精细化工工艺学期末考前总复习

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1、1精细化工工艺学期末考前总复习精细化工工艺学期末考前总复习第第 1 章章 绪论绪论 1. 精细化学品的定义 、分类（11 类） 答：1.初级或次级化学品经过深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生产的系 列产品，称为精细化学品。2.(1) 农药； (2) 染料； (3) 涂料 (4) 颜料； (5) 试剂和高纯物； (6) 信息用化学品(7) 食品和饲料添加剂； (8) 粘合剂； (9) 催化剂和各种助剂； (10) 化学药品和日 用化学品 (11) 功能高分子材料 2. 精细化工的特点（6 个） 、原料（4 个） 答：1.（1）小批量，多品种（2）技术密集（3）综合生产流程和多功能生产

2、装置（4）大 量采用复配技术（5）投资少、利润大、附加值高；（6）产品更新换代快。 2.（1）石油（2）天然气（3）煤（煤焦油、水煤气） （4）农副产品 3.什么叫精细化工产值率（精细化率）？ 精细化工产值率（精细化率）精细化工产品总值/化工产品总值*100% 第第 2 章章 精细化工工艺学基础及技术开发精细化工工艺学基础及技术开发 1.精细化工工艺学的主要内容 答：对具体产品，选择和确定在技术和经济上最合理的合成路线和工艺路线；对单元 反应，确定最佳工艺条件、合成技术和完成反应的方法，以得到高质量、高产率的产品； 产品的主要应用、 商品化和发展动向。 2.概念：合成路线、工艺路线、工艺条件、

3、合成技术、完成反应的方法合成路线：选用什么原料，经过哪几步单元反应来制备目的产品。工艺路线：对原料的预处理和反应物的后处理采用哪些化工过程、采用什么设备和什么 生产流程等。工艺条件：指反应物的摩尔比，主要反应物的转化率（反应深度） ，反应物的浓度、反应 过程的温度、时间和压力，催化剂和溶剂的选择和使用等。合成技术：主要是指非均相催化技术、均相络合催化、相转移催化、光有机合成、电解 有机合成和酶催化等合成技术。完成反应的方法：指的是间歇操作和连续操作的选择，反应器的选择和设计。 3.化学计量学（反应物的摩尔比、限制反应物和过量反应物、过量百分数、转化率、选择 性、理论收率、原料消耗定额、单程转化

4、率和总转化率） 。 （1）反应物的摩尔比：指加入反应器中的几种反应物之间的物质的量之比。 （2）化学反应物不按化学计量比投料时，其中以最小化学计量数存在的反应物叫作“限制 反应物” 。 （3）某种反应物的量超过“限制反应物”完全反应的理论量，该反应物称为“过量反应物” 。 （4）过量百分数即过量反应物超过限制反应物所需理论量部分占所需理论量的百分数。 （5）某一种反应物 A 反应消耗掉的量 NAR 占其向反应器中输入量 NA，in 的百分数，叫 做反应物 A 的转化率 XA。 （6）选择性：指某一反应物转变成目的产物，其理论消耗的摩尔数占该反应物反应中实际 消耗掉的总摩尔数的百分数。 （7）指

5、生成的目的产物的摩尔数占输入的某一反应物摩尔数的百分数。这个收率又叫做理 论收率。 （8）原料消耗定额是指每生产 1t 产品所消耗的各种原料的量（多少吨或多少公斤） 。对于2主要反应物来说，它实际上就是重量收率的倒数。 （9）设 NA,inR 和 NA,outR 分别表示反应物 A 输入和输出反应器的摩尔数。NA,inS 和 NA,outS 分别表示反应物 A 输入和输出全过程的摩尔数。例例 14.在苯一氯化制备氯苯时，为了减少副产二氯苯的生成量，每 100mol 苯用 40mol 氯， 反应产物中含 38mol 氯苯，1mol 二氯苯，还有 61mol 未反应的苯，经分离后可回收 60mol

6、 苯，损失 1mol 苯。转化率？选择性？4.精细化工新产品开发程序如何？（5 个） （1）选择研究课题 （2）课题的可行性分析和论证 （3）实验研究 （4）性能、质量检测 和鉴定 （5）功能扩展、复配 第第 3 章章 表面活性剂表面活性剂 1.表面活性剂定义、分类及各个类别的作用（阴离子、非离子、阳离子、两性离子） 、用途 答：1. 表面活性剂：在低浓度下就能显著降低液体的表面张力的化一类化合物。化学结构 具有两亲结构即具有亲水疏油基（亲水基）和亲油疏水基（亲油基） 。 2.阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性离子表面活性剂，非离子型 2.表面活性剂的活性原理 答： 3.亲水亲油平衡值（

7、HLB）的两种表示方法及公式，以及计算 答：戴维斯法 (HLB)D7LH 格里芬法 4.胶束量、缔合度、临界胶束浓度（cmc） 、克拉夫特点、浊点 答：1.胶束量 = 表面活性剂的分子量缔合度 2.缔合度即为缔合成一个胶束的分子个数。 3.表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束浓度，简称 CMC。 4.使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点，成称为克拉夫特点 5.聚乙二醇型非离子表面活性剂与离子表面活性剂相反，将其溶液加热，到达一定温 度 时，透明溶液会突然变浑浊，这一温度点称为浊点 5.活性剂的应用性能 答：表面主要的包括起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗净、润湿、渗透等。 6.烷基苯的磺化原理

