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工艺过程自动化重点 第一章1.工艺过程自动化内涵：①在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干个辅助动作也自动化起来，而工人所要做的工作只是对这一工序总的操作和监督，就称为工序自动化。②一个工艺过程通常包括着若干个工序，如果不仅每一个工序都自动化了，并且把他们有机的联系起来，使得整个工艺过程都自动化，而工人仅是对这一个工艺过程作总的操纵和监督，这时就形成了某一种加工工艺的自动生产线，通常成为工艺过程自动化。2.工序自动化，工艺过程自动化，生产自动化概念在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干个辅助动作也实现了自动化，而工人所要做的工作只是对这一工序作总的操纵和监督，称为工序自动化。一个工艺过程通常包含若干个工序，如果不仅每一个工序都自动化了，并且把它们有机的联系起来，使得则很难过个工艺过程都自动进行，而工人仅只是对整个工艺过程作总的操纵和监督，形成了某一种加工工艺的自动生产线，称为工艺过程自动化。一个零部件的制造包括若干个工艺过程，如果不仅每个工艺过程都自动化了，而且它们之间是自动的有机联系在一起，从原材料到最终成品的过程都不需要人工干预，这时就行程了制造过程的自动化。第二章1.上料自动化两种上料方式，特点，利用场合料仓式上料：将人工整理好的零件（已定向状态）贮存于贮料器后进行供料的装置, 特点：工件靠人工定向排列，然后靠机构自动送装到夹具，适用场合：用于产量大，但因重量、尺寸及几何形状特点难于自动定向排列的工件、曲轴、连杆或单件工序时间长工件料斗式上料：将零件杂乱地（未定向状态）贮存于贮料器后，能使零件自动定向进行供料的装置，特点：工件成批地倒入料斗，从定向排列到送装至夹具地点全部自动完成，适用场合：形状简单、重量不大、批量很大、生产率很高、工序时间很短的工件紧固件、轴承、仪表、五金等2．输料槽截形计算3.振动料斗原理当电磁铁线圈中通入交变电流后 ,料盘被带动 ,作小振幅高频率的上下往复振动 ,并通过倾斜安装的支承弹簧同时产生微振幅往返扭振。工件在惯性力、 重力和摩擦力的综合作用下 ,沿料盘内壁的螺旋槽向上移动 ,并在上移过程中通过定向机构自动定向 ,然后由料盘上部出口处进入输料槽 ,送往加工位置。通过改变电磁铁线圈的输入电压 ,可以调整料盘的振幅 ,进而调整料斗的送料率4.对于机械手上料，夹紧力大于驱动力，放大机构是什么样的第三章1.自动加工线类型，分类按工作性质分：机械加工自动线，装配自动线，热处理自动线，综合自动线。按生产类型分：专用自动线，柔性自动线。按所用工艺设备分：通用机床自动线，专用机床自动线，组合机床自动线。按加工对象分类：回转体自动线，箱体杂件自动线2.什么是刚性自动化和柔性自动化，特点刚性自动化生产线是用于工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序链接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。特点：刚性自动化线具有统一的控制系统和严格的生产节奏。柔性自动化是以数控技术为核心，将计算机技术、信息技术和生产技术有机结合在一起的技术。特点：采用柔性自动化技术，不仅能够提高生产效率、减轻劳动强度，还能提高产品质量、缩短制造周期和交货期、大幅度降低成本。3.一条设备线中，大部分投资在加工设备中，输送系统有哪些类型，各有什么特点，弄懂步伐式输入系统重力输送装置，强制输送装置，步伐式输送装置。步伐式输送装置是组合机床自动线上典型的工件输送装置。在加工箱体类零件的自动线以及带随行夹具的自动线中，使用非常普遍。步伐式输送装置包括棘爪步伐式输送装置（棘爪式输送带，输送带的传动装置） ，回转步伐式输送装置（棘爪步伐输送装置虽然动作简单（因而其传动机构简单） ，但当输送速度较高时，工件在到达终点时往往因惯性作用向前超程而不能保证位置精度。此外，由于切屑掉入，偶尔也有棘爪卡死、输送失灵的现象。为了提高输送速度及输送工作的可靠性，可以采用回转步伐输送装置。 ） ，抬起步伐式输送装置（抬起式步伐输送装置工作时，先把工件抬起一个高度，向前移动一个步距，将工件放到夹具上或空工位的支承上，然后输送带再返回原位。用这种方式，可以输送缺乏良好输送基面的工件以及需要保护基面的有色金属工件和高精度工件。 ） ，托盘步伐式输送装置4．在一条自动线中，至少存在两个工序，什么是限制性工序，自动线主要特点，对于那些 tg > tj 的工序，它们限制了自动线的生产率，使自动线达不到生产节拍要求，称之为限制性工序。对于限制性工序，必须缩短工作循环时间 tg，平衡生产节拍。当 tg 与 tj 相差不多时，我们可通过调整切削用量、改用高效率切削方法来缩短 tg。5. 工序时间的平衡措施有哪些1 增加顺序工位，采用工序分散方法 2 将 tg 调整为 tj 的整数倍，在限制性工序上多件加工，组成一个单独工段成组输送 3 当工件较大时，可以增加同时加工的工位数，在自动线上设置多台同样的机床，同时加工同一道限制性工序第四章1.刀具尺寸耐用度1 尺寸耐用度是指刀具在两次调整之间所能加工出的符合尺寸精度的合格零件数量或相应的加工时间. 2 与尺寸耐用度相应的刀具磨钝标准是沿工件径向的刀具磨损尺寸来表示的，该尺寸即刀具径向磨损量，用 NB 来表示。占 VB的 30～40 ％ 左右 3 磨钝标准：刀具后刀面中间区段的平均磨损量允许达到的最大值（用 VB 值表示）2.