O/Si2O；②锑系：Sb-Fe-O。（3）反应压力：常压。（4）反应温度：最佳温度：440℃。5.乙苯脱氢制苯乙烯

       （1）化学反应： C2H5 CH=CH2 H2（2）催化剂：Fe2O3-Cr2O3-K2O（3）反应压力：常压。（4）反应温度：600~630℃

       6..写出合成气制甲醇的主反应及主要副反应方程式。答： 主反应：

       CO 2H2CH3OH 当有二氧化碳存在时，二氧化碳按下列反应生成甲醇： CO2 H2 CO H2O CO 2H2CH3OH 两步反应的总反应式为：CO2 3H2CH3OH H2O 副反应 ：（1）平行副反应

       CO 3H2CH4 H2O 2CO 2H2CO2 CH4 4CO 8H2C4H9OH 3 H2O 2CO 4H2CH3OCH3 H2O 当有金属铁、钴、镍等存在时，还可以发生生碳反应。（2）连串副反应 2CH3OH CH3OCH3 H2O CH3OH nCO 2nH2CnH2n 1CH2OH nH2O CH3OH nCO 2（n－1）H2CnH2n 1COOH （n－1）H2O 1.什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？

       答：一次反应：由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应 二次反应：主要指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或炭的反应。

       2.什么叫烃类的热裂解? 答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。

       3.烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 答：（1）烃类热裂解的一次反应主要有：①脱氢反应 ②断链反应

       (2)烃类热裂解的二次反应主要有: ①烯烃的裂解 ②烯烃的聚合、环化和缩合 ③烯烃的加氢和脱氢 ④积炭和结焦

       4.什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 答：结焦是在较低温度下（＜1200K）通过芳烃缩合而成

       生碳是在较高温度下（＞1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠和的碳原子。结焦与生碳的区别：

       机理不同：碳要经过乙炔阶段才能发生；焦要经过芳烃缩合才能发生

       温度不同：高温下（900℃～1100℃）生成乙炔，生成碳；低温下（600℃左右）芳烃缩合生成焦

       组成不同：碳只含炭，不含杂质；焦还含有氢

       5.为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？ 答：这是因为：

       1)裂解是在高温下进行的，如果系统在减压下操作，当某些管件连接不严密时，可能漏入空气，不仅会使裂解原料和产物部分氧化而造成损失，更严重的是空气与裂解气能形成爆炸混合物而导致爆炸；

       2)减压操作对后续分离部分的压缩操作也不利，要增加能耗。工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是：

       1)水蒸汽热容量大，能对炉管温度起稳定作用，在一定程度上保护了炉管； 2)水蒸汽与产物易分离，与产物不起反应，对裂解气的质量无影响；

       3)水蒸汽可以抑制原料中的硫对合金钢裂解管的腐蚀作用，可以保护裂解炉管； 4)水蒸气在高温下能与裂解管中的沉积焦炭发生如下反应： C H2O à H2 CO 具有对炉管的清焦作用；

       5)水蒸气对金属表面起一定的氧化作用，形成氧化物薄膜，减轻了铁和镍对烃类气体分解生碳的催化作用。

       6.为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？

       从裂解管出来的裂解气含有烯烃和大量的水蒸气，温度高达800度，烯烃反应性强，若任它们在高温度下长时间停留，仍会继续发生二次反应，引起结焦和烯烃的损失，因此必须使裂解气急冷以终止反应。

       急冷气有：直接急冷气 间接急冷气两种

       7.什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？

       答：在基本有机化学工业中，冷冻温度≦-100℃的称为深度冷冻，简称“深冷”。

       深冷分离法 就是利用裂解气中各种烃的相对挥发度不同，在低温下除了氢气和甲烷以外，把其余的烃类都冷凝下来，然后在精馏塔内进行多组分精馏分离，利用不同的精馏塔，把各种烃逐个分离下来。其实质是冷凝精馏过程。深冷分离法流程：（1）气体净化系统（2）压缩和冷冻系统（3）精馏分离系统

       8.裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？

       答：裂解气中的酸性气体，主要是二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)。另外还有少量的有机硫化物。这些酸性气体含量过多时，对分离过程会带来如下的危害：

       硫化氢能腐蚀设备管道，并能使干燥用的分子筛寿命缩短，还能使加氢脱炔用的催化剂中毒；

       二氧化碳能在深冷的操作中结成干冰，堵塞设备和管道，影响正常生产；二氧化碳和硫化物会破坏聚合催化剂的活性；二氧化碳在循环乙烯中积累，降低乙烯的有效压力，从而影响聚合速度和聚乙烯的分子量。

