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化工基础知识 - 图文 

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质的操作。

26.气化:物质由液相变成气相的古城称为气化过程。 27.冷凝:物质由气相变成液相的过程称为冷凝。 28.转化率:是指某一反应物转化的百分率或分率。 X==某一反应物的反应量/该反应物的起始量 转化率是针对分应物而言的。 29.什么是干燥?

干燥:利用热量是物料中的水分或其它液体除去的操作称为干燥 。 30.什么是萃取?

利用混合液中的各组分在溶剂中的一种操作,称为萃取。

31.流体:液体和气体物质,无一定形状能自由流动,这类物质统称为流体。 32.什么叫热的传递?

热的传递是由于系统内两部分之间的温度不同而引起的,热量总是自动地从温度较高的物体传给温度较低的物体的过程。 33.传热有哪几种方式?

传热的方式有:热传导、对流、辐射。 34.什么叫热传导?

物体中温度较高的分子振动较剧烈,当与相邻的分子相碰撞时,将能量传给相邻的分子,反映在相邻部分温度升高,这样按顺序地将热量从高温向低温传递的方式,称为热传导,简称导热。 35.什么是对流传热?

对流传热:在流体中由于流体质点的移动,将热能由一处传到另一处的传热叫对流传热,在对流传热中,亦伴随着流体质点间的热传导。但其主要原因是由于流体质点位置的变化。在化工生产中常遇到的对流传热,是将热能由流体传到固体壁面,或者是由固体壁面传入周围流体的过程。 36. 什么叫做辐射传热?

辐射传热过程是物体以电磁波的形式向四周散发辐射能,辐射能遇到另一物体时,被部分或全部吸收,被吸收的辐射能量重新变成热量,这一过程称为辐射传热,简称热辐射。 37.什么叫换热?

冷热两流体间的传热称为换热。换热中所用的设备统称为热交换器或换热器。 38.工业上的换热方式有哪几种?

(1)混合式:冷热两股流体直接接触,在混合过程中进行传热。

(2)蓄热式:冷热两股流体交替着通过装有固体填充物的蓄热器,热流体通过时将蓄热器内的填充物加热,使其贮存热量;当冷流体通过时,填充物有把贮存的热量传给冷流体,从而实现热、冷两股流体

的热量传递。

(3)间壁式:冷热两股流体被固体壁面隔开,互不混合,完成间壁换热的设备称为间壁式换热器。 39. 传热基本方程是什么? Q=KA△tm

Q 单位时间内的传热量,即传热速率。单位W A 传热面积单位m

2

△tm冷热流体温度差的平均值,当两端温度差△t1/△t2<2时,可取进出口温度差的算术平均值,即 △ tm=(△t1+△t2)/2

当△t1/△t2≥2时,则取进出口的对数平均值,即 △tm=(△t1-△t2)/(ln△t1/△t2)

K:比例系数,叫做传热系数,表示冷热流体之间温度差为1℃时,在单位时间内通过单位传热面积所传递的热量。

单位是:W/m·K或W/(m·℃)。

由Q=KA△tm可以看出传热系数的意义:当冷热流体的平均温差为1K,传热面积为1 m时,单位时间内热流体传给冷流体的热量。显然,传热系数越大,单位时间内传递的热量越多,或在传热任务一定时,传热系数K越大,所需传热面积A越小,从而降低设备费用。 40.提高传热效率的途径有哪些?

(1)增大传热面积A。增大传热面积可以提高传热效率,但还意味着金属材料的用量增加,设备投资费用增加,因此应从设备结构改造上着手,设法增加单位体积内的传热面积。 (2)增大传热温度差。

冷热两种流体的进、出口温度一般由生产工艺所规定,不能随意变动,当两种流体的进、出口温度一定时,采用逆流操作可以得到较大的平均温度差,用水蒸气作加热剂时,可增大蒸气压力以提高流体的温度,用水作制冷剂时,降低水温或增加水的流量,也可以增大传热温度差。 (3)提高传热系数K. 41. 什么叫吸附剂?

用吸附法除去物质中的杂质,作为吸附用的多孔性固体叫作吸附剂。 42. 对于吸附剂的要求有哪些?

