第三章硫酸工業闡述硫鐵礦為原料制取硫酸的主要工序及焙燒原理，并寫出主要化學反應式。（10分）主要工序：（FeS2）選礦一硫鐵礦焙燒一爐氣凈化一S02催化轉化一三氧化硫吸收一尾氣回收SO2和污水處理。焙燒原理：主反應:4FeS+11O=8SO+2FeO3FeS+8O=6SO+FeO4222232223SO2催化氧化工藝條件如何確定？（20分）1）催化劑——釩催化劑V2055%?9%,為活性組份。209%?13%NaO1%?5%,堿金屬鹽為助催化劑。SO310%—20%SiO250%?70%,為載體。制成環形、球形、或粒狀2）溫度：Tb—Tm即催化劑起燃溫度與耐熱極限溫度之間，即活性溫度范圍內420-600°C。從t—X*—Y關系曲線可知：存在最佳反應溫度Tma（反應速率最大）反應溫度原則：在催化劑活性溫度范圍內催化劑床層溫度應沿最佳溫度線變化：即先高后低原則3）SO2原始濃度：根據硫酸生產總費用最少原則，進入SO2轉化器濃度存在最佳濃度：7%?7.5%4）壓力：Pf—X*fS02f,設備尺寸減小。不利條件:加壓對設備要求提高，反應壓力最好在常壓5）最佳轉化率：轉化率提高一提高硫的利用率，減小尾氣SO2含量和對大氣污染。不利條件一催化劑用量增加，設備尺寸增大。即存在最佳轉化率。工藝上采用兩次轉化、兩次吸流程，轉化率99%以上。?3.如何從熱力學和動力學角度確定SO2催化氧化溫度條件？（10分）見2,2）*4.在制取硫酸過程中，常易形成酸霧，試解釋酸霧形成的原因，以及酸霧怎樣清除之。（15分）1）酸霧的形成：酸霧是指含有粒徑小于5耳m的液體顆較大的粒子（＞2mm）用一般除塵設備除去（如電除霧粒的氣溶膠SO3（g）+H2O（g）—H2S04（g）,H2SO4（g）

冷凝H2SO4（l）,或以雜質微粒為凝結中心形成酸霧。2）酸霧的清除：必須要用特殊的方法和設備清除器、文氏管等裝置）較小的粒子（〈2耳m）采用先增濕后清除。即增大霧粒直徑,再用相應的設備清除。*~5.畫出四段間接換熱式轉化器中SO一轉化的t-x圖，闡述轉化器的工藝過程。（15分）6.闡述制取硫酸中,煙氣凈化的目的及凈化的原則（10分）目的：爐氣含塵若不除凈,進入后制酸系統,則會堵塞設備和管道,且使催化劑失活或中毒凈化原則：1）懸浮微粒,應先大后小,先易后難進行分級處理2）先重后輕即先固、液,后氣（汽）體3）不同大小的粒子,選擇配套有效的分離設備

第四章合成氨工業?1.試簡述溫度、壓力及情性氣體含量對氨合成反應中平衡氨含量及工藝條件的影響？（12分）1）壓力：有利于氨合成和氨分離，但對設備材質，加工制造要求高，必須綜合利用，一般20~30MPa2）溫度：必須保持在催化劑反應活性溫度范圍內反應，催化劑床層溫度分布應改盡可能接近最適宜溫度線。（類似于SO轉化反應P83圖3—15）3）空間速度：v越大，反應接觸時間減少，出口氨含量減少，但總氨量增加。4）惰性氣體（CH,Ar）由新鮮氣帶入，不斷積累，對于反應不利，必須放空排除部分。4試比較氨合成中CO變換與硫酸工業制氣中S02氧化兩個反應過程的異同或特點。（20分）2一氧化碳變換：C0是氨合成的毒物，在原料中含C0+H20（g）CO2+H2+Q13~30%，必須清除。C0變換成C0易于吸收清除，同時生成原料氣H。223.工業上以煤礦為原料間歇法制取半水煤氣的工作循環可分為哪幾個階段？各個階段起什么作用？（10分）3）工作循環—間歇式氣化時，開始進入空氣到下一次進放空氣時為上，稱為一個工作循環。每個工作循環包括五個階段：1）3.工業上以煤礦為原料間歇法制取半水煤氣的工作循環可分為哪幾個階段？各個階段起什么作用？（10分）3）工作循環—間歇式氣化時，開始進入空氣到下一次進放空氣時為上，稱為一個工作循環。每個工作循環包括五個階段：1）吹風：從下而上通入空氣，提高燃料層溫度。吹風氣放空。2）一次上吹制氣：從下而上通入水蒸汽進行氣化反應，燃料層溫度降低（上部高，下部低）實現氨合成和氨分離，包括哪五個基本流程環節？