       工业上常用化学吸收法，来洗涤裂解气一般用氢氧化钠（NaOH）溶液，乙醇胺溶液 9水在裂解气深冷分离中有什么危害？工业上常采用什么方法脱除裂解气中的水分？

       答：在低温下，水能冻结成冰，并且能和轻质烃类形成固体结晶水合物。冰和水合物凝结在管壁上，轻则增大动力消耗，重则堵塞管道，影响正常生产。

       工业上采用吸附的方法脱水，用分子筛、活性氧化铝或者硅胶作吸附剂。

       10、对烃类的裂解过程，对温度、压力和停留时间的要求？P72-73 一定温度内，提高裂解温度，有利于提高一次反应所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解选择性；高温短停留时间可抑制二次反应，提高烯烃收率，减少结焦。低压可促进乙烯一次反应，抑制发生聚合的二次反应减轻结焦程度。

       11.裂解气的压缩为什么采用多级压缩？确定压缩段数的依据是什么？ 答：；裂解气的采用多级压缩的优点：

       （2）节约压缩功耗，压缩机压缩气体的过程接近绝热压缩，功耗大于等温压缩，如果把压缩分为若干段进行，段间冷却移热，则可节省部分压缩功，段数越多，越接近等温压缩。（3）裂解气中的二烯烃易发生聚合反应，生成的聚合物沉积在压缩机内，严重危及操作的正常进行。而二烯烃的聚合速度与温度有关，温度越高，聚合速度越快，为了避免聚合现象的发生，必须控制每段压缩后气体温度不高于100℃。

       （4）减少分离净化负荷，裂解气经过压缩后段间冷凝，可除去大部分的水，减少干燥器的体积和干燥剂的用量，延长干燥器的再生周期；同时还可以从裂解气中分凝出部分C3及C3以上的重组分，减少进入深冷系统的负荷，从而节约了冷量。

       根据每段压缩后气体温度不高于100℃，避免二烯烃在压缩机内发生聚合反应，压缩机的压缩比为2左右，并依据气体的最初进口压力和最终出口压力来确定压缩机的段数。12.为什么裂解气要进行压缩？为什么要采用分段压缩？ 答：裂解气压缩的目的是①使分离温度不太低②少耗冷量。

       为了节省能量，降低压缩的功率，气体压缩一般都采用多段压缩，段与段段与段之间都设置中间冷却器。

       13．在脱氢反应中水蒸汽作为稀释剂有什么优点、作用？ 答：水蒸气具有许多优点：易与产物分离；热容量大；既可以提高了脱氢反应的平衡转化率；又可消除催化剂表面上的积炭或结焦。作用：（1）降低烃的分压，改善化学平衡，提高平衡转化率；（2）水蒸气与催化剂表面的焦碳，发生水煤气反应，从而达到清焦作用；(3)提供反应所需要的热量。乙烯生产环氧乙烷的原料配比中为什么要严格控制乙炔的含量？

       答：在乙烯直接氧化过程中，乙炔是非常有毒的杂质，乙炔于反应过程中发生燃烧反应，产生大量的热量，使反应温度难以控制在反应条件下，乙炔还可能发生聚合而粘附在银催化剂表面、发生积炭而影响催化剂活性，要严格控制乙炔的含量。14.管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？ 答：结焦现象

       l 炉管投料量不变的情况下，进口压力增大，压差增大。l 从管孔观察可看到辐射室裂解管壁上某些地方因过热而出现光亮点 l 投料量不变及管出口温度不变但燃料消耗量增加 l 裂解器中乙烯含量下降

       清焦方法：停炉清焦法、不停炉清焦法

       15．什么叫做平行副反应？什么叫做连串副反应？

       答：平行副反应的类型主要是裂解反应。烃类分子中的C-C键断裂，生成分子量比较小的烷烃和烯烃。

       连串副反应主要是生成的产物进一步的裂解、脱氢缩合或聚合生成焦油或者焦。16.苯乙烯的生产方法有几种？乙苯脱氢制苯乙烯分哪两步？ 答：

       （一）从裂解汽油中提取

       （二）乙苯脱氢法

       第一步苯用乙烯烷基化合成乙苯第二步乙苯催化脱氢合成苯乙烯 17.裂解供热方式有哪两种？

       答：裂解供热方式有直接供热和间接供热两种。裂解器的分离方法有：深冷分离法 油吸收精馏法

       裂解气净化：碱洗法除酸、吸附法脱水、加氢脱炔、甲烷法除CO 18.裂解气为什么要脱除乙炔和一氧化碳？工业上脱除炔烃的方法有哪些？

       答：聚合用的乙烯，应严格限制乙烯中乙炔的含量。乙炔会造成聚合催化剂的中毒，会降低乙烯的分压。在高压聚乙烯生产中，当乙炔积累过多后，会引起爆炸。工业上脱炔的主要是采用催化加氢法，少量用丙酮吸收法。