(1)吸附剂必须是多孔性物质,因为吸附剂只是在固体表面上进行,孔隙越多,表面积越大,吸附能力就越强。

(2)吸附剂必须是选择性吸附,即吸附要具有选择性。不能吸附混合物中全部组分,只吸附需要从混合物中清除的物质,否则达不到净化的目的。

(3)吸附容量要大,就是每公斤吸附剂所吸附的物质量要大。吸附容量小,吸附剂的用量就要大。

2

2

2

(4)要具有一定的强度,耐磨耐压,不易破碎。 (5)容易解析再生。 (6)价格便宜。

能满足上述几个条件比较好的吸附剂就是常用的硅胶、铝胶很分子筛,也有用氢氧化铝的。 43. 什么叫分子筛?有哪几种?它有哪些特性?

分子是使人工合成的晶体硅铝酸盐,也有天然的,俗称泡沸石。分子筛的种类繁多,目前常用的主要有A型、X型和Y型三大类型,而每一类型按其阳离子的不同,其孔径和性质也有所不同,又有多种类型,如3A、4A、5A、10X、13X等型号。外形有条状和球状,粒度为Ф2-6mm。 分子筛的主要特性有:

(1)吸附力极强,选择性吸附性能也很好。

(2)干燥度极高,对高温,告诉气流都有良好的干燥能力。水蒸汽含量越低,即相对温度越小,吸附能力越显著。但相对湿度较大时,吸附容量却比硅胶小。

(3)稳定性好,在200℃以下仍能保持吸附容量,分子筛的使用寿命也比较长。 (4)分子筛对水分的吸收能力特强,其次是乙炔和CO2。 44. 什么叫萃取?

利用混合液中的各组分在溶剂中溶解度不同,从而达到分离混合物的目的的操作,称为萃取。 45. 萃取操作分为哪几种?

按照溶剂所处理的混合物状态,可将萃取操作分为液-液萃取和固-液萃取。液-液萃取处理的物料是液体混合物,固-液萃取处理的物料是固体混合物。 46. 溶液萃取分离的基本原理是什么?

液-液萃取操作的基本方法是选择一种适当的溶剂(称为萃取剂)加到要处理的液体混合物中,液体混合中各组分在萃取剂中具有不同的溶解度,使混合液中要分离的组分(称为溶质)能溶解到萃取剂中,其余组分不溶或微溶,从而使混合液得到分离。

萃取和蒸馏都是分离液体混合物的方法,但萃取过程要复杂的多,操作费用也大。因此,能应用蒸馏分离时一般就不要采用萃取操作,只有当混合液中各组分的沸点相差不大,或者混合液时恒沸物,而且一般蒸馏方法很难分离或不可能分离时可采用萃取分离方法。

第二节 无机物基础

(1)氢气 H2

在通常情况下氢气是无色、无味的气体。在0℃和101.3KPa下,氢气的密度为0.089g/L,是同一状况下空气重量的1/14.4。在所有气体中氢气最轻。易与空气中的氧燃烧,生成水。氢气难溶于水。加压降温可液化成为无色液体。氢是制造合成氨、盐酸、甲醇的重要原料。

(2)氧气 O2

在常温常压下是无色、无味、无臭的气体。在0℃和101.3KPa下,氧气的密度是1.429g/l。微溶于水。液态氧是淡蓝色的,沸点为-183℃,熔点为-218.4℃。

氧气是一种化合形式活泼的元素,几乎能和所有其他元素直接或间接化合形成氧化物。 工业上制造氧气的方法是空气液化分馏,同时得到氧和氮。 (3)水 H2O

纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体,易导电,常压下水的冰点是0℃,沸点是100℃。水的密度在4℃时最大,是1kg/l。水在凝固时体积最大,冰的密度是0.92 kg/l。水蒸气有较大的潜热,因而大量地作为加热剂。

(4)氯化氢 HCL

氯化氢是无色有刺激性气体,极易溶于水。在标准状态下,1体积水可溶解即500体积的氯化氢,溶于水后即得盐酸。氯化氢的比热容812.24J/Kg℃;临界温度51.28℃;临界压力8266KPA

盐酸是常用的强酸之一。纯盐酸是无色液体(工业用盐酸由于含有FeCl3等杂质而显黄色),可和水以任意比例混合。工业盐酸约含31%的HCl,15℃时密度为1.158g/ml,31%盐酸在20℃时比热容为2574.88 J/Kg℃,容易挥发,在空气中冒白雾。