試簡述兩級氨分離流程（10分）基本流程環節：1.新鮮氣的壓縮2.循環氣的預熱與氨的合成3.反應熱的回收及氨的分離4.未反應氣體循環使用5.循環氣部分放空試簡述尿素合成原理及主要工藝條件。（10分）下吹制氣：水蒸氣與加氮空氣從上而下進行氣化反應使燃料層溫度趨于均衡（為什么？）4）二次上吹制氣：水蒸汽再次自下而上吹入：目的是將爐底的煤氣排凈，為吹入空氣作準備，否則爐底剩余的煤氣與下次吹入的空氣相遇，會發生爆炸。5）空氣吹凈：吹風氣回收（從下而上），作為半水煤氣的氮氣的主要來源。?6.寫出制半水煤氣的煤氣化反應，如何解決氣體組成與熱量平衡的矛盾？（10分）補充題：何為清潔生產？清潔生產包含的主要內容是什么？（10分）

第七章工業催化試明確固體酸、堿的正確定義，并解釋固體酸、堿催化反應作用特點。（分）固體酸：能夠給出質子或者接受電子對的固體謂之固體酸固體堿：能夠接受質子或者給出電子對的固體謂之固體堿特點：1.酸位的性質與催化作用的關系：不同反應類型，要求酸催化劑的酸位性質和強度也不同。大多數的酸催化反應是在B酸位上進行，單獨的L酸位不顯活性，存在協同效應。2?酸強度與催化活性和選擇性的關系酸量（酸濃度）與催化活性的關系：催化活性與酸量之間存在線性或非線性關系?2.分子篩催化劑擇形催化定義，并解釋其催化作用的四種不同形式（14分）擇形催化性質:分子篩催化反應的選擇性取決于分子與孔徑的大小,這種選擇性稱為擇形催化,擇形催化分為四種形式：1）反應物擇形催化：反應物分子直徑小于分子篩催化劑孔腔內徑的物質才能在催化劑活性部位進行催化反應。2）產物擇形催化：生成產物分子太大，難于從催化劑孔腔內脫附成為可觀測到的產物，即形成對產物的擇形選擇性3）過渡狀態限制的擇形催化：有些催化反應，反應物分子生成產物時首先形成過渡狀態，這種過渡狀態物質形成，將受到分子篩孔腔大小限制，即只有小于孔腔內徑的過渡態才能進行催化反應，不受這種限制。4）分子交通控制的擇形催化：反應物分子和產物分子可通過不同形狀和大小的孔腔通道各自進入或擴散，進行催化反應，稱之分子交通控制擇形催化。試闡述相轉移催化劑的性能及反應機理（12分）相轉移催化:是指能使分別處于互不相溶的兩種溶劑中的反應物發生反應或加速其反應速度。性能：（以RNX,RPX為例）：441）催化劑分子中含有能與反應物中陰離子形成離子對的陽離子成分。2）應具有一定的親脂性即具有親油性。3）R基團的位阻盡可能小，一般含有直鏈Ro4）催化劑在反應中應是穩定的，可循環回收利用。相轉移催化機理：以兩相（水-有機物）為例，催化劑為翁鹽（Q+X-）。整個催化過程分為兩個階段，即萃取和反應。試闡述工業催化劑失活原因與化學失活機理模型。（10分）催化劑的失活是指催化劑的化學組成和物理結構的改變而使催化劑活性降低，甚至完全失去催化作用的現象。催化劑失活主要有：中毒失活、結焦失活、化學失活、燒結失活等。?5．試簡述酶催化反應的特點及其影響因素（14分）特點：催化專一性（選擇性高）；催化效率高；應用廣譜性；反應條件溫和；催化易受外界作用影響影響因素：1.反應物（底物）濃度的影響：一般在反應物濃度低時，酶反應速度與反應物的濃度成正比，而當反應物的濃度增大到一定限度后，反應速度將保持為某最大值，不再隨反應物濃度增大，這一最大值取決于酶的濃度。2.影響酶反應的溫度影響：當溫度低于35°C，將使酶反應的速度增加一倍。超過35°C以上一般的酶就會被損壞變質，反應速度迅速下降，如圖所示。少數酶具有抗熱性，可以在65—75C下仍發揮作用。3.pH值的影響：酶是一種蛋白質，其結構中包括有一C00H和一NH3兩類基團，它們在不同的pH值時有不同的電離狀態，影響酶的催化作用。因此不同酶發揮最大作用的pH值也不相同。每種酶都有其發揮作用的最適pH值。pH值低于3或大于10時，一般的酶將變質而失去作用，少數酶具有較強的抗酸性。4.其它因素的影響：1）激活劑。許多物質可加強酶的作用或促使無活性的酶蛋白轉變為有活性的酶。