化工工艺粗略总结

题型：一、名词解释：5个*2分1、化学工艺：将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。2、石油：由相对分子质量不同，组成和结构不同，数量众多的烃类、非烃类、胶质和沥青构成的混合物，其中化合物的沸点从常温到500度均有。催化剂：在化学反应里能改变反应物化学反应速率（既能提高也能降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。化工原料：矿物原料、生物资源、工业加工中间体、三废产品及各种废弃物3、表面活性剂：一种少量加入能显著降低溶液（一般是指水）的表面张力的物质。英文名称：StructureofSurfactantHydrophilic亲水的philic后缀，亲……的Hydrophobic疏水的phobic后缀，恐惧的Amphiphilic双亲的amphi前缀，两栖的4、乳状液：一种或多种液体以微滴分散到另一种不相容的液体中形成的多相分散体系。5、绿色化学：Greenchemistryistheutilizationofasetofprinciplesthatreducesoreliminatestheuseorgenerationofhazardoussubstancesinthedesign,manufactureandapplicationofchemicalproducts.二、填空：20个*1分1、化学工程和化学工艺区别：（1）化学工艺：个性、研究具体内容、从原料到产品（2）化学工程：共性、单元操作、工程因素尤其是生产的放大联系：二者相辅相成，密不可分。2、化工工艺涉及内容：（1）原料的选择和预处理（2）生产方法的选择及方法原理（3）设备选择、结构和操作（4）催化剂的选择和使用（5）操作条件的影响因素和选定（6）流程组织、生产负责（7）产品的规格和副产物的分离与利用（8）能量的回收和利用（9）对不同的工艺路线和流程的技术经济性评价化工工艺的目的：技术先进经济合理生产安全环境无害循环经济主要步骤：原料的选择和预处理化学反应（过程）产品的分离和提纯3、汽油评价指标：辛烷值：指实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高，抗爆性能就越强。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。标准汽油由异辛烷（100）和正庚烷（0）组成。4、柴油编号：依据柴油的凝固点5#：8度以上，0#：8到4度，-10#：4到-5度，-20#：-5到-14度，-35#：-14到-29度，-50#：-29到-44度5、三烯：乙烯，丙烯，丁二烯（石油制取），三苯：苯，甲苯，二甲苯（石油、天然气、煤制取）6、催化剂基本特征：（1）参与了反应，但反应终了时，催化剂本身未发生性质和数量的变化；（2）只能缩短到达化学平衡的时间，但不能改变平衡；（3）具有明星的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应7、催化剂性能及使用：（1）提高反应速率和选择性（2）改变操作条件（3）有助于开发新的反应工程、发展新的化工技术（4）在能源的开发和消除污染中可发挥重要作用催化剂使用性能：活性、选择性、寿命8、催化剂使用寿命影响因素：化学稳定性、热稳定性、力学性能稳定性、耐毒性9、表面活性剂种类：多种分类方式：（1）按亲水基结构分类：羧酸型、磺酸型（十二烷基苯磺酸钠SDBS、LAS，其C—S键对酸、碱和热更稳定，是产量最大的表面活性剂，主要用于洗衣粉）、硫酸型（十二烷基苯硫酸钠K12、SDS有一定毒性用于日化生物制药造纸建筑等行业）（磺化方式：发烟硫酸、三氧化硫（更先进，避免消耗NaOH））、磷酸型、氨基型或胺基及其（伯仲叔季）盐型（磷、砷、硫、磺化合物）、羧基型、酰胺基型、醚键型等（2）按疏水基种类分类：直链烷基型、支链烷基型、烷基苯基型、烷基萘型、松香衍生物、高分子直链聚氧丙烷基型、长链含氟烷基型、聚硅氧烷基型（3）高分子表面活性剂：天然高分子表面活性剂、部分合成高分子表面活性剂、合成高分子表面活性剂（