换刀方式，个方式特点更换刀片，优点（1）被更换元件小，装卸轻便 2）刀体不换，减少了刀体的周转量及制造量；3）换刀精度由刀片精度保证， 缺点：1）对刀片的质量要求较高，各个表面均需磨削，制造成本增加；2）机床上的工作空间很小,刀片的携拆装以及刀片支承面的清理不方便；适用：用于数控机床和自动线上个别工序和多刀加工机床上更换刀具：优点：1）对刀片的精度及粗糙度要求不高，降低了刀片制造成本；2）可在机外进行换刀预调，能保证较高的换刀精度；3）换刀简便迅速。缺点：1）对刀体的精度和粗糙度要求较高，刀体须经过磨制；2）刀具上备有调整装置，刀具制造成本高；3）需有机外的预调装置。更换刀夹优点：1）对刀片和刀体的精度要求都不高；2）可在机外进行更换预调，换刀精度很高；3）有利于自动换刀。缺点：1）被更换的元件大而笨重，装卸不方便；2）需专门设计刀夹，刀夹的制造精度要求较高；3）与更换刀体方式比较，机外对刀装置更为复杂，调整也比较麻烦；4）影响刀架系统刚性。适用：用于数控机床上的自动换刀装置，也可用于自动线上。更换刀柄：优点：1）便于采用标准工具；2）同类机床上的刀柄可以通用，便于系列化、标准化 缺点：1）刀具与刀柄的连接往往需用莫氏锥套等中间环节，影响刀具的定位精度和刚性；2）需专门的机外预调装置。适用：广泛用于数控机床及自动线上的铣刀、镗刀、丝锥以及钻头、扩孔钻、铰刀等孔加工刀具的更换。第五章1.检测自动化使用的传感器有哪些类型，特点，电传感器，气动传感器（弄懂薄膜式）电传感器，气动传感器，光纤传感器2.自动线刀具和单机生产刀具区别？3.直接测量和间接测量，主动测量和被动测量，测量的实现方式，以轴承为例怎么实现分组测量，在线测量测点的布置直接测量：用量头直接测量工件的尺寸变化，主动监视和控制机床的工作。特点：不需要对被测量与其他进行函数关系的辅助运算，因此测量过程迅速。间接测量：依靠事先调整好的定程装置，控制机床的执行部件或刀具行程的终点位置来间接控制工件的尺寸。其中砂轮外圆测量：测量触点不宜布置在砂轮的对面，应布置在砂轮横进给相垂直的方向——将触点接触在工件的上母线或下母线上。珩磨自动测量：将喷嘴安装在珩磨头体上，与珩磨头一起往复运动，在孔的全长上进行测量。量头无磨损，测量精度高。磨粒和金属细粒、冷却液对喷嘴工作产生影响。主动检测：直接在加工过程中对工件进行自动检测。优点：能够将检测结果反映到工艺过程中，提高生产率。被动检测：零件是在工艺过程完成之后，或在某一工序完成之后才进行检验，从而提出废品，或将零件按一定的尺寸偏差进行分组。不能预防废品的产生。第六章1.为什么装配自动化比加工自动化滞后如果产品或部件比较复杂，在一台装配机上不能完成全部装配作业，或需要在几台装配机上完成时，就需要将装配机组合形成装配自动线。2.自动装配机，自动装配线自动装配机分类：单工位装配机，回转型装配机，巨型平面的环行型装配机，夹具水平面返回直进型自动装配机，夹具升降台返回的直进型自动装配机自动装配线类型：1 基础件固定式自动装配线 ：各个装配件移动，并按照装配顺序，依次移动到装配基础件位置上进行装配，装配位只有一个 2 基础件移动式自动装配线：装配基础件依次移动到各个工位，装配件依次在相应的装配工位上装配到基础件上。三个主要组成部分：自动给料，自动传送，自动装配作业。装配作业自动化程度：清洗、分选、螺纹拧紧最高；装入、压入过盈连接其次；螺纹件的对准和拧入较差。装配线结构形式：以直进式同步传送为多，间歇传送型远多于连续传送型，非同步式传送尚未见成功例子，应用对象：轴承、电机电器、汽车、发动机、自行车、手表、通讯器材，装配对象——小型部件和产品第七章1．机器人应用分析，运动分析，知道轨迹如何编程，正向分析和逆向分析（大部分是逆向分析）2.重点相邻两个杆件的变换矩阵，平易变换和旋转变换。3 柔性制造系统的内涵，体现在那些方面，有哪些类型及其形式？柔性内涵：适应产品多样化。一个柔性制造系统一般由 4 个部分组成：两台以上的数控加工设备、一个自动化的物料以及刀具储运系统、若干台辅助设备和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。柔性制造系统内部一般包括两类不同性质的运动，一类是系统的信息流，另一类是系统的物料流，物料流受信息流的控制。4 自动化的终极目标—无人工厂。 ，所有操纵人员都在监控室。
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font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>&span style=&color: rgb(255, 192, 0); font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>看看什么是单号？&/span>&/a>&span style=&font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>；&/span>&/p>&p>&strong>&span style=&font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>四、&/span>&/strong>&span style=&font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>需要下载哪份文档，请发送文档网址，而不是截图，更不要直接把标题给我们；&/span>&br/>&/p>&p>&strong>&span style=&font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>五、&/span>&/strong>&span style=&font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>其它下载常见问题详见：&/span>&a href=&http://www.jinchutou.com/info-0-23-1.html& target=&_blank& style=&font-family: 微软雅黑, &Microsoft YaHei&;&>http://www.jinchutou.com/info-0-23-1.html&/a>&br/>&/p>&p>&br/>&/p>" /> ?