       19在乙烯直接氧化制环氧乙烷过程中，与空气氧化法相比较，氧气氧化法有哪些优点？ 答：与空气氧化法相比，用氧气氧化乙烯制环氧乙烷具有如下优点：

       （1）空气氧化法反应部分的工艺流程较为复杂，需要空气净化系统、排放气氧化和吸收系统及催化燃烧系统，2~3台氧化反应器。而氧气氧化法只需要一台反应器，不需要上述系统，仅多了一套脱碳系统，不包括空气分离装置时，氧气氧化法的建厂费用和固定资产投资比空气氧化法省。（2）氧气氧化法的催化剂不会受空气污染，且氧化反应温度低，因此催化剂的寿命长。（3）氧气氧化法可采用浓度较高的乙烯，反应器的生产能力比空气氧化法高。氧气氧化法的乙烯消耗定额和电力消耗比空气氧化法低

       20.丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器的理由？P256.防止丙烯腈, HCN 等副产物聚合，生产聚合物堵塞管道

       21.多管等温式反应器---间接供热方式 绝热式反应器------直接供热方式

       22.磺化反应赋予有机物酸性、水溶性、合成表面活性剂及对纤维的亲和力等 1.甲烷化反应是 CO 3H2=CH4 H2O。

       2.食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法、汞阴极法 和 离子交换膜法。3.高含量的 烷烃，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原料。4.索尔维制碱法主要原料是 NH3、CaCO3 与 NaCl。5.侯氏制碱法主要原料是 NH3、CO2 与 NaCl。6.侯氏制碱法的主要产品是 Na2CO3 和 NH4Cl。

       7.催化剂一般由 活性组分、载体 和 助催化剂 组成。8.乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag。9.烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应 和 断链反应。

       10.煤的化工利用途径主要有三种，它们是 煤干馏、煤气化 和 煤液化。11.煤干馏产物有 焦炭、煤焦油 和 焦炉气。

       12.水煤气是以 水蒸气 为气化剂制得的煤气，主要成分是 CO 和 H2。半水煤气是以 空气和水蒸气 作气化剂制得的煤气，主要成分是 CO、H2 和 N2。13.合成气的主要成分是 CO 和 H2。

       14.煤气化发生炉中煤层分为 灰渣层、氧化层、还原层、干馏层 和 干燥层。15.煤液化有两种工艺，它们是 直接液化 和 间接液化。

       16.精细化学品的特点多品种、小批量;；大量采用复配技术；投资少、附加值高、利润大；技术密集度高、产品更新换代快。

       17.石油烃热裂解的操作条件宜采用

       高温、短停留时间、低烃分压。18.脱除酸性气体的方法有 碱洗法 和和 乙醇胺水溶液吸附法

       。19.高含量的 烷烃，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原料。

       20.催化重整是生产 高辛烷值汽油 和

       石油芳烃的主要工艺过程，是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。

       21..甲烷转化催化剂和甲烷化催化剂的活性组分相同，都是 Ni，但其含量不同。22.为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为 常压蒸馏 和 减压蒸馏 ；二次加工主要方法有： 催化重整、催化裂化、加氢裂化 和焦化 等。

       23.工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱硫，低硫含量可以采用 干法脱硫。

       24.丙烯腈的主要生产方法是 氨氧化，主要原料是 丙烯 和 氨。

第四篇：30450 化工工艺学(二)

       高纲1351

       江苏省高等教育自学考试大纲

       30450

       化工工艺学

       （二）南京工业大学编

       江苏省高等教育自学考试委员会办公室

       一、课程性质及其设置目的与要求

       （一）课程性质和特点

       《化工工艺学

       （二）》课程是江苏省高等教育自学考试化工专业的一门重要的专业课程。本课程从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，介绍典型化工产品的生产方法与原理、流程组织、关键设备、操作条件以及介绍生产中的设备材质、安全技术、三废治理、节能降耗等问题。通过本门课程学习，使应考者了解当今化学工业概貌及其发展方向，获得较多的化学工艺知识，培养应用已学过的基础理论解决工程实际问题的能力，开拓思路，触类旁通，为从事化工过程的生产、开发、设计、和管理打下牢固的化学工艺基础。