4）按离子型分类（化学结构分类）：阳离子型表面活性剂（一般具有消毒、杀菌作用，主要有季铵盐型RN（CH3）2CH2X酸性碱性介质都能溶解，解离为带正电荷的表面活性离子，洗涤作用差，杀菌能力强，产量最大的阳离子表面活性剂；CTAB十六烷基三甲基溴化铵抗静电杀菌、可生物降解模板剂；洁尔灭—苯扎氯铵—十二烷基二甲基苄基氯化铵，创口贴）、阴离子型表面活性剂（RCOOM羧酸盐、R—OPO3M磷酸盐、R—SO3M磺酸盐、R—OSO3M硫酸盐）、两性型表面活性剂、非离子型表面活性剂（聚醚型—CH2CH2O—（脂肪醇聚氧乙烯醚AEO用于高端洗衣粉，烷基酚聚氧乙烯醚APEO难以生物降解，将逐渐被淘汰），多元醇型—OH（失水山梨醇脂肪酸酯Span，Span20-月桂酸~酯C12，Span40-棕榈酸~酯C16，Span60-硬脂酸~酯C18））10、表面活性剂的性质：（1）在各种界面（亲油界面、亲水界面）上的定向吸附——乳化、起泡、润湿等作用（2）在溶液内部能形成胶束——增溶作用11、胶团（胶束）：当表面活性剂在溶液中的浓度达到一定值后，溶液表面吸附达到饱和后，多个表面活性剂分子（或离子）的疏水基团相互缔合，亲水基团朝向水相，形成胶体粒子大小的聚集体称为稳定胶团（胶束）。浓度由低到高时，胶团形状依次为球形、棒状六角束、层状、液晶状12、不锈钢皂：不锈钢合金与空气以及水分子通识接触时，产生触媒作用，将异味分子催化分解，还原成无味的状态。（无法替代传统肥皂）13、Krafft点：离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度变化而变化，当温度升高到某一点时，表面活性剂的溶解度急剧升高，这一点被称作Krafft点。其对应的溶解度即为该表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）Krafft点是离子型表面活性剂的特征值，它表征表面活性剂应用时的温度下限，只有当温度高于Krafft点时，表面活性剂才能更好的发挥作用。临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度（criticalmicelleconcentration）对于同种表面活性剂而言CMC越大，形成胶束所需表面活性剂的量就越多，其性能越差。14、浊点：非离子型表面活性剂的一个特性值，非离子型表面活性剂的水溶液，随着温度的升高会出现浑浊现象，表面活性剂由完全溶解转变为部分溶解，其转变时的温度即为浊点温度。放置或者离心可得到两个液相。15、硬水对肥皂去污能力抑制的原因：肥皂与硬水中的钙镁离子反应生成不溶于水且失去洗涤能力的钙镁皂。肥皂适于碱性和中性环境使用，酸性溶液会使其脂肪酸处于游离析出，使肥皂失去表面活性。16、HLB表面活性剂亲水亲油平衡值：表征表面活性剂的亲水亲油性强弱的相对值。17、乳状液分类、水包油型（O/W），油包水型（W/O）分散形态，粒径范围为0.1~10微米之间，有的甚至能用肉眼可见分散相粒子。18、微乳状液：在乳状液中加醇可制得透明或半透明、均匀并长期稳定的多相分散体系。(粒径：0.01-0.02微米之间)这种由水、油、表面活性剂和助活性剂（如醇类）等四个组分的比例自发形成的透明或半透明体系，成为微乳状液。19、绿色化学十二原则（1）Prevention预防（2）AtomEconomy原子经济性（3）LessHazardousChemicalSynthesis低毒害化学合成（4）DesigningSaferChemicals设计较安全的化合物（5）SaferSolventsandAuxiliaries使用较安全的容积和助剂（6）DesignforEnergyEfficiency又节能效益的设计（7）UseofRenewableFeedstocks使用再生资源作原料（8）ReduceDerivatives减少运用衍生物（9）Catalysis催化反应（10）DesignforDegradation设计可降解产物（11）Real-timeAnalysisforPollutionPrevention及时分析以防止污染（12）InherentlySaferChemistryforAccidentPrevention采用本身安全、能防止发生意外的化学品20、R&D：研究与开发：基础研究、应用研究、试验发展三类活动21、化工工程主要效率指标：生产能力和生产强度、合成效率、转化率、选择性、收率22、起泡或者消泡：稳泡剂：脂肪醇、聚丙烯酰胺消泡剂：C5-C6的醇类、醚类、磷酸三丁酯类、有机硅消泡机理：消泡剂表面张力低于起泡液的表面张力，且容易顶走原来的起泡剂，其本身由于链短，不能形成固定的膜。