&/span>&span id=&_baidu_bookmark_start_4& style=&display: line-height: 0&>?&/span>&p>&span style=&font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>& & 鉴于本网发布稿件来源广泛、数量较多, 系统审核过程只针对存在明显违法有害内容（如色情、暴力、反动、危害社会治安及公共安全等公安部门明文规定的违法内容）进行处理，难以逐一核准作者身份及核验所发布的内容是否存在侵权事宜, 如果著作权人发现本网已转载或摘编了其拥有著作权的作品或对稿酬有疑议, 请及时与本网联系删除。&/span>&/p>&p>&strong style=&color: rgb(102, 102, 102); 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化工工艺学习题
目录目录 .................................................................................................................................................. 1 化工工艺学教学大纲 ...................................................................................................................... 2 一、课程的性质、目的和任务 ................................................................................................... 2 二、课程的基本要求................................................................................................................... 2 化工工艺学习题 .............................................................................................................................. 7 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 合成氨 ............................................................................................................................. 7 硫酸 ............................................................................................................................... 10 纯碱与烧碱 ................................................................................................................... 11 化学肥料 ....................................................................................................................... 12 天然气化工 ................................................................................................................... 13 石油化学及炼制 ........................................................................................................... 15 石油化工原料合成 ....................................................................................................... 16 煤的化学加工 ............................................................................................................... 17参考资料 ........................................................................................................................................ 