芳烃试题库1化工基础.doc

(五)化工基础知识1、 什么质量守恒定律？答:在化工生产过程中，进入系统的物料量必须等于排出系统的物料量和过程积累量。是进行物料衡算的基本定律。如果积累量为零，就是稳定操作，否则是不稳定操作。即： 输出的物料量=进入的物料量+损失量2、 什么叫能量守恒定律？答:能量守恒是宇宙间必须遵守的共同定律，即能量不灭定律。根据能量守恒定律，稳定过程中进入系统的能量必须等于排出系统的能量，即：输入的能量=输出的能量+能量损失3、 什么叫平衡关系？答:在一定条件下，当过程往正、反方向变化的速度相等时，称过程达到了平衡状态。在平衡状态下，各相的组成称平衡组成即称他们之间呈平衡关系。4、什么叫过程速率？答:单位时间过程的变化量称为过程速率，过程速率表明过程进行的快慢，而平衡关系说明过程的方向和极限。5、什么叫流体的密度？答:单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。即= M/V ：流体的密度kg/m3M：流体的质量kg V：流体的体积m3气体是可以压缩的，所以气体的密度是随温度和压强的变化而变化的。液体的密度受压强的影响很小，一般可以忽略。但随温度变化而变化。6、什么是流体的压强？答:流体垂直作用于单位面积上的力称为流体的压强，也称为压力。 即P=p/A P:流体的压强 N/m2 （Pa）p：垂直作用于流体表面上的力 N A:作用面的面积 m27、什么是流体的绝对压强,其与大气压是什么关系？答:以绝对零压作起点计算的压强，称为绝对压强。简称绝压。当被测流体的绝压大于外界大气压时，所用的测压仪表称为压强表（压力表）。其表上的读数表示，被测流体的气压比大气压高出的数值，称为表压。表压=绝压大气压 当被测流体的绝压小于大气压，所用的表叫真空表，其表上的读数表示被测流体的绝对压强低于大气压的数值，称为真空度。真空度=大气压-绝压。8、什么叫流量与流速？答：单位时间内流过管道任一截面的流体量称为流量。有体积流量和质量流量两种方法表示。 其单位为m3/s。kg/s单位时间内流体在流动方向上所流过的距离称为流速，m/s9、什么叫蒸发？答：通过加热使被蒸发物中部分汽化并除去的操作，称为蒸发，蒸发是一个体现传热过程基本规律的单元操作。10、根据蒸发压强不同一般有几种蒸发形式？答：有三种形式，常压蒸发，加压蒸发，减压蒸发。工业上的蒸发大部分是采用减压条件下进行的。11、减压蒸发具有哪些优点？答：（1）在加热蒸汽压力相同的情况下，减压蒸发时溶液的沸点低，传热温差增大，当热负荷一定时，蒸发汽传热面积可以缩小。 （2）可以蒸发不耐高温或高温分解的物质。 （3）操作温度低，热量损失小。本装置溶剂再生系统就是一个减压蒸发单元12、化工生产中的传热过程如何区分载热体？答:凡是参与传热的载体，其中温度较高并在过程中失去热量的称为热载热体，如：加热用的蒸汽,换热用的热物料；温度较低并在过程中得到热量的称为冷栽热体，如：空气、冷水等。实现热、冷载体之间热量传递的设备，称为换热器。13、什么是稳定传热和不稳定传热？答:在传热过程中传热面上的各点温度因位置不同而不同，但不随时间而改变的称为稳定传热。如果各点温度不仅随位置变化而且随时间变化的称为不稳定传热。14、 量传递的三种基本形成是什么？答:（1）热量从静止物体的高温部位，传至物体的低温部位或直接接触的两个物体热量，从高温物体传至低温物体的现象，称为“热传导”即导热。衡量热传导能力大小的是导热系数“入”，它表示导热面积为1米2，温度1时，单位时间内，以传导方式 传递的热量(千卡/m2.小时.)。（2）由于流体质点的运动，使热能从某一位置转移到另一位置的传热过程叫对流传热，即对流。衡量对流传热能力大小的是对流膜传热系数。它表示单位时间内，流体与管壁温度差为1时，通过每米2的传热面积所传递的热量（千卡/米2.时.）（3）热辐射，物体（固体、液体和某些气体）的热能，不借助任何传热介质，而是靠辐射线传热的过程叫热辐射。衡量物体辐射能力大小的是辐射系数C和它绝对温度下，同一种物，温度越高，辐射能力越大。15、 工业上的换热方法有哪些？答:有直接混合式换热，如凉水塔、喷淋式冷却塔等。间壁式换热，冷热流体被一个固体壁面隔开。冷热流体是经壁面而达到换热的如：列管式换热器。蓄热式换热，首先将热能储存在一个蓄热器内，使填充物温度升高，然后通过冷流体将热能带走。