【正文】 ，至今還沒有實現工業(yè)化。36氨合成有多種工藝流程，試說說他們的主要特點。答：（1）中國中型合成氨系統(tǒng)工藝流程，屬中壓法采用中國自主開發(fā)的軸徑向氨合成塔，工藝流程簡單，投資省，適宜與非尿素類氨企業(yè)配套，缺點是氨凈值低，能量回收和利用差，生產成本高。 （2）布朗三塔三廢鍋氨合成圈工藝流程。屬低壓法，能量回收利用好，氨凈值高，采用天然氣為原料，新鮮補充原料氣經生冷法已除去惰性氣體，HN2也得到調整，對反應有利，且弛放氣無排放，原料利用率高，但工藝流程復雜，投資大，適用于大型合成氨廠采用，生產成本低，環(huán)境污染小。 （3）伍德兩塔兩廢鍋氨合成圈工藝流程，屬低壓法，能量回收和利用好，氨凈值高，采用石油渣油為原料，弛放氣經回收H2后排放，原料利用率高，但工藝流程復雜，投資大，適用于大型合成氨廠采用，生產成本低，環(huán)境污染小。 （4）托普索S250型氨合成圈工藝流程，屬低壓法，因采用徑向反應塔，小顆粒催化劑，反應壓降小，催化劑活性高，能量回收利用好，氨凈值高，以天然氣為原料，適用于大型合成氨廠采用。 （5）卡薩里軸徑向氨合成工藝流程，屬低壓法，能量回收利用好，氨凈值較高，只需一個反應器，故能方便的應用于中國中型合成氨廠的擴能技改中，但因氨凈值比上述的（2）~（4）稍低，在新建大型氨廠采用還不十分適宜。37評價一個工藝流程的主要技術經濟指標有哪些？答：主要有：（1）原材料的消耗定額。（2）能量的消耗定額。這兩個指標直接影響到生產成本（3）反應轉化率（4）反應選擇性（或收率）。這兩個指標用來評判反應條件是否合理，選用催化劑是否優(yōu)良（5）三廢排放量（包括廢氣、廢液和廢渣）及治理指標，這一指標用作環(huán)境評估依據（6）某一生產能力下的投資金額，這一指標用作選擇工藝流程的依據。38 簡述離子膜法電解原理答：利用離子交換膜代替隔膜。離子交換膜微孔中，掛有磺酸基團（SO3）其上有可交換的Na+能與陽極電解液（鹽水）中的Na+進行交換，客觀上看到的是Na+經微孔進入陰極室，而陽極電解液中的Cl或陰極室中的OH因受SO3的排斥，不能經微孔流入陰極室或陽極室。因此，經過放電，在陽極室可得到Cl2及低濃度食鹽水，在陰極室得到H2和低濃度純NaOH溶液。若陽極電解液（鹽水）中含有多價陽離子（如Ca2+、Mg2+、Al3+和Fe3+等）按上述原理也會與SO3的Na+交換，從而占據了部分交換位置，是離子交換膜的交換Na+的能力下降，故原料鹽水的脫多價陽離子相當重要，只有將他們脫除至某一指標后，才能用作電解液。第四章無機化工反應單元工藝41 培燒和煅燒有哪些相同和不同之處？試寫出培燒和煅燒化 學反應式各一條，舉例說明培燒和煅燒的工業(yè)應用。答焙燒是將化學礦石在空氣、氫氣、氯氣、一氧化碳、二氧化碳等氣流中不加或配加一定的物料，加熱至低于爐料熔點，發(fā)生氧化、還原或其他化學變化的單元過程。 煅燒是在低于熔點的適當溫度下，加熱物料，使其分解，并除去所含結晶水、二氧化碳或二氧化硫等揮發(fā)性物質的過程。 兩者相同之處是：均在低于爐料的熔點的高溫下進行。 兩者的不同之處是：焙燒是原料與空氣、氯氣等氣體及添加劑發(fā)生化學反應，煅燒是物料發(fā)生分解反應，失去結晶水或揮發(fā)組分。 焙燒的工業(yè)應用實例：硫鐵礦焙燒制備二氧化硫。4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2↑ 煅燒的工業(yè)應用實例：石灰石煅燒制備生石灰。CaCO3→CaO+CO2↑42 采用哪些措施可提高礦務的浸取速度？書中介紹的各類浸取器的共同點和特點是什么？答：提高礦物浸取速率的措施有： ——選取合適的浸取劑； ——對礦物進行切片、粉碎、研磨等予處理； ——選取合適的浸取條件，包括溫度、浸取劑濃度、礦石粒徑、液固比、攪拌措施等； ——選取合適的浸取設備。 浸取器有間歇式、半連續(xù)式、連續(xù)式；按固體原料處理方式，分為固定床、移動床、分散接觸式等；按液固接觸方式，可分為多級接觸、單級接觸等。 浸取器有滲濾器、機械攪拌槽式浸取器、空氣鼓泡槽式浸取器、回轉式浸取器、板式浸取塔、增稠浸取器、螺旋浸取器等。43 在濕法磷酸生產中，可采取那些措施來提高磷的總收率？答：在濕法磷酸生產中，提高磷收率的措施有： 在磷礦浸取工序要盡可能提高磷礦分解率，盡可能減少由于磷礦粉被包裹或同晶取代造成的P2O5損失。在分離工序要求CaSO4結晶粗大、均勻、穩(wěn)定，過濾強度和洗滌效率高，減少P2O5損失。 