       （二）本课程的基本要求

       本课程教材内容共分为九章。本课程的教学与学习的重点放在分析和讨论典型化工产品生产工艺中反应、分离工序的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、关键设备的结构特点、流程的组织比较等。同时，对不同工艺路线和流程的经济技术指标、能量回收、副产物的综合利用及废物处理作一定的学习。

       （三）本课程与相关课程的联系

       化学工艺学在化学工程与工艺专业课程体系中是一门重要的专业课，覆盖的专业课程内容较多，它的先修专业基础课为化工原理、物理化学、化工热力学等，与其平行学习的专业课为分离过程、反应工程等。上述课程可以帮助我们更好地掌握化学工艺学的原理、方法和应用。

       二、课程内容与考核目标

       第一章

       绪论

       （一）课程内容

       1.化学工业的分类及特征，包括化学工业的分类、化学工业的特征。

       2.化工原料、产品及其工艺，包括石油及其加工工艺，天然气及其加工工艺，煤及其加工，化学矿及其加工，生物质的加工工艺。

       3.化工工艺计算，包括物料衡算、热量衡算。

       （二）学习要求

       本章学习化学工业的分类及特点、主要化工原料的加工工艺及产品、化工过程涉及的物料衡算与热量衡算方法。从而认识化学工艺学这门课程的基本概貌。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：化学工业的分类及特点、主要化工原料的加工工艺及产品。

       2、掌握：化工过程的合理评价指标及其计算过程；物料衡算与热量衡算方法。

       第二章

       合成气

       （一）课程内容

       1.合成气的制取，包含烃类蒸汽转化、重油部分氧化和固体燃料气化。2.合成气的净化，包含脱硫、一氧化碳变换、二氧化碳的脱除和少量碳氧化物的清除。

       （二）学习要求

       通过本章学习，了解固体、气体和液体原料制备合成气的各种方法；掌握以煤和甲烷为原料制气的方法、工艺路线、催化剂和主要设备；熟悉合成气净化的目的、主要方法及其适宜工艺条件。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：重油部分氧化反应, 重油气化工艺条件；烃类蒸汽转化催化剂及转化炉；固体燃料间歇式制气的特点；气体净化的ADA法。

       2、掌握：甲烷蒸汽转化反应,、二段转化过程、转化的工艺条件及工艺流程；气体净化的氧化锌法、钴钼加氢转化法、热碳酸钾法、甲烷化法；固体燃料气化过程基本原理。

       3、熟练掌握：固体燃料气化反应；一氧化碳变换反应、催化剂、工艺条件及变换工艺流程。

       第三章

       合成气衍生产品

       （一）课程内容

       1.氨，包含概述、氨合成反应的化学平衡、氨合成反应动力学、催化剂、工艺条件、氨合成工艺流程、氨合成塔。

       2.尿素，包含概述、尿素生产的基本原理、合成过程的适宜条件、尿素合成反应的动力学、工艺流程。

       3.甲醇，包括概述、甲醇合成反应原理、化学平衡常数和平衡组成、催化剂、甲醇合成工艺条件、甲醇合成反应器、工艺流程。

       4.费托合成，包括概述、费托合成原理、反应器类型。

       （二）学习要求

       通过本章学习，熟悉合成气衍生产品生产的基本原理和生产过程，掌握不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数，掌握过程涉及的主要设备的结构。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：合成气衍生产品主要用途；生产过程所采用的催化剂；化学平衡常数及平衡组成；合成气衍生产品的生产工艺流程。

       2、掌握：合成气衍生产品的生产过程合成原理及工艺条件；不同工艺的特点；反应器的主要结构。

       3、熟练掌握：生产过程中应控制的工艺参数及确定工艺参数的依据。

       第四章

       无机大宗化学品

       （一）课程内容

       1.纯碱,包括概述、氨碱法制纯碱、联合法制取纯碱和氯化铵。

       （二）学习要求

       学习氨碱法与联合制碱法生产纯碱的基本原理和生产过程、不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数、过程涉及的主要设备。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：纯碱的主要用途；各主要生产工序的目的、化学反应式和主要设备结构。

       2、掌握：氨碱法与联合制碱法的生产原理及工艺条件；掌握不同工艺流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数。