18化工工艺学教学指导与习题集化工工艺学教学大纲(Chemical Engineering Techniques Syllabus)一、课程的性质、目的和任务 课程的性质、本课程是高等学校本科化学工程与工艺专业学生的主干专业课。 本课程的目的是使学生 通过学习，了解化工生产工艺技术的发展概况，获得化工生产技术必要的基本理论、基本知 识和基本的分析方法，受到基本技能训练，为从事本专业有关的技术工作打下基础。本课程 的内容除合成氨、三酸两碱、化学肥料等原无机化工工艺学的主干内容外，还纳入了石油、 天然气化工与煤化工等主要内容。 本课程的任务是使学生通过学习， 了解现代化工产品生产 技术的全貌，掌握典型化工产品生产方法和工艺流程、工艺原理和工艺条件、关键设备及其 材质选择、 物料与能量衡算、 节能降耗与三废治理等技术知识。 为今后从事化工生产、 管理、 设计工作和从事化工新产品、新技术的开发工作打下基础。二、课程的基本要求第一章 合成氨本章主要从原料气制取、 原料气净化及氨的合成等工艺过程， 详细讲述了氨的合成原理、 工艺方法、工艺条件的选择及工艺计算。 绪论 本门课程的性质和任务，课程教学内容和教学环节的安排，课程的特点和学习要求。合 成氨生产的概况。 目的要求 （1）了解合成氨的发展历史和我国合成氨的工业概况 （2）了解合成氨生产的典型流程 （一）原料气的制取 1．烃类蒸汽转化 烃类蒸汽转化反应，甲烷蒸汽转化反应理论，烃类蒸汽转化催化剂，工业生产方法和美国凯 洛格工艺流程和设备 目的要求 （1）了解气态烃类转化的主要反应 （2）掌握甲烷气态烃类转化的基本理论 （3）了解烃类蒸汽转化催化剂的性质作用 （4）掌握烃类蒸汽转化的工业生产方法 2．重油部分氧化宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系 2化工工艺学教学指导与习题集油气化和碳黑回收 目的要求 （1）掌握重油气化基本原理及工艺条件分析 （2）了解工艺流程及主要设备 3.煤气化 煤气化基本原理和制取半水煤气的方法， 目的要求 （1）掌握煤气化的基本原理 （2）掌握半水煤气制取的工业方法 4.一氧化碳变换 目的要求 （1）掌握一氧化碳变换的基本原理 （2）掌握一氧化碳变换的工艺条件 （3）了解工艺流程及热能回收 （二）原料气净化 5.原料气脱硫 目的要求 （1）掌握干法脱硫、湿法脱硫的基本原理 （2）了解氧化法催化剂的选择 6.二氧化碳的脱除 目的要求 （1）掌握物理吸收法脱除二氧化碳的一般问题 （2）掌握化学吸收法脱除二氧化碳的过程，原理，工艺流程条件 7.原料气的最终净化 目的要求 （1）掌握铜氨液吸收法 （2）掌握甲烷化法的基本原理 （三）合成与综述 8.氨的合成 合成热力学基础，合成反应的动力学分析，氨的合成 目的要求 （1）掌握氨合成的热力学基础及工艺条件，参数的选择 （2）了解氨合成的反应动力学和氨合成的催化剂 （3）了解氨的分离及合成流程 （4）了解氨合成的主要设备 9.合成氨生产综述 目的要求 （1）评价生产总流程 （2）掌握合成氨生产中能量消耗及节能措施第二章 硫酸绪论 硫酸生产的概括和本篇主要内容。 目的要求宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系3化工工艺学教学指导与习题集（1）了解硫酸在国民经济中的地位及国内外发展状况 （2）熟悉 H2SO4 性质及其生产中的几种重要原料 1.从硫铁矿制 SO2 炉气 硫铁矿焙烧（反应、速度、物料及能量衡算） ，沸腾焙烧（原理、设备、流程、工艺条 件） ，几种焙烧方法。 目的要求 （1）掌握硫铁矿焙烧的基本原理，焙烧的热力学和动力学。 （2）熟悉沸腾焙烧的原理、设备和工艺条件的选择。 （3）了解硫铁矿焙烧的工艺流程 （4）了解几种焙烧方法。 2.炉气的净化与干燥 炉气净化（原理、湿法流程、文丘里除尘） ，酸雾形成原理及控制方法，炉气干燥（工 艺条件、流程） 目的要求 （1）掌握炉气净化的基本原理 （2）熟悉湿法流程和文丘里除尘 （3）了解酸雾形成原理及控制方法 （4）掌握炉气干燥的工艺条件，了解其流程 3．SO2 催化剂 SO2 催化氧化原理，工艺条件，催化氧化工艺流程 目的要求 （1）掌握 SO2 催化氧化原理（热力学、动力学） （2）掌握催化氧化工艺条件的选择 （3）了解催化氧化工艺流程 4. SO2 吸收 SO2 吸收原理、工艺条件，干燥-吸收系统（产量、物料衡算、工艺条件） 目的要求 （1）掌握 SO2 吸收的基本原理和工艺条件的选择 （2）了解干燥-吸收系统的流程 （3）掌握产量等物料的衡算 5.三废治理 硫酸尾气的环境保护及处理第三章 纯碱与烧碱本篇主要讲述用氨碱法、天然碱法 等制取纯碱的方法，以及苛化法制取烧碱的方法。 （一） 、纯碱 纯碱的性质和生产概括；氨碱法制取纯碱；联碱法制取纯碱和氯化铵；由天然碱等原料 和其它方法制碱 目的要求 1、掌握纯碱的性质、用途 2、了解纯碱工业的历史及我国工业概况 3、掌握氨碱法制取纯碱的基本原理和生产程序 4、掌握生产流程中各具体工段的原理、工艺条件 5、了解联碱法总工艺流程宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系 4化工工艺学教学指导与习题集6、掌握联碱法相图分析及工艺条件讨论 7、了解氯化铵生产方法 8、掌握天然碱及其加工方法 9、了解芒硝制碱，有机胺制碱的方法 10、了解反应设备 （二） 、烧碱 苛化法制取烧碱；电解法制取烧碱和氯气、氢气 目的要求 1、掌握烧碱的性质及生产方法 2、了解我国氯碱工业概况及氨碱工业的发展情况 3、了解苛化法制取烧碱的基本原理和简化流程 4、掌握电解过程基本原理 5、了解隔膜法电解的工艺过程、工艺条件、技术指标 6、了解水银法电解，离子交换膜法电解的工艺过程、工艺参数 7、掌握氯碱生产的主要工艺过程、流程第四章 化学肥料化肥生产概括；化学肥料的生产方法和原理；尿素和尿素生产的原理、工艺条件、工艺 方法；其它肥料的生产 目的要求 1、了解农作物对营养的要求 2、了解化学肥料的分类，化学肥料工业的发展状况 3、掌握生产化肥的方法和工艺过程 4、掌握尿素的用途、性质、规格 4、掌握尿素生产的基本原理（原则性流程、蒸发、结晶、造粒的工艺条件和设备） 5、了解水溶液全循环法（盐水溶液全循环法、溶液全循环改良 C 法） 6、掌握气提法生产尿素（气提法原理、CO2 气提、氨气提法的工艺流程、工艺条件、设备） 7、了解尿素生产工艺和质量改进 8、了解其它肥料（钾肥、磷肥及复合肥）第五章 天然气化工绪论 有机化工工艺学的基本内容；有机化学工业的概括。