16、 化工生产中的传热过程能解决哪些问题？答:计算热载体的用量，计算换热器的换热面积，选择换热器的结构，研究强化传热的途径。17、 化工生产中强化传热的途径有哪些？答:（1） 增大传热面积 （2） 提高传热的温度差 （3） 提高传热系数。18、 化工生产中常用的换热器有哪些？答:（1） 列管式换热器 ，是化工生产中使用最广泛的一种。主要形式有固定管板式、U型管式换热器、浮头式换热器。（2）夹套式换热器。（3）蛇管式换热器。（4）套管式换热器。（5）翅片式换热器。（6）螺旋板式换热器。（7）板式换热器。19、什么是化工生产中的蒸馏操作？答：蒸馏是利用互溶液体混合物中各个组分沸点不同而分离成较纯组分的一种操作。20、蒸馏操作是如何分类的？答：（1）按操作方法不同可分为简单蒸馏、精馏和特殊蒸馏三种。 （2）根据原料中组分数目分为双组分蒸馏和多组分蒸馏。（3）按操作压强不同分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏。 （4）按流程不同分为间歇蒸馏或连续蒸馏。21、什么是简单蒸馏？答：将溶液使其气化，然后将蒸汽引出冷凝，称为简单蒸馏。这种方法不能得到较纯组分。22、什么叫精馏？答：在精馏塔中，借汽液两相的互相接触，反复进行部分汽化和部分冷凝的作用，使混合物达到分离的目的，得到较纯的产品。23、什么是特殊蒸馏？答：当组分的相对挥发度接近于1，或两组分的沸点差小于3K时而采用的特殊蒸馏方法进行对物质的分离的操作称为特殊蒸馏。特殊蒸馏包括蒸汽蒸馏、恒沸蒸馏、萃取蒸馏。其特点是在混合液中加入某一组分，以扩大原料中不同组分的沸点差，从而达到分离的目的。它用在一般的蒸馏方法不能分离的场合。24、工业生产上在什么条件下，采用加压、减压蒸馏？答:工业生产上绝大多数都是常压下蒸馏，只有在分离的烃类在高温下容易分解的某些物质，才能用减压蒸馏。当混合物在常压下为气态时采用加压蒸馏。25、什么是精馏操作中汽液平衡关系？答:在一定条件下，当从液体中汽化出来的速率与蒸汽返回液相中的速率相等时，汽液两相的组成处于平衡状态。平衡状态下汽液相之间的组成关系称为汽液平衡关系。26、如何理解精馏操作中回流的概念？答:将一部分塔顶流出液返回塔内的操作称为回流。回流液是各块板上使蒸汽部分冷凝的冷凝剂，是维持精馏连续而稳定操作的必要条件，没有回流整个操作将无法进行。27、什么是水蒸汽蒸馏？答:水蒸汽蒸馏是将水蒸汽直接通入蒸馏釜内的混合液中，降低混合液的沸点，避免物质受热分解的一种操作。28、什么是恒沸蒸馏？答:恒沸蒸馏又称为共沸蒸馏，它是在混合液中加入一种经过选择的第三组分，使其与原混合液的一个或多个组分形成新的共沸物，而其沸点比原来任一组分的沸点都低，这样将共沸物蒸出达到组分分离的目的。29、什么是萃取蒸馏？答:在被分离的混合液中加入一种被称为萃取剂或溶剂的第三组分，以实现将混合液中组分的分离过程。30、精馏的操作主要掌握好哪些平衡？答：物料平衡、汽液平衡、热平衡。31、什么是精馏操作中的物料平衡？答：物料平衡体现了塔的生产能力，它主要靠进料量和塔顶、塔底采出量来调节。当塔操作不平衡时，有两种表现，一种是轻组分采出量超过了物料平衡量，塔内物料组成变氢，全塔温度上升，塔顶馏分中重组分浓度增加，使塔顶产品不合格，第二种重组分采出量超出物料平衡，全塔的操作物料变轻，塔温下降，轻组分浓度增加，所以，物料平衡不能保持，其它平衡也难以达到。、32、什么是精馏塔操作的汽、液平衡？答：精馏塔内汽、液平衡的组成是靠每块塔盘上汽、液相互接触进行传质和传热而实现的，要想达到汽、液平衡，首先掌握好物料平衡，只有塔内上升气流速度合适，汽、液接触好，传质效果就好。33、什么是精馏塔的热平衡？答：热平衡是物料平衡、汽液平衡的基础，没有塔釜的供热就没有上升蒸汽，没有塔顶冷却，就没有回流，整个精馏过程就无法实现，而热平衡又是依赖物料平衡和汽液平衡的。当进料组成、温度、压力发生变化后，塔的操作条件也应相应调整，确保三个平衡稳定。34、什么是吸收操作？答:吸收操作是分离气体混合物的重要单元操作，混合气体与选择的某种液体相接触时，利用混合气体各组分在该液体中溶解度的差异，有选择的使混合气体中一种或几种组分溶解于此液体而形成溶液，其它未被溶解的组分仍然在气相中，以达到从混合气体中分离某些组分的目的。35、 什么叫吸收质？答：能够溶解于液体中的气体组分为吸收质。36、 什么叫吸收剂？