       3、熟练掌握：工艺参数对反应过程的影响。

       第五章

       石油炼制

       （一）课程内容

       1.原油加工方法及炼油厂类型,包含原油加工方法和炼油厂类型。2.常减压蒸馏，包含工艺流程、工艺操作条件和常减压蒸馏设备。

       3.催化裂化，包含催化裂化反应、催化剂、工艺流程、工艺参数和装置型式。4.催化重整，包含催化重整反应、催化剂、工艺流程、工艺参数和重整反应器。

       （二）学习要求

       学习石油炼制过程的常减压蒸馏、催化裂化和催化重整的基本原理和生产过程、不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数及对反应过程的影响、各过程涉及的主要 设备。了解生产工艺改进及技术进展。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：石油炼制过程及产品与化学工业的关系；原油蒸馏馏分分布及其用途；常减压蒸馏塔和加热炉的特点；催化裂化和催化重整涉及的主要反应、催化剂、反应器型式。

       2、掌握：石油炼制过程的常减压蒸馏、催化裂化和催化重整的生产原理及工艺条件；不同工艺流程的特点；提升管裂化反应装置主要结构及其作用；催化重整各反应的热力学和动力学数据比较。

       3、熟练掌握：常减压蒸馏、催化裂化和催化重整生产过程中应控制的工艺参数及确定工艺参数的依据。

       第六章

       烃类裂解及裂解气分离

       （一）课程内容

       1.烃类热裂解的理论基础，包含烃类裂解反应、裂解过程的热力学分析和裂解过程的动力学分析。

       2.原料性质指标及工艺参数，包含原料性质指标及其对裂解过程的影响和工艺参数。3.裂解工艺过程及设备，包含工艺过程和管式裂解炉。

       4.裂解气的净化与分离，包含裂解气的压缩与净化系统和精馏分离系统。

       5.烃类催化裂解制烯烃进展，包含国内重质原料生产低碳烯烃工艺技术进展和国外重质原料生产低碳烯烃工艺技术进展。

       （二）学习要求

       学习不同烃类原料裂解反应的一般规律；烃类裂解的一次反应和二次反应以及其对烯烃收率影响；各个裂解工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；管式裂解炉的结构、材料和管式裂解炉型；裂解气的各种净化方法、原理和工艺条件；不同分离顺序流程及精馏分离的工艺参数；了解烃类催化裂解制烯烃进展。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：不同烃类原料裂解的一般规律，烃类裂解的一次反应和二次反应以及其对烯烃收率影响；各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；管式裂解炉的结构、管材和管式裂解炉型；

       2、掌握：烃类裂解工艺过程参数选择；不同SRT炉型差异；裂解气的净化方法、原理和工艺条件；各种分离顺序流程及精馏分离塔的操作条件。

       3、熟练掌握：裂解过程的高温、短停留时间和低烃分压的选择及采取的措施；

       第七章

       以烯烃为原料的化学品

       （一）课程内容

       1.环氧乙烷和乙二醇，包含概述、环氧乙烷和乙二醇。

       2.1，2-二氯乙烷和氯乙烯，包含概述、1，2-二氯乙烷和氯乙烯。

       （二）学习要求

       学习环氧乙烷、乙二醇乙、1，2-二氯乙烷和氯乙烯的生产基本原理和过程；不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数；催化剂的功能；各过程涉及的主要设备结构；了解生产工艺改进及技术进展。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：环氧乙烷、乙二醇、1，2-二氯乙烷和氯乙烯主要用途；制备环氧乙烷、乙二醇乙、1，2-二氯乙烷和氯乙烯的反应、生产过程所采用的催化剂和工艺流程。

       2、掌握：掌握环氧乙烷生产的基本原理、生产过程和生产过程中应控制的工艺参数；环氧化反应器结构及生产安全控制措施；平衡氧氯化法氯乙烯的生产原理、反应式、工艺 条件及主要反应设备；乙二醇、1，2-二氯乙烷的生产过程中应控制的工艺参数及对反应过程的影响；

       3、熟练掌握：影响乙烯直接氧化法生产环氧乙烷过程的选择性和稳定性的因素。

       第八章

       以芳烃为原料的化学品

       （一）课程内容

       1.芳烃抽提，包含芳烃抽提过程、芳烃抽提所用的溶剂和环丁砜溶剂抽提。2.乙苯和苯乙烯，包含乙苯和苯乙烯

       （二）学习要求

       学习以芳烃为原料的化学品生产基本原理和生产过程；相关反应和抽提的影响因素；芳烃抽提、乙苯、苯乙烯的生产方法、原理、催化剂、萃取剂、工艺过程及主要设备。了解生产工艺改进及技术进展。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：促进芳烃抽提抽提过程更有效地进行的措施；用于芳烃抽提的优良的萃取剂；环丁砜抽提的特点及影响因素；乙苯的烷基化工业生产方法、催化剂和工艺流程；苯乙烯的烷基化工业生产方法、催化剂和工艺流程；