天然气的组成与化工利用；天然气 的分离与净化；天然气提氦；天然气制碳黑；天然气转化合成甲醇 目的要求 1、了解有机化工工艺的任务、作用、发展和前景。 2、了解天然气的利用途径 3、掌握分离器的工作原理 4、掌握重力分离器的工艺计算 5、了解天然气脱水的常用方法，了解天然气脱硫及硫磺回收的方法 6、掌握三甘醇脱水工艺流程和计算 7、掌握膜分离的方法和甲醇合成工艺 8、了解碳黑的用途和生产工艺宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系5化工工艺学教学指导与习题集第六章 石油化学及炼制石油的化学组成；燃料油的生产；润滑油生产；炼油厂典型流程 目的要求 1、了解石油的一般性质和组成 2、掌握原油的预处理和精馏，掌握常减压蒸馏装置及主要影响因素 3、掌握延迟焦化的基本原理 4、掌握催化裂化的特点、反应、催化剂和工艺流程 5、了解加氢裂化和精制 6、掌握润滑油的使用性能和一般生产流程 7、掌握炼油厂典型流程第七章 石油化工原料合成石油烃裂解；烃类裂解炉；裂解气的压缩与净化；裂解气分离；催化重整；裂解汽油加 氢 目的要求 1、 掌握烃类裂解反应的机理和操作条件对裂解结果的影响 2、 掌握烃类裂解反应的工艺计算，了解管式裂解炉型及工艺流程 3、掌握裂解气压缩的目的和流程 4、掌握裂解气净化过程中酸性气体脱除、脱水和脱炔的要求和工艺流程 5、掌握深冷分离流程以及甲烷塔、乙烯精馏塔和丙烯精馏塔的流程和特点 6、了解催化重整的化学反应 7、掌握催化重整催化剂的组成和要求，掌握重整过程操作因素和流程 8、掌握汽油加氢反应及工艺条件，了解目前汽油加氢反应常用的催化剂第八章 煤的化学加工煤及其转化利用；煤的气化；煤的液化；煤的焦化 目的要求 了解煤炭资源，煤的性质，煤的分类，煤的转化利用。 掌握煤气化基本原理，煤气化炉原理和分类，固定床气化法，沸腾床气化化法，气流床气化 法，煤气化发展和方法选择。 掌握煤液化原理，煤加氢液化工艺。 了解炼焦化学产品的性质与回收。宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系6化工工艺学教学指导与习题集化工工艺学习题第一章 合成氨1、 以天然气为原料的合成氨厂中，其净化过程包括哪些步骤？所需控制的最终指标是什 么？ 2、 说明湿基组成与干基组成的定义， 并计算： 已知某混合气体中 MA =4.2mol， =2.3mol， MB M 水 =5.5mol。则 A、B 物质各自的湿基组成和干基组成各为多少？ 3、 CO 变化过程中（高）温变换和低温变换催化剂的组成分别是什么？ 4、 工业用催化剂的基本组成? 5、 选择催化剂应满足的工艺要求有哪些？ 6、 催化剂在升温还原是应控制的工艺条件，有哪些指标？ 7、 绘出以天然气为原料生产合成氨的典型工艺流程简图？ 8、 绘出以重油为原料生产合成氨的典型工艺流程简图？ 9、 绘出以煤为原料生产合成氨的典型工艺流程简图？ 10、 结合工艺流程比较说明分别以天然气、 重油和煤为原料生产合成氨工艺的优缺点？ 11、 合成氨的性质，主要用途？ 12、 原料气制取过程中， 造成析碳的原因是什么？析碳的危害表现有哪些？如何防止？ 13、 合成氨生产中操作温度最高的设备是什么? 设备投资最大的是什么？ 14、 苯菲尔法脱碳液的主要成分有哪些？各起什么作用？ 15、 简述间歇制气过程中半水煤气呈周期性变化的组成和原因？ 16、 绘出两段变换过程中原料气冷激的 T―X 图，并加以说明。 17、 绘出两段变换过程中软水冷激的 T―X 图，并加以说明 18、 绘出两段变换过程中（间接换热，催化剂改变）的 T―X 图，并加以说明。 19、 绘出两段变换过程中（间接换热，催化剂不变）的 T―X 图，并加以说明。 20、 乙烷与过量 50%的空气燃烧，乙烷的转化率为 90%，燃烧的乙烷有 25%生成 CO， 其余生成 CO2，试计算烟道气干、湿基组成（摩尔分率）？ 21、 氨合成催化剂在使用前要进行升温还原。若假设每吨催化剂中有 FeO：10%， Fe2O3:22%（重量%） 。试写出还原反应并计算每吨催化剂的还原出水量。 22、 已知某反应：A + 2 D = B + H2O，C 为惰性物质。反应器进口混合气体中 MA =2.2mol，MB =0.8mol，MC =0.1mol，MD =7.9mol，M 水 =10.3mol，若 A 物质的转化 率为 90%时，试计算反应器出口混合气体中各物质的干基和湿基组成？ 23、 根据 22 题的计算结果，列出该过程的物料衡算表？ 24、 平衡温距的定义和意义是什么？一般工业上认为生产情况正常时的平衡温距是多 少？ 25、 合成氨制气是吸热过程，根据热量来源的不同，供热的方法有哪些？ 26、 烃类蒸气转化一段转化炉由哪些部分组成，简单绘图说明其结构？ 27、 分析说明烃类蒸气转化采用两段转化的原因? 28、 1mol 混合气（C2H6 与 C3H8 各占 50％）与 1mol CH4 相比，理论上少产多少 H2 ? 