要選取合適的浸取條件，包括：①液相SO3濃度；②反應溫度；③料漿中P2O5濃度；④料漿中固含量；⑤料漿返回量；⑥物料在反應槽中停留時間；⑦攪拌強度。查閱有關資料補充說明硫酸鉀還有哪些生產方法？答：硫酸鉀的幾種生產方法：（1）氯化鉀與硫酸鎂轉化（基于復分解反應）2KCl+MgSO4 K2SO4+MgCl2（2）氯化鉀與無水鉀鎂礬轉化4KCl+ K2SO42 MgSO4 3K2SO4+2 MgCl2（3）由氯化鉀與硫酸反應2KCl+H2SO4 K2SO4+2HCl（4）由鉀鹽鎂礬（KClMgSO4） 第一步生成軟鉀鎂礬 4（KClMgSO4）+ H2O2 （ K2SO4MgSO46H2O） +2 MgCl2 第二步再分解得硫酸鉀 K2SO4MgSO46H2O K2SO4+ MgSO4+6H2O（5）從天然鹵水或制鹽苦鹵水中回收 利用多元鹽水相圖原理，從含鉀鹽明鹵水中按K+Na+Mg2+||ClSO42||H2O體系相圖設計加工途徑提取K2SO4。第五章有機化工反應單元工藝51 裂解氣生冷分離中，采用哪些措施來回收冷量？答：冷量的回收表現在兩個方面，一個方面是低溫度級別的冷量在不同溫度下的重復使用，例如塔頂冷凝器用的低溫冷劑，用作溫度稍高的精餾塔頂冷劑，或中間冷凝器的冷劑，依此類推直至這種冷劑全部汽化，溫度升至接近常溫為止，另一種是現有冷劑通過節(jié)流膨脹或熱泵系統(tǒng)維持一定的低溫度級別冷劑，以減少低溫度級別的冷劑的制造量，從而節(jié)約能量。冷箱是回流冷量的經典設備，利用這一設備可制造出更低溫度級別的冷量，用作脫甲烷塔的冷劑等。這一過程，可看做潛在冷量被釋放出來，變成更低溫度級別的冷量，使之得到回收和利用。52 在兩種環(huán)氧氯丙烷的生產方法中，采用了哪些氧化劑？請扼要說明相應的工藝條件．答: 氯丙稀法采用的氧化劑有：氣態(tài)Cl2，次氯酸；醋酸丙烯酯法采用的氧化劑有：氣態(tài)Cl2 。氯丙稀法中的丙烯高溫氧化在400~500℃，丙烯和氯氣的配比為n（C3H6）／n（Cl2）=4：1。氯丙稀的次氯酸化原料配比為n（氯丙?。簄（氯氣）=：1，反應分三批進行，操作溫度分別為30℃，38℃和46℃；醋酸丙烯法中的氯化反應，反映條件為溫度0~10℃,壓力0~（表），烯丙醇轉化率可達100%。53 采用催化蒸餾法有哪些好處？答:首先，催化蒸餾法將反應器和蒸餾塔組合在一起，實現了反應和蒸餾在同一設備內進行，因而節(jié)約了設備投資費。 其次，可將反應熱供給蒸餾和提餾段。節(jié)能效果明顯，也省去加熱設備和相應管路。 最后是因反應產物能通過蒸餾和提餾快速離開反應區(qū)，有利于平衡向生成目的產物方向移動，從而提高了反應的平衡轉化率。 54 解釋氣相乙烯水合法生產乙醇。乙烯轉化率僅為 %~%的原因。答：這可由平衡轉化率與溫度和壓力的關系來確定（見本教材書圖5404）。由該圖可見。在300℃時，乙烯的平衡轉化率僅為22%，在此條件下，乙烯已發(fā)生猛烈的聚合反應。另一方面，工業(yè)上應用的磷酸/硅藻土催化劑，只能在250~300℃時才能發(fā)揮正?；钚?。為防止聚合。250~300℃下相應的平衡轉化率為10%~20%?？紤]到動力學因素（希望在稍高溫度下進行），實際的轉化率很低，僅為5%左右 55 可采用哪些措施來提高n（正丁醛）/n（異丁 醛）的比例？答：主要有：（1）采用膦羰基銠催化劑。它可將n（正丁醛） /n（異丁醛）比例由羥基鈷催化劑的（3~4）：1提升至 （12~15）：1。 （2）控制合適的反應溫度，也可提高n/i的比例 （3）適當降低 CO和升高H2分壓，也有利于n/i的比例的升高 （4）采用非極性溶劑（如2，2，4三甲基戊烷。苯等）也可提升n/i的比例。第六章 煤化工反應單元工藝61 煤的熱分解過程條件的變化對煤的干餾和氣化有什么影響?答: 溫度： 隨最終溫度的升高，煤干餾時，焦炭和焦油產率下降，煤氣產率增加而煤氣熱值降低，焦油中芳烴與瀝青含量增加，酚類和脂肪烴含量降低，煤氣中氫氣成分增加而多碳烴類減少。氣化時，煤焦的氣化速率增加，氣化過程由化學控制向擴散控制過渡，高溫氣化的煤氣中焦油和烴類物質很少，接近平衡組成。 升溫速率： 隨加熱速率的增加，煤干餾時熱解的液體量增加、膠質體溫度范圍擴大，煤膨脹度增加，焦炭裂紋增加，塊度下降?？焖偕郎赜欣趽]發(fā)分析出，半焦氣孔率增加，可促進氣化過程。 壓力： 在壓力下進行熱解時，煤的粘結性得到改善，此時，裂解產生的液體產物數量以及液體產物的停留時間隨壓力增加而增加，從而有利于對固相的潤濕作用的緣故。壓力增加同樣加速氣化反應速率。但煤干餾時，壓力增加干餾煤氣產率下降。 氣氛：