答：在吸收操作中，用于选择性吸收某些气体组分的液体叫吸收剂。37、 什么叫吸收操作中的溶液？答：通过吸收操作，吸收剂所吸收气体所产生的混合液体称为溶液。38、 吸收操作在化工生产中有什么作用？答：（1）分离混合气体，以获得一个或几个组分。（2）除去有害组分，净化气体。（3）制取成品，如：制盐酸。（4）废气处理，尾气回收。39、 吸收操作可分为几种类形？答：吸收操作不是一个纯的物理化学过程。但在吸收操作中可按其物理、化学吸收程度，将吸收分为物理吸收和化学吸收。同时吸收过程有相变的发生，在发生相变时根据温度不同，可将吸收操作分为等温吸收和非等温吸收。40、 何为物理吸收？答：如果吸收质与吸收剂在吸收操作中不发生明显的化学反应，可以当作单纯气体溶解于液体的物理过程，则成为物理吸收。41、 何为化学吸收？答：如果吸收质和吸收剂之间在吸收操作中发生明显的化学变化，称为化学吸收。42、 什么是非等温吸收？答:吸收质溶解于吸收剂中，常有热效应发生，当有化学反应时，就会有反应热，其结果是使吸收溶液温度逐步升高，这样的吸收操作称为非等温吸收。43、 什么是等温吸收？答:如果吸收发生的热效应较小，被吸收组分在气相中的浓度较低，而吸收剂的用量较大，温度升高并不明显，则可认为是等温吸收。44、 什么是吸收操作中的溶解度？答：在一定的条件下，当气、液处于平衡状态时，一定数量的吸收剂所溶解的吸收质的最大数量，称为溶解度。45、 什么叫解吸？答：使溶解于液相中的气体释放出来的操作称为解吸。46、解吸操作的目的是什么？答：解吸操作的目的是为了获得纯净的气体，同时将吸收操作中的吸收剂与组分分离。使吸收剂循环使用。47、 温度对吸收与解吸操作的影响?答：温度越高，气体的溶解度越小，对吸收操作不利，而有利于吸收组分与溶剂的分离；所以将溶液加热是解吸操作的最好办法。48、 压力高低对吸收与解吸操作有什么影响？答：压强低，气相中可吸收组分的分压小，溶解度小，对吸收不利，而减压下有利于解吸操作。49、 吸收与解吸操作在流程上有那些区别？答：在吸收操作中，吸收剂从塔的顶部送入，随着操作过程的进行，溶液的浓度逐渐增加，最后从底部排出。而解吸操作中，从顶部送入的溶液，随着过程的进行，溶液的浓度逐渐减小。50、什么叫催化剂？答：在一个化学反应体系中，若存在某种物质，可以使反应速度显著增加而它本身的化学性质和数量反应前后基本保持不变，这种物质称为催化剂。51、什么叫催化反应？答：有催化剂参加的反应称为催化反应。如果催化反应在同一物相中进行，该反应就称为均相催化反应。如果催化反应在两个以上物相的界面间进行，该反应就称为多项催化反应。52、催化剂为什么能加快反应速度？答：催化剂能加速化学反应的原因是降低化学反应的活化能。53、什么叫催化剂选择性？答：催化剂的选择性是指在转化了某一反应物中某一产物所占的百分率。转化成某一产物的量某一反应物已转化了的量选择性= 10054、催化剂的基本特征是什么？ 答：催化剂参与了化学反应，但反应前后其性质、数量不发生变化，而形成一个催化循环。由于存在催化循环，使需要较大活化能的非催化反应变成数个较小的步骤，从而加快了反应速度，缩短了达到平衡的时间。在催化循环后，又恢复到初始状态，因此催化剂不会改变平衡常数。55、评价催化剂的性能有哪些？答:有催化剂的活性、选择性、寿命。56、什么是催化剂的活性？答：催化剂的活性，主要表现在催化剂对反应速度增加的程度上。在通常反应条件下多相催化反应是在催化剂表面上进行的，故反应速率与催化剂表面积大小成正比，单位面积的催化剂活性称为此活性。如果以反应速率常数来表示活性，此活性就是单位表面上的反应速度常数。在实际工作中，常用反应物的转化率和产物的收率来表示催化剂的活性。57、如何理解转化率？答：在一定条件下，进入反应器中某一反应物的总重量中转化了的量所占的百分比，即：某一反应物已转化了的量某一反应物已转化了的量加入反应器中某一反应物的总量转化率=58、什么是单程产率？答：在一定条件下，进入反应器中，某一反应物的量中转化为指率产物的百分数转化成某一产物的量加入反应器中某一产物的总量单程转化率=59、什么是催化剂的寿命？ 答：催化剂的寿命用单位催化剂处理原料的重量来表示。催化剂的寿命一般分三个阶段。成熟期：当催化剂在使用一段时间后，其活性逐渐增加到最大。活性不变期：在一段时间内，其活性不发生变化。衰老期：随着时间的增加，催化剂活性下