       2、掌握：芳烃抽提过程原理；分子筛气相法乙苯生产的基本原理、生产方法、工艺流程及主要反应设备结构；乙苯生产的催化蒸馏法工艺；苯乙烯生产的的基本原理、方法、乙苯脱氢的热力学分析、等温和绝热工艺流程、主要反应设备结构及改进；

       3、熟练掌握：芳烃的环丁砜抽提、乙苯和苯乙烯生产过程中应控制的工艺参数及确定工艺参数的依据。

       第九章

       绿色化学化工概论

       （一）课程内容

       1.绿色化学化工的基本概念，包含绿色化学化工的定义及特点、绿色化工过程和绿色化学原则。

       2.绿色化学工艺的途径及实例，包含绿色化学工艺的途径、绿色化工过程实例环己酮肟的绿色生产工艺和苯与乙烯烷基化制备乙苯。

       （二）学习要求

       认识绿色化学化工的重要性及现实意义；原子经济性和环境因子；熟悉绿色化学基本原则及实施途径，理解绿色化学化工对社会可持续发展的重要意义。

       （三）考核知识点和考核要求

       1、领会：绿色化学化工的重要性及现实意义。

       2、掌握：绿色化学基本原则及实施途径；绿色化学的十二条原则；绿色化学工艺的途径及实例。

       三、有关说明和实施要求

       （一）关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明

       在大纲的考核要求中，提出了“领会”、“掌握”、“熟练掌握”等三个能力层次的要求，它们的含义是：

       1、领会：要求应考者能够记忆规定的有关知识点的主要内容，并能够领会和理解规定的有关知识点的内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能根据考核的不同要求，作出正确的解释、说明和阐述。

       2、掌握：要求应考者掌握有关的知识点，正确理解和记忆相关内容的原理、方法步骤 5 等。

       3、重点掌握：要求应考者必须掌握的课程中的核心内容和重要知识点。

       （二）自学教材

       本课程使用教材为：《化学工艺学》，刘晓勤主编，化学工业出版社，2022年版。

       （三）关于命题和考试的若干规定

       1、本大纲各章所提到的考核要求中，各条细目都是考试的内容，试题覆盖每章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。

       2、试卷对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“领会”20%，“掌握”40%，“熟练掌握”为40%。

       3、试题难易程度为四档：易、较易、较难、难，这四档在各份试卷中所占的比例约为2：3：3：2。

       4、本课程考试试卷可能采用的题型有：名词解释、单项选择题、改错题、填空题、计算题及问答题等类型（见附录题型示例）。

       5、考试方式为闭卷笔试，评分采用百分制，60分为及格。

       （四）对社会助学的要求

       1、应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求和各章的知识点。

       2、应掌握各知识点要求达到的层次，并深刻理解各知识点的考核要求。

       3、对应考者进行辅导时，应以指定的教材为基础，以考试大纲为依据，不要随意增删内容，以免与考试大纲脱节。

       4、辅导时要注意基础、突出重点，要帮助应考者对课程内容建立一个整体的概念，对应考者提出的问题，应以启发引导为主。

       5、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导应考者逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、作出判断和解决问题。

       6、要使应考者了解试题难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难度的试题。

       附录

       题型举例

       一、选择题

       如：裂解原料（）可获得较高的乙烯产率。

       A．特性因素低

       B．氢含量高

       C．关联指数大

       D．环烷烃含量高

       二、填空题

       如：用 作为乙苯脱氢反应稀释剂的优点很多，对于催化剂来说可以抑制结焦并促进消碳。

       三、名词解释

       如：芳烃潜含量

       四、改错题

       如：在合成氨生产中，对于氨合成塔的设计通常考虑使其外筒承受高温，内件承受高压。

       五、问答题或论述题

       如：裂解气在净化之前需要进行压缩，阐述工业上为什么采用多级压缩工艺？

第五篇：化工工艺学总结

       化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124

       化工工艺总结

       化工工艺学课程简介：

       《化工工艺学》是化工及相关专业一门重要技术基础课。《化工工艺学》课程适应高等教育发展需要，以培养高等工程技术应用性人才为目标，以化工工艺为主线，突出“宽、精、新、用”思想，即强调口径宽阔、简明精练、新技术新工艺、应用型实用化，使课程体系更加科学化，教学内容更加合理化，便于我们熟悉和掌握生产第一线生产技术岗位所必需的基本理论和专业知识。有机化工、无机化工、精细化工、高分子化工、煤化工、石油加工、生物化工等各方面理论和知识有机统一，形成完整的大化工系统知识体系，体现一定的科学性、先进性、完整性、充实性，奠定现代化工工艺技术基础，满足企业生产第一线必需的基本理论和专业知识。