29、 烃类蒸气转化，已知原料气的处理气量为 2000Kmol/h，催化剂有效体积为 15.2m3 和原料气组成，求原料气的空间速度和理论碳空速。 组分 V% CH4 81.18 C 2H 6 7.31 C 3H 8 3.37 C4H10 1.10 C5H12 0.15 CO2 0.01 H2 57宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系化工工艺学教学指导与习题集30、 甲烷与水蒸气混合物中设 S/C＝5， 若转化过程中没有炭黑析出， 试计算 1atm 和 600 bC 条件下各组分干、 湿基的平衡组成， 并列出物料衡算表。 已知此条件下 Kp1=0.9618， Kp2=2.7 31、 转化反应 CH4 + H2O = CO + 3H2 (不平衡)；CO + H2O = CO2 + H2 (平衡)，已知操作 温度为 799bC，操作压力为 30.1atm，转化气的组成为： 组成 摩尔%(湿基) CO2 6.26 CO 5.32 H2 38.42 CH4 5.05 H 2O 40.46 N2 0.49试就天然气甲烷蒸气转化制氢气过程进行物料衡算：生产能力每小时消耗 4700m3 天然气， 其组成(体积%)见表。在初始混合物中，水蒸气与天然气之比为 2.5，烃的转化率为 67%。 此过程包括下列反应： 4 + H2O = CO + 3H2 （1） CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 （3） CO + H2O CH ， ， = CO2 + H2 （6） ，在已转化的气体中，CO 对 CO2 之比率可取为在气体离开转换器的温度， 即 700bC 下式（6）呈平衡时的比率。 另知，上述反应 700 ℃时 Kp1=2.5；Kp3=20；Kp6=1.54 组成 体积% CH4 97.8 C 2H 6 0.5 C 3H 8 0.2 C4H10 0.1 N2 1.432、 燃料用过量 20%的空气燃烧，得到燃烧气组成见表，假设燃料组成为甲烷、乙烷 和氮气，试计算燃料的组成。(提示：元素守恒法) 组成 体积% CO2 8.4 CO 1.2 O2 4.2 N2 86.233、 如 图 所 示 ， 在 0.2MPa，500℃下含苯蒸 气的物流通过两个换热器 后被冷却至 200℃，其中 在换热器 2 中锅炉给水由 75℃、5MPa 被加热至饱 和，由气液分离器出来的 饱和水在换热器 1 中加热 至沸腾。该气液混合物与 换热器 2 出来的饱和水在 混合器中混合，然后进入 气液分离器分离出饱和蒸 汽。如果通过换热器 1 的水量为通过换热器 2 水量的 12 倍。求换热器 1 所产生的蒸汽 量和每摩尔工艺物料所产生的蒸汽量。宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系8化工工艺学教学指导与习题集34、 已知以煤为原料制取空气煤气的 化学反应方程式， 试计算该反应体系的 独立反应数。C + O2 = CO2 + Q C + CO2 = 2CO C Q(1) (2)CO + 1/2O2 = CO2 + Q (3) 2C + O2 = 2CO + Q (4)宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系9化工工艺学教学指导与习题集第二章 硫酸1、工业上常用的 20%发烟硫酸 A，又常称 105 酸 B，试述其两种表示法中是以何种物质含 量为基准的，并写出由 A 到 B 的互换关系。 2、简述工业接触法生产硫酸的步骤和反应方程式 3、硫酸的性质，用途和含量的表示？ 4、为何要根据气候选择硫酸产品的浓度？ 5、为何不能用浓缩的方法得到纯态的硫酸? 6、硫酸工业的生产原料有哪些？ 7、从动力学分析提高硫铁矿焙烧反应速率的措施？ 8、硫铁矿焙烧过程的物料衡算？ 9、绘出硫铁矿原料预处理的流程简图？ 10、绘出硫铁矿沸腾炉的结构简图，并说明其特点？ 11、硫铁矿焙烧后炉气中的杂质有哪些，各有什么危害？ 12、如何选择除尘的方法？ 13、二氧化硫在催化剂表面和氧进行的氧化反应共分为几个步骤？ 14、二氧化硫转化反应的段间冷却有那几种形式？ 15、比较说明一转一吸和两转两吸流程的特点？ 16、二氧化硫氧化时，若采用常压操作，起始反应温度为 420℃，原料气中 SO2 浓度为 8%。 采用一段钒催化剂催化转化，其转化率是否可以达到 90%？ 17、在“文－泡－冷－电”净化流程中，文、泡、冷、电各代表什么设备，有什么作用？宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系10化工工艺学教学指导与习题集第三章 纯碱与烧碱1、我国工业生产烧碱有哪些？其中采用较多的方法是什么？又可分为哪些方法？并比较说 明各方法的优缺点？ 2、写出纯碱和烧碱的分子式和俗称，各有哪些性质和用途？ 3、采用联合法制纯碱和氯化铵时，其制铵过程的主要设备是什么？设计时应满足的要求有 哪些？ 4、比较说明联合法制纯碱与氨碱法制纯碱的优缺点？ 5、绘出联合法制纯碱与氨碱法制纯碱的工艺流程简图？ 6、写出电解法制 NaOH 的电极反应，若忽略阴、阳极溶液对分解的影响，试计算电解时的 理论分解电压是多少？ 已知： （φθCl2/Cl-=1.3583V） 7、写出石灰石煅烧的反应式，并从热力学分析其影响因素？ 8、已知石灰石煅烧反应在 298K 的焓值为 181KJ/mol，熵值为 160.8 J/mol?K，求常压下石灰 石分解的最低温度是多少? 9、25bC 的氨母液Ι,C(NH3)为 80tt 以 150m3/h 投入结晶器中,冷析温度计 10bC,主泵循环 量 2500m3/h 双泵作业,半母液Ⅱ中 C(NH3)为 67.2tt,试求(1)稀释倍率 (2)以温度和浓度表示的 过饱和度。 