三、选择：15个*2分1、表面活性剂乳化状态、用途和HLB值关系：表面活性剂乳化状态HLB不分散1—4分散不好3—6强烈搅拌后可得乳状分散6—8稳定乳状分散8—10半透明至透明分散10—13透明分散（完全分散）13以上2、表面活性剂用途：润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或者消泡、增溶作用、分散作用、洗涤作用、防腐作用、抗静电作用……（主要与表面活性剂改善表面活性能力的强弱有关）3、乳液制备方法：乳化剂加入方式：（1）转相乳化法（2）瞬间乳化法（3）自然乳化法（4）界面复合物生产法（5）轮流加液法4、乳液分类：乳状液是热力学不稳定的多相分散体系，存在着巨大的相间界面，界面现象对其形成和应用有重要作用。5、肥皂：分类：表面活性剂用途HLB消泡剂1—3油包水型乳化剂3—5水包油型乳化剂8—18润湿剂12—15洗涤剂13—15增溶剂15—18液滴大小（微米）乳液外观大于1乳白色0.1—1蓝白色0.05—0.1灰白色小于0.05透明主要成分：脂肪羧酸盐结构通式：RCOONa6、洗衣粉：用表面活性剂和助剂（如稳定剂、分散剂、增白剂、香精和酶制剂等）配制成粘稠的料浆，用喷雾干燥方法制成的一种混合物。分类：7、洗衣粉主要成分：活性成分（起去污作用，一般不低于13%，阴离子表面活性剂：烷基苯磺酸钠，少量非离子表面活性剂、）助洗成分（15%-40%束缚水中硬度离子，软化水，分含磷系和非磷系列（碳酸钠、硅酸钠、沸石））、辅助成分（提高洗净效果，改善白度保持，改善织物手感，酶制剂、漂白剂、漂白促进剂、柔顺剂、抗静电剂、保护剂）8、抗助剂（抗水、抗油、抗污）：有机氟类表面活性剂定向排列使被改性组织具有三抗抗水、抗油、抗污特性。9、影响临界胶束浓度多的因素：内在：亲水基团种类、碳氢链长（链越长，CMC越小）、碳氢链分支（分支化越多CMC越高）、极性基团的位置（疏水链相同时，亲水基越靠近中间，CMC越高）、碳氢链中其他取代基的影响（F取代，CMC小的多）、疏水链的性质（疏水链越长CMC越低）外在：温度、无机及有机添加剂10、HLB范围区分表面活性剂：规定亲油性强石蜡（）HLB为0，亲水性强聚乙二醇HLB为20，十二烷基硫酸钠HLB为40，非离子1~20，阴/阳离子1~4011、：影响乳液分散度的因素：分散方法、分散时间（有最优值，间歇操作效果好）、乳化剂浓度（有最优值）分散方法液滴大小（微米）1%乳化剂5%乳化剂10%乳化剂螺旋桨不乳化3~82~5胶体磨6~94~73~5均质乳化机1~31~31~312、乳状液物理性质：液滴大小和外观、光学性质、粘度（外相粘度起决定性作用）、电导13、乳状液稳定性及影响因素：油—水界面膜、界面电荷、乳状液的粘度、液滴大小及其分布乳化：把水和油（广义的油）混合成乳状液的过程。破乳：将乳状液破坏，使油水分离的过程。14、乳状液变型及变型因素：内相体积在74%以下时，体系是稳定的，内相体积超过74%时，内相变成外相，乳状液发生变型。15、宝洁海飞丝洗发水有效成分ZPT白色絮状悬浮液吡啶硫酸酮锌C10H8N2O2S2Zn16、立白洗衣粉一次去污：衣物洗后的白度，漂白性以及洗涤剂对污垢和脂肪的去污性能性能：（1）阴离子型表面活性剂（2）非离子型表面活性剂（3）阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂复合配方改善低温不稳定提高去污能力，酶（生物制剂）和助洗剂二次去污：二次洗涤后亮度的保持17:、页岩气：主要分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气开发高风险，高技