       课程教学的基本要求：

       重点放在分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。同时，对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用以及废物处理作一定的论述。通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，使我们掌握广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。

       课程的教学内容、重点和难点：

       课程的教学内容主要集中在无机化工与有机化工典型工艺的分析讲解，我们通过掌握化学反应的基本原理，学会如何去安排化工生产过程。重点讲解化工产品生产过程中的反应特性以及由此引发的生产方法、流程安排、工艺条件；难点在于如何引导我们开拓思维，通盘考虑能量综合利用、三废治理及后续产品生产。

       课程各教学环节要求

       通过老师的课堂讲授，了解各产品生产的基本原理和方法，各生产工艺的流 化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124 程安排、技术指标，设备的结构类型，能量的综合利用；掌握各产品生产的典型工艺流程，生产过程中的物料衡算、有关相图，化工生产中常用的三废治理方法。

       化工工艺课程内容大纲：

       第一章

       合成氨原料气的制备

       (91班课程作业)

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握固体燃料气化、烃类水蒸气转化、重油部分氧化等不同原料制气过程的基本原理，原料和工艺路线，主要设备和工艺条件的选择，消耗定额的计算和催化剂的使用条件。

       二、教学内容及要求：

       （一）固体燃料气化

       1、概述

       2、固体燃料气化的基本原理：反应的热力学、动力学

       3、半水煤气的工业制法

       4、间歇法制取半水煤气的工作循环、工艺条件、工艺流程

       （二）烃类蒸气转化

       1、方法概述

       2、反应的基本原理：反应的热力学、动力学

       3、烃类水蒸气转化催化剂

       4、工业生产方法、工艺条件、流程和设备

       （三）重油部分氧化

       1、基本原理

       2、工艺条件、流程、主要设备

       第二章

       合成氨原料气的净化

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握原料气的脱硫、一氧化碳的变换、脱碳和精炼过程的基本原理、工艺流程的确定；工艺参数和主要设备的选择；净化系统各种催化剂的应用条件和方法；有关的物料衡算和热量衡算。

       二、教学内容及要求： 化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124

       （一）原料气的脱硫

       1、干法脱硫

       ZnO法

       2、湿法脱硫 化学吸收法、物理吸收法、物理——化学吸收法

       3、改良的A.D.A.法、工艺流程

       （二）一氧化碳变换

       1、变换的基本原理

       2、变换催化剂

       3、最佳工艺条件、工艺流程

       （三）二氧化碳的脱除

       1、脱碳方法

       2、物理吸收法

       3、化学吸收法 热钾碱法 MEDA法

       （四）原料气的最终净化

       1、铜洗法

       2、甲烷化法

       3、低温液氮洗涤法

       第三章

       氨的合成

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握氨合成反应的热力学、本征动力学方程在工业上的应用及影响因素；氨合成催化剂的组成和应用；氨合成塔的结构特点及最适宜温度分布；氨合成反应工艺条件的确定。

       二、教学内容及要求：

       （一）氨合成反应热力学

       1、化学平衡

       2、氨的平衡转化率的计算

       3、氨合成反应的热效应

       （二）氨合成反应动力学

       1、反应过程分析

       2、动力学方程式

       3、扩散对反应速率的影响 化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124

       （三）氨合成催化剂

       1、催化剂的化学组成、结构、性能

       2、各组分的作用

       3、催化剂的活化与活性保持

       （四）工艺条件的选择

       压力、温度、空间速度、氢氮比、惰性气体的初始含量的影响

       （五）氨合成工艺流程和设备

       1、工艺流程的组成、氨的分离

       2、传统的中压法合成工艺

       3、凯洛格氨合成工艺流程

       4、其他工艺流程简介

       5、氨合成塔

       第四章

       硫酸（92班课程作业）

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握以硫酸矿为原料生产硫酸的主要过程、步骤及工艺流程和设备；重点掌握二氧化硫催化氧化的原理，分析其最佳工艺条件；掌握硫磺制酸的工艺流程。