10、某一氯碱厂电解车间有 40 个电解槽，每个电解槽通过的电流为 10000A，实际每天产出 342.912Kg 氢气，求电流效率和每天生产 NaOH 和 Cl2 的量。 11、新建一电解车间，年产含 30% NaOH 的烧碱 6000t，采用隔膜电解槽进行生产，已知槽 电流为 29000A，电流效率为 96%，求每年运行时间为 8400h 所需的电解槽数。 12、试进行氨盐水碳酸化系统的物料与热量衡算， 已知：①进入系统的气体：(炉气与窑气)平均温度 30℃、压力 0.4MPa、CO2%=57% ②排出系统气体：平均温度 42℃、压力 0.25MPa ③CO2 在碳化系统的吸收率为 93% TCl/tt 氨盐水 取出清液 89.8 97.5 CO2/tt 24.1 41.1 FNH3l/tt 100.8 25.0 CNH3l/tt 0 71.5 密度/Kg/m3 1175.0 / 温度/℃ 35 30 热容/KJ/KgK 3.266 3.26613、简述氨碱法生产的步骤？ 14、绘出石灰窑的结构简图，并标示从窑顶向下共分为几个区/ 15、盐水精制的目的和方法？ 16、盐水吸氨的目的、主要反应和吸氨过程的变化？ 17、氨盐水碳酸化的目的和基本原理/ 18、碳化吸收速度的影响因素？ 19、碳化塔的适宜控制条件？ 20、重碱煅烧的原理和化学反应？ 21、氨碱法生产中出现的三废组成有哪些？ 22、如何选择联碱法的工艺条件？ 23、影响氯化铵结晶过程的主要因素？ 24、电解过程的法拉第第一、第二定律？ 25、绘出隔膜电解槽的结构示意简图？宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系11化工工艺学教学指导与习题集第四章 化学肥料1、尿素的性质和用途？ 2、尿素合成反应，并从热力学分析其合成反应的主要影响因素？ 3、写出尿素的化学名称和分子式，计算尿素的理论含 N 量为多少？ 4、尿素生产工艺方法主要有哪些？其中建厂最多，生产能力最大的工艺是什么？并绘出流 程简图？ 5、尿素结晶造粒时采用加入晶种的优点有哪些？ 6、化学肥料的品种有哪些？ 7、写出尿素合成的化学反应方程式？ 8、影响尿素合成反应化学平衡的因素？ 9、填表比较水溶液循环法和 CO2 气提法工艺参数的区别 生产工艺 水溶液循环法 CO2 气提法 10、绘出斯特米卡帮公司 CO2 气提法的工艺流程简图？ 11、比较说明水溶液循环法与 CO2 气提法的优缺点？ 12、复合肥料如何加工，其优点有哪些？ 13、 微量元素肥料与复合肥料、 复混肥料有何区别， 植物生长所需的微量元素主要有哪几种， 举例说明其作用？ 氨碳比 NH3/CO2 水碳比 H2O/CO2 压力/ MPa宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系12化工工艺学教学指导与习题集第五章 天然气化工1、天然气从气井采出后为何必须先进行分离和净化，其中分离的主要方法是什么？ 2、表示天然气含水量的两个指标是什么？ 3、溶剂吸收法进行脱除天然气中水分的溶剂有哪些？各有什么特点？ 4、绘出以三甘醇为脱水剂的工艺流程简图？ 5、硫磺回收中使用较多的催化剂是什么， 其活性组分是什么， 使用时应控制的条件是什么？ 6、氦的用途有哪些？工业上天然气提氦流程中要求氦的含量为多少时才有工业价值？ 7、天然气的氧化加工是一种什么过程？其主要产品是什么？ 8、溶剂吸收法是目前天然气工业中普遍使用的方法，请说明选择脱水吸收剂的一般要求。 9、写出天然气转化合成甲醇的反应方程，并从热力学分析有利于甲醇生成的工艺条件？ 10、 “三大高分子合成材料”是什么？ 11、PE、LDPE、LLDPE、PP、MTBE、TPA 和 PET 各代表什么基本有机化工产品？ 12、绘出重力分离器的工作简图，并说明重力分离器由哪些部分构成？ 13、重力分离器的设计步骤？ 14、质量流量为 2.50Kg/s，温度为 20 ℃的常压含尘空气在进入反应器之前必须进行除尘并 预热至 150 ℃ 。已知所含尘粒密度为 1800Kg/m3, u0=1.81*10-5Ns/m2。假设含尘微粒的直 径为 100 ?m 时，试设计一立式重力分离器， （1）先除尘； （2）先预热再除尘。 15、简述三甘醇脱水流程中吸收塔工艺计算的步骤？ 16、填表说明物理吸附与化学吸附的区别？ 项目 作用力 选择性 过程可逆性 吸附热 吸附作用 吸附所需活化能 吸附速度 平衡 17、天然气脱硫的方法有哪些？选择这些脱硫方法的原则是什么？ 18、写出氧化催化法-克劳斯(Claus) 脱硫法在燃烧炉和转化器中的主要反应？(酸性气体的 主要成分是 H2S) 19、填表说明工业使用氧化催化法进行硫磺回收的工艺过程。 硫磺回收方法 适用要求 酸性气体中 H2S 的含量 硫的收率 物理吸附 化学吸附20、影响硫回收率的因素有哪些？ 21、绘出单硫法、分硫法和阿莫科法回收硫磺的工艺流程简图，并比较其不同点？宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系13化工工艺学教学指导与习题集22、应用膜分离技术进行工业提氦时常用的分离膜有哪些，各有什么特点？ 23、膜分离计算的两点假设是什么？ 24、炭黑的用途和特点？ 25、炭黑的主要生产方法和工艺？ 26、填表比较说明甲醇合成方法的工艺特点 方法 合成压力 MPa 合成温 度℃ 催化剂 特点27、写出部分氧化热解法制乙炔的化学反应方程式？ 28、写出一部法和二步法制甲醛的化学反应方程式，并比较两种工艺的特点？宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系14化工工艺学教学指导与习题集第六章 石油化学及炼制1、组成石油的主要元素？ 