這些物質稱為酶的激活劑。如無機離子Na+、K+、Cu2+、Ca2+等。2）抑制劑。許多物質可減弱、抑制甚至破壞酶的作用，這些物質稱為酶的抑制劑。例如：重金屬離子、一氧化碳、硫化氫等。6．用公式定量解釋如下概念：選擇性；轉化率；收率（9分）烯烴在B鍵發生斷裂，分解為兩個小分子烯烴。CH—CH=CH—CH—CH—CH—CH—CH園裂>322223CH—CH=CH—CH+CH=CH—CH—CH332232.異構化反應：骨架異構CH35.雙鍵移位異構CH二CH—CH—烯烴在B鍵發生斷裂，分解為兩個小分子烯烴。CH—CH=CH—CH—CH—CH—CH—CH園裂>322223CH—CH=CH—CH+CH=CH—CH—CH332232.異構化反應：骨架異構CH35.雙鍵移位異構CH二CH—CH—CH—CH—CHtCH—CH—CH二CH—CH—CH3223幾何異構CH-C=C-HH-C=C-HC3.4.疊合反應:烯烴與烯烴結合成較大分子的烯烴2223cCH-CH=CH+CH-CH=CHtCH—CH-CH=CH-CH—CH323232236.烷基化反應：CH3?2.何為催化重整？催化重整有哪幾類反應？并舉例寫出化學反應式。（14分）其主要目的：生產芳烴、高辛烷值汽油和氫氣。（1）芳構化反應；（2）異構化反應RRR3HOXX一'_3H'O_R+3H2（六元環）—R+3H2（五元環）CHOCH33CHCH3CH3CH3二3H2n-CH亠716CH3（烷烴）7H16C7H16:（3）加氫裂化反應CH—CHCH3CH+H160C3H+iO+CH38C4H10第八章石油煉制與石油化工?1.何為催化裂化？催化裂化主要有哪幾類反應？并舉例寫出化學反應式。（14分）催化裂化：在催化劑和適當溫度下，使沸點較高的重質油裂化分為輕質油的過程。1.分解反應：烷烴分解為較小分子的烷烴和烯烴。CH—CH—CH—CH—CH—CH—CHt3222223CH—CH—CH—CH+CH二CH—CH3223233.原油蒸餾塔有哪些工藝特征？為何要采用減壓范餾？（15分）1）復合塔結構（與一般蒸溜相比較，圖（8-3）2）限定的最高進料溫度。常壓塔進料溫度限制在360~370°C；減壓塔進料溫度限制在390~420°C。3）設有汽提段和汽提塔。氣相回流通過注入過熱水蒸汽降低油氣分壓使其中輕組分氣化。4）適當的過汽化率。適當的過汽化率是為了保證蒸溜塔最低側線以下的板上有液相回流。減壓降低油料沸點，蒸餾得到高沸點的餾分而不致于受熱分解

常減壓蒸餾裝置分為原油預汽化、常壓蒸餾、減壓蒸餾三個部分、原油在每一部分都經歷一次加熱——汽化——冷凝,故稱之為“三段汽化”，采用預汽化塔具有哪些優點？■5.催化重整工藝過程包括哪幾個主要部分？試闡述催化重整原料的預處理過程及工藝特點？（10分）重整原料的預處理：1）重整原料的預處理：1）預分餾：目的是將原料切割為一定沸點范圍的餾分，得到合乎餾程要求的重整原料，預分餾的切割方式有三種：見P274頁，為什么？2）預脫砷：清除有毒物重金屬砷3）預加氫：除去原料中含S、N、O化合物，使之轉化生成H2S、NH3、H2O易于除去；分解含砷鉛、銅等化合6．裂解氣凈化分離采取哪些方法？各利用什么原理？物；加氫使部分烯烴飽和反應，提高汽油辛烷值和易于同芳烴分離。4）預脫水：重整催化劑要求原料中含水量小于5X10-6。重整工藝流程：1）重整：得到重整芳烴原料。見圖7-152）芳烴抽提：溶劑精制芳烴，分離出非芳烴，包括抽提，溶劑回收、再生。3）芳烴精餾：得到苯、甲苯、二甲苯等芳烴。1）深冷分離法：冷凍溫度低于T00°C，其實質就是冷凝精餾過程。分離原理：利用各種烴類相對揮發度不同，在低溫和高壓下除氫氣和甲烷外其余冷凍為液體，再按順序進入C2、C3、C4等精餾塔進行分離。2）吸收精餾法又稱油吸收分離法，用C3、C4作吸收劑；亦稱為中冷油吸收精餾法，冷凍溫度提高到-70C。比乙烯重的組分能吸收，而氫、甲烷不能被吸收。