1. 化学工程学与化学工艺学详述。
化学工程学是探究化学工业与其他过程工业中化学与物理过程共同规律的科学领域。其主要任务是研究工程因素对化学过程和装置的影响,特别是在放大过程中的效应。而化学工艺学则专注于研究从转化为化工产品的化学生产过程,包括生产方法的评估、过程原理的阐述、工艺流程的、设备的选用和设计,以及过程中的节能、环保和安全问题。
2. 五大门类化工及其典型产品。
①无机化工:主要生产无机盐、无机碱等无机化学品,如生产肥料、无机颜料等。
②有机化工:主要生产有机小分子化合物,如烯烃、醇、酸等基础。
③高分子化工:涉及聚合和缩聚反应,生成塑料、橡胶、化学纤维等高分子化合物。
④精细化工:主要生产具有特定功能和用途的化学品,如医、农、染料等。
⑤生物化工:利用生物化学反应生产生化制品,如调味剂、食品添加剂等。
3. 化工工艺的多样性及示例。
示例一:同一原料氮气,可通过不同反应路径得到不同产品,如NH3合成、NOx的生成及后续反应生成HNO3等。
示例二:不同原料如乙炔,可通过不同工艺路径得到同一产品,如通过乙炔与水的反应或与其他气体的反应得到相同产品。
4. 化工污染控制的层次。
①经过处理达到排放标准。
②通过综合利用的工艺减少排放。
③付出一定代价实现闭路循环,减少对外界环境的影响。
④开发新工艺,从源头上避免产生污染。
5-14. 此部分内容因篇幅原因将详细描述简化,仅保留各主题的要点概述。
5. 工艺过程的传统指标包括转化率、收率、选择率、单耗等,新指标则包括原子经济性、能耗因子、碳排放等。
6-12. 要点概述如下:
6. 单元工艺开发三要素:明确工艺目的、选择合适的辅剂、选择合适的设备及操作条件。
7. 克服热力学障碍的方法:反应耦合、分步反应、solvay群等策略。
8. 我国金属矿产资源特点简述:大中型矿产相对不足,但稀有稀土金属储量足;富矿少贫矿多;综合矿多单一矿少;大中型矿床比例高,且有一些超大型矿床。
9. 煤的分类及特征:分为腐植煤、残植煤、腐泥煤等,各有不同的形成过程和特性。
10. 石油的组成和分类:石油是多种烃类的复杂混合物,按含硫量和化学组成分类,低硫石油和高硫石油各有不同的用途和特性。
13. 高分子材料制备的主要过程概述:
首先是通过基本有机合成获得制备聚合物的主要原料单体;然后进行高分子合成,将单体通过聚合反应转化为聚合物;最后是高分子成型加工,将聚合物和添加剂经过适当的方法混合、混炼、加工成型。