2、何谓初馏点，终馏点(干点)和馏程？ 3、石油加热蒸馏得到的馏分有哪些？ 4、举例说明石油馏分的催化裂化是一种复杂的平行DD顺序反应？ 5、石油裂化的实质是什么，要改变 C/H 比，其主要途径有哪些？ 6、试比较说明加氢裂化和催化裂化产品的特点？ 7、通常说的优质润滑油主要指什么性能好？ 8、原油在油田开采出后，为什么要进行脱水和脱盐处理？ 9、防碍机械运动的阻力主要是什么，为减少摩擦采取的措施有哪些？ 10、常温下石油分离出来的固态烃类的工业名称，根据其结晶形状又分几类？ 11、工业上广泛应用的二大类裂化催化剂是什么，有何特点？ 12、常减压蒸馏装置一般分为几段，绘出工艺流程简图？ 13、何谓催化裂化？ 14、何谓延迟焦化？ 15、在石油加工过程中，硫及其化合物的危害主要是什么？ 16、简述润滑油一般要求应具有的性能有哪些？ 17、炼油厂典型工艺流程有哪些，比较说明特点？ 18、润滑油生产的一般流程？ 19、举例说明催化裂化过程中的化学反应类型？ 20、绘制燃料油生产的工艺流程简图?宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系15化工工艺学教学指导与习题集第七章 石油化工原料合成1、乙烯装置的心脏是什么， ，通常所说的三机是指什么？ 2、工业上从哪几个方面评价铂催化剂的使用性能，用于催化重整的铂催化剂其主要组成是 什么？ 3、深冷分离中塔板数最多，回流比最大的塔是什么，为什么？ 4、裂解气进行深冷分离时通常采用的流程是什么，若分别以 1－脱甲烷塔、2－脱乙烷塔、 3－脱丙烷塔、4－脱丁烷塔表示，请在下表中填出各流程中 1、2、3、4 号塔的顺序，并说 明其流程特点。 深冷分离流程 1、2、3、4 号塔的顺序 流程特点5、当清油中正戊烷的裂解深度函数 KSF 分别等于 3.5 和 1.5 时，设其体积膨胀率为 1.5，求 正戊烷的转化率。 6、原料乙烷进料量 1000Kg/h，反应掉乙烷量 600 Kg/h，得乙烯 340 Kg/h。求反应的转化率 /选择性和摩尔收率。 7、100Kg 乙烷（100%）裂解，单程转化率为 66%，乙烯产量为 46.4Kg，分离后将未反应 的乙烷全部回流裂解，求乙烯的总摩尔收率和总质量收率。 8、裂解温度为 827℃，进裂解炉的原料气中乙烷的含量（V%）为 99.3%，裂解产物中乙烷 的含量为 26.7%，设体积膨胀率为 1.5，若以 100NM3 的原料气作为衡算基准，问参加反应 的原料量和乙烷的单程转化率。 9、有机工业的基本产品常称为三烯和三苯，它们分别是什么？ 10、写出“长尾曹达法”的化学反应。 11、催化重整原料预处理包括哪些过程？ 12、绘出裂解气乙炔加氢过程前加氢的工艺流程简图，并说明其优缺点？ 13、绘出裂解气乙炔加氢过程后加氢全馏分加氢的工艺流程简图，并说明其优缺点？ 14、为何通常选择水蒸气作为石油裂解的稀释剂？ 15、从动力学分析烃类裂解反应，其主要影响因素有哪些？采用何工艺条件有利于产物生 成？ 16、已知某烷烃的裂解深度函数 KSF 分别等于 3.3 和 1.2 时，裂解反应中该烷烃的转化率为 83%，求其体积膨胀率？ 17、100Kg 乙烷（100%）裂解，分离后将未反应的乙烷全部回流裂解，已知乙烯的单程摩 尔收率为 50%，设乙烷单程转化率为 60%，求乙烯产量和总质量收率？ 18、简述催化重整的主要特点？ 19、乙烯装置中，裂解气干燥都采用固体干燥剂吸附法，主要的干燥剂有哪些，如何选择？ 20、烃类裂解反应在管式裂解炉中的反应过程可分为几个阶段？ 21、举例说明裂解汽油加氢反应的类型，并指出哪些反应是应抑止的？ 22、比较说明裂解气分离方法的优缺点？宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系16化工工艺学教学指导与习题集第八章 煤的化学加工1、 气化床气化炉与固定床气化炉相比其优点是什么？ 2、 什么是煤气化，该过程所得气体混合物的主要成分有哪些？ 3、 20 世纪 60 年代作为一次能源取代了煤炭成为主要能源的物质是什么？ 4、植物成煤的煤化序列经历哪四个阶段？ 5、简述 F-T 合成的方法？ 6、简述 Winkler 炉床反应器的特点？ 7、甲醇转化制汽油的基本原理？ 8、炼焦所得的产品有哪些？ 9、煤的成焦过程可分为几个阶段？ 10、标煤的含量是如何规定的？宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系17化工工艺学教学指导与习题集参考资料1、 《化工工艺学》(第一版)，梁仁杰等编，重庆大学出版社，1998 年 2、 《化工工艺学》(第二版)，薛荣书等编，重庆大学出版社，2004 年 3、 《化学工艺学》 ，黄仲九主编，高等教育出版社，2001 年 4、 《化学工艺学》 ，廖巧丽主编，化学工业出版社，2001 年 5、 《无机化工工艺学》(上)，陈五平主编，化学工业出版社，2001 年 6、 《无机化工工艺学》(中)，陈五平主编，化学工业出版社，2001 年 7、 《无机化工工艺学》(下)，陈五平主编，化学工业出版社，2001 年 8、 《化学工程手册》《化学工程手册》编委会，化学工业出版社，1996 ， 9、 《化肥工业大全》《化肥工业大全》编委会，化学工业出版社 ， 10、《天然气工程手册》 ，四川石油管理局，石油工业出版社 11、《基本有机化工工艺学》 ，华东化工学院，化学工业出版社 12、《石油化工原料合成工艺学》 ，郭晓峰等，中国石化出版社 13、《煤化学工程》 ，郭树才，冶金工业出版社宁夏大学 机械工程学院 过程装备与控制系18
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