       二、教学内容及要求：

       （一）概述

       1、硫酸的生产历史及我国现状

       2、硫酸的性质、用途及产品规格

       3、生产原料和原则流程

       （二）二氧化硫炉气的制造和净化

       1、硫铁矿焙烧反应的基本原理

       2、原料的预处理

       3、焙烧的工艺条件、设备

       4、炉气的净化及干燥

       净化流程和设备

       （三）二氧化硫的催化氧化

       1、催化氧化反应的热力学

       化学平衡

       平衡转化率

       2、催化氧化反应的动力学

       反应机理

       控制步骤

       速率方程

       3、催化剂 化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124

       4、最佳工艺条件选择

       温度

       原始气体组成最终转化率

       压力

       5、工艺流程及主要设备

       （四）三氧化硫吸收及尾气处理

       1、吸收原理

       2、吸收成酸的操作条件

       3、工艺流程及设备

       4、尾气处理的基本原理

       工艺条件

       工艺流程

       （五）生产硫酸的全流程

       （六）硫磺制酸流程

       发烟硫酸的生产流程

       第五章

       纯碱工业(93班课程作业)

       一、本章的教学目的和要求：

       分别掌握氨碱法和联合制碱法生产纯碱的基本原理、主要步骤和工艺流程。掌握氨碱法中石灰石煅烧的理论分解温度的计算、氨盐水碳酸化过程的反应机理、氨利用率的计算等；掌握联合制碱法中循环过程相图分析及循环过程中最高产量的计算。

       二、教学内容及要求：

       （一）概述

       1、纯碱的性质、作用

       2、纯碱工业的发展历史、生产方法简介

       3、原则流程

       （二）氨碱法制纯碱

       1、氨碱法制纯碱的基本原理

       2、主要生产步骤

       3、氨碱法生产纯碱的总流程

       （三）联合法生产纯碱与氯化铵

       1、原则流程

       2、制碱与制铵过程的工艺条件选择

       3、联合制碱法的工艺流程

       4、氯化铵结晶原理、流程

       第六章

       电解法制烧碱 化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握电解饱和食盐水溶液制取烧碱的基本原理；理论分解电压的计算及槽电压的确定；掌握电流效率、电压效率、电能效率的具体计算。理解三种电解方法的原理及工艺条件、流程等基本内容及各方法的优缺点；重点理解离子交换膜法的技术经济指标。

       二、教学内容及要求：

       （一）概述

       1、烧碱工业的发展历史及我国现状

       2、生产方法简介

       （二）电解食盐水溶液的基本原理

       1、电解的基本定律

       2、槽电压的组成及计算

       3、电流效率、电压效率、电能效率

       （三）隔膜法电解

       1、工艺条件选择

       2、工艺流程及设备

       3、碱液蒸发

       （四）水银法电解

       （五）离子交换膜法电解

       1、离子交换膜的构成、作用

       2、工艺条件选择、工艺流程及设备

       3、离子交换膜法的优点

       第七章

       烃类热裂解(94班课程作业)

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握过程的一次反应和二次反应的含义，烃类热裂解反应的规律，一次反应的反应动力学方程；掌握原料烃组成、操作条件对裂解结果的影响；掌握动力学裂解深度函数对裂解产物分布的影响；理解烷烃类热裂解的自由基反应机理，烃类热裂解的工艺条件、工艺流程和特点。

       二、教学内容及要求：

       （一）概述 化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124

       1、乙烯工业的历史及现状

       2、烃类热裂解的产物、作用

       3、乙烯生产技术展望

       （二）热裂解过程的化学反应与反应机理

       1、一次反应、二次反应的类型及特点

       2、反应的机理、动力学方程

       （三）烃类管式炉裂解生产乙烯

       1、烃组成对烃类热裂解的影响

       2、操作条件对裂解结果的影响及最佳工艺条件的选择

       3、工艺流程及设备

       第八章

       裂解气的净化与分离

       一、本章的教学目的和要求：

       掌握裂解气的组成和深冷分离法的基本原理；掌握裂解气顺序分离流程及脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔的作用和特点；理解裂解气所含杂质的各种净化方法；深冷分离过程中影响乙烯收率的因素分析。

       二、教学内容及要求：

       （一）概述

       1、裂解气的组成和分离目的

       2、分离的基本原理和方法

       （二）裂解气的净化与压缩

       1、裂解气净化的目的和方法

       2、裂解气的压缩和制冷

       （三）裂解气深冷分离流程

       1、深冷分离流程的种类

       2、主要设备的工艺条件的选择

       课程心得：

       本课程是化学工程与工艺专业本科生学习的专业课。本课程从化工生产的 工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，化学工程与工艺

       刘嘉永

       AP0909124 介绍典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。通过本课程学习，培养我们应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使我们了解当今化学工业概貌极其发展方向；掌握化工过程的基本原理，典型工艺过程的方法、原理、流程及工艺条件；了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。以便我们在以后的生产与开发研究工作中开拓思路、触类旁通、灵活应用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。