被吸收的組分再按順序進入C2、C3、C4等精餾塔進行分離。■7．催化裂化裝置由哪三大系統組成？簡述各系統的主要作用（16分）共分三部分：反應一再生系統；分餾系統；吸收穩定系統。第十章、精細化學工業rTOC\o"1-5"\h\z闡述表面活性劑的特點及選擇乳化劑的應用方法？!4?美白化妝品的作用機理是什么？（8分）[特點：雙親媒性結構。即具有親水性和親油性；界面吸附。即達到平衡時，表面活性劑溶質在界面上的濃度要；*5-試闡述鹵系和磷-氮系的阻燃機理;大于溶液中的濃度；'磷系阻燃劑體系，氮系阻燃劑在發生火災時，易受\界面定向。表面活性劑溶質分子在界面上會定向排列成分子層；；熱放出CO2,N2,NH3和H2O等不燃性氣體，通過這i生成膠束。達到臨界膠束濃度（CMC）時，會形成膠束；些不燃性氣體，可以稀釋空氣中的氧和聚合物受熱；多功能性。如清洗、發泡、濕潤、乳化、分散等作用功能（如[分解產生的可燃物的濃度。而且不燃性氣體在熱對i洗衣粉）：流中可帶走一部分的熱量。!■選擇乳化劑的方法：1）根據HLB值選擇乳化劑：HLB是指乳化劑分子結構中親水疏水（親油）平衡值（Hydrophilic-Lipophilis-Balemc）。Griffis公式HLB=20XM/MM-親水基部分的分子量M-總的分子量此式適用于非離型的乳化劑的HLB，對于多HH元醇的脂肪酸類乳化劑：HLB=20（1-S/A）S-乳化劑的皂化值A-脂肪酸值。2）HLB值和其他方法相結合的選擇方法：a.一般陰離子乳化劑與乳液粒子帶同種電荷相互排質，易于獲得穩定的乳化液。b.乳化劑的憎水基團與被乳化結構相似時乳化效果比較好，（相似相容原理）c.乳化劑在被乳化物中易于溶解的，乳化效果較好。d.被乳化物的憎水性強，若使用親水性強、HLB過大的乳化劑，由于乳化劑與被乳化物缺乏親和力，乳化劑易溶于水，乳化效果不好，此時要選用部分HLB值小的乳化劑進行調節試簡述下列表面活性劑的分類與中文命名，并寫出其生產的合成反應（LAS、FAS，OP、AEO）。（20分）烷基苯磺酸鈉（LAS）,陰離子型表面活性劑，脂肪醇硫酸鈉FASR—OSO3Na，陰離子型表面活性劑，?烷基酚聚氧乙烯醸——“乳化劑0P”非離子型表面活性劑，

?脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）——“平平加”，非離子型表面活性劑,試闡述增塑劑和光穩定劑作用的基本原理（10分）增塑劑：降低聚合物分子間作用力,增加聚合物分子鏈的流動性。光穩定劑：（1）紫外線的屏蔽和吸收：遮光劑或屏蔽劑,紫外光吸收劑（水楊酸類）（2）氫過氧化物的非自由基分解受阻胺光穩定劑（3）捕獲自由基：受阻胺光穩定劑（4）阻止光引發（5）切斷鏈增長第十一章新型功能材料一、試簡述生態環境材料的特點及研究的主要內容。（10分）二、何為梯度功能材料？與通用材料相比,它具有什么顯著的特點？（10分）三*、何為智能材料？它的顯著功能是什么？它具有哪些重要的特征？（15分）將有感知、執行功能并且能響應環境變化,從而改變特性參數的材料稱為“很靈巧材料”,即稱為“智能材料”。特征：①傳感功能感知自身所處的環境與條件，如負載、應力、應變、振動、熱、光、電、磁、化學、核輻射等的強度及其變化。②反饋功能可通過傳感網絡，對系統輸入與輸出信息進行對比，并將其結果提供給控制系統。③信息識別與積累功能能識別傳感網絡得到的各類信息并將其積累起來。④響應功能能根據外界環境和內部條件變化,適時動態地做出相應的反應，并采取必要行動。⑤自診斷能力能通過分析比較系統目前的狀況與過去的情況，對諸如系統故障與判斷失誤等問題進行自診斷并予以校正。⑥自修復能力能通過自繁殖、自生長、原位復合等再生機制,來修補某些局部損傷或破壞。⑦自適應能力對不斷變化的外部環境和條件，能及時地自動調整自身結構和功能，并相應地改變自己狀態和行為，從而使材料系統始終以一種優化方式對外界變化做出恰好其分的響應四*、何為智能紡織品