盐酸的化学性质很活泼,具有酸的一切通性。 (5)硫 S

硫有称硫磺,是一种淡黄色的晶体,沸点为444.6℃,质脆,无毒,有一种特殊的臭味。不溶于水,而溶于二硫化碳和四氯化碳中。燃烧时呈蓝色火焰。

硫主要用于制造硫酸,硫化染料、火柴、炸药、橡胶等。 (6)硫化氢 H2S

硫化氢是无色而有臭鸡蛋味的气体,比空气稍重,并有剧毒,硫化氢微溶于水,其水溶液呈弱酸性,叫氢硫酸。

硫化氢是一种可燃性气体,在氧气充足的条件下,能完全燃烧生成二氧化硫和水,如空气不足,则发生不完全燃烧而生成单质硫和水。

硫化氢常用作还原剂使用。 (7)硫酸 H2SO4

纯硫酸是无色油状液体,凝固点为10.5℃,98.3%的硫酸的沸点为338℃,市售浓硫酸一般含有H2SO496%,相对密度为1.84。硫酸是一种难挥发的强酸,具有氧化性、吸水性、脱水性。

(8)氨 NH3

氨是无色有刺激性气味的气体,比空气轻,密度为0.588g/l,极易溶于水,在常温下,1体积水可溶700体积的氨。氨的水溶液叫氨水。氨极易液化,在常温下加压到7~8个大气压就凝聚为无色液体。

液氨密度为0.617 kg/l,沸点为33.33 ℃。而当液氨气化时,吸收大量的热量,致使周围介质温度降低,因此常用作制冷剂。

(9)硝酸 HNO3

纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,沸点86℃,密度为1.50g/l,市售浓硝酸的浓度约为69%,密度为1.40 kg/l(20℃)。

浓度为96-98%的硝酸叫发烟硝酸。硝酸是强酸之一,具有酸的一般通性。

硝酸越浓越易分解。为防止硝酸分解,应将其置于棕色瓶中避光保存,并置于阴凉处。 (10)一氧化碳 CO

一氧化碳是一种无色无臭的气体,比空气稍轻,难溶于水。CO是一种有毒气体,临界温度-140.2℃,临界压力3.50MPa。

CO的爆炸极限:12.5%~74.2%,其危险特性:与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

(11)二氧化碳 CO2

二氧化碳是一种无色无臭的气体,比空气重,微溶于水。二氧化碳易液化,在20℃时,加压到56.5大气压即可成液体。当温度降到-78.5℃时当得到二氧化碳即“干冰”。

二氧化碳不能燃烧,也不能助燃,常用于灭火。 (12)烧碱

烧碱的化学名叫氢氧化钠(NaOH),又叫苛性钠或火碱。烧碱为白色固体,密度为2.130 kg/l,熔点为318.4℃,沸点为1390℃。固体烧碱暴露在空气里容易潮解。在水里的溶解度很大,溶解时放出大量的热。烧碱具有很强的腐蚀性。

(13)纯碱

纯碱的化学名叫碳酸钠(NaCO3),白色粉末,味涩。密度为2.532kg/l,熔点为851℃。易溶于水,其水溶液水解而呈碱性。纯碱在空气中极易吸潮而生成重碱。

(14)氮气 N2

纯氮气是一种无色、无味的气体,比空气稍轻。在一个标准大气压下,-195℃时,变成无色的液体;氮气的结构很稳定,通常情况下,N2的化学性质很不活泼,很难跟其它物质发生化学反应,只有在高温、高压、催化剂的条件下,才能和H2反应生成NH3,与氧气反应生成NO和N2O3,用于制取HNO3。氮气在空气中的含量为79%。因而氮气在自然界中的储量非常丰富,但要获得纯的氮气,须经过深冷分离或分子筛筛分获得。

第三节 有机物基础

1.1什么叫有机化合物?

化工基础知识 - 图文 

质的操作。26.气化:物质由液相变成气相的古城称为气化过程。27.冷凝:物质由气相变成液相的过程称为冷凝。28.转化率:是指某一反应物转化的百分率或分率。X==某一反应物的反应量/该反应物的起始量转化率是针对分应物而言的。29.什么是干燥?干燥:利用热量是物料中的水分或其它液体除去的操作称为干燥。30.什么是萃取?利用混合液中的各
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