8、、主要设备、工艺条件答：1.磺化原理：亲电取代反应属于样离子反应机理。磺化剂都是阳离子，缺乏电子，很 容易进攻具有亲核性能的苯分子，在电子云密度大的地方，接受电子，形成共价键，和苯 环上的氢发生取代反应。2.磺化反应器：膜式反应器，单膜多管式和双膜式3.磺化反应工艺条件：膜式反应器内气-液非钧相反应；空气-SO3 中 SO3 浓度 3- 7%；温度 40；气速：20-90m/s，管高 0.8-5m；通二次保护风。 7.非离子表面活性剂亲油基、亲水基的原料 答：亲油基原料：具有活泼氢原子的疏水化合物。脂肪醇，脂肪酸，脂肪胺和脂肪酸酯。亲水基原料：环氧乙烷，多元醇和氨基醇等 8.了解聚氧乙烯醚型非

9、离子表面活性剂 =*100%10061100%= 39.00 =*100%10061100% =6097.50=*100% = 97.44 11*38100-61=*100% = 95.00 11*38100-60 =NA,inR -RNA,outNR A,in*100% =NA,in-NA,outNA,in*100%SSS39.乙氧基化反应的影响因素及聚合度分布的模型有哪些？ 答：1.影响因素：反应物结构及催化剂；温度；反应压力2.模型：泊松分布，Weibull-Nycander 分布 和 Alfonic 窄分布。 10.为什么禁用烷基酚聚氧乙烯醚？ 答：烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)不仅生物

10、降解差，而且它的降解代谢物中存在烷基酚和 APEO 的低 EO(12 个 EO)代谢物，12 个氧乙烯代谢物的毒性较大，最终生成烷基酚则 毒性更大。 11.司盘、吐温 答：在司盘系列产品中，分别缩合约 20 个环氧乙烷，就成为相应的吐温系列。 12.洁尔灭、新洁尔灭等阳离子表面活性剂的合成原理 答：第第 8 章章 香料、香精、化妆品香料、香精、化妆品 1.香料、香精的定义 答：1.香料一些来自自然界动，植物的或经人工单离，合成而得到的发香物质叫香料。2.香精以香料为原料，经调香，有时加入适当的稀释剂配成的多成分的混合体叫香精。2.有香物质必须具备的条件 答：具有挥发性；在脂类、水等物质中有一定

11、的溶解度；分子量为 26-300 的有机物；分子中具有某些原子或原子团，发香原子在元素周期表中处于A-A 族中，其中， P、As、Sb、S、Te 属于恶臭原子；折射率大多在 1.5 左右；Raman 光谱测定吸收波数， 大多数在 1400-3500cm-1 范围内。 3.香料、香精的分类 答：1.香料的分类：天然香料（动物性和植物性） 合成香料（单离香料 合成香料）2.香精的分类：食用香精 日用香精 其他香精 4.动物性天然香料的品种、化学结构式 答：动物性天然香料主要品种有麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香和麝香鼠香五种。 5.天然香料常用的提取办法 答;水蒸气蒸馏法 萃取法 冷榨冷磨法 吸附法

12、6.植物性天然香料的生产实例 P286 答：玫瑰油的生产原料：玫瑰花（蔷薇科植物）生产方法：水中蒸馏 主要成分：香茅醇、 香叶醇、苯乙醇、橙花醇、氧化玫瑰等。 用途：食用、烟用、花香型香精的原料 7.合成香料包括哪些、主要原料、主要合成反应 答;1.合成香料包括：全合成香料、半合成香料、单离香料、生物合成香料2.农、林、牧，渔副产品为原料 煤焦油为原料 石油和天然气工业中得到的 化工原料3.主要反应：缩合，酯化，硝化，卤化，氧化，还原，异构化。 8.合成香料的生产实例（香兰素 P295、水杨酸异戊酯）4答：1.香兰素的合成方法有多种，可分为:愈创木酚法、木质素法、黄樟素法、丁香酚法、 对羟基苯

13、甲醛法、4-甲基愈创木酚法、对甲酚法、微生物法等几种。2.水杨酸异戊酯主要的生产方法由水杨酸和异戊醇经酯化反应制得。 9.什么是调香 答：调配香精简称为调香。将几种乃至数十种香料通过一定的调配技艺，配制出和谐又具 特色、酷似天然鲜花、鲜果或幻想出具有一定香型、香韵的有香混合物。 10.香精调配需要经过的三个阶段 答：处方试验、试样试验、大样调配和加香实验。 11.化妆品的定义、作用 答：1.指以涂擦、喷洒或者其他类似的方法，散布于人体表面任何部位以达到清洁、消除 不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用品。2.清洁作用；护肤作用；营养作用；美容作用；治疗作用 12.化妆品的生产工艺（乳化方法、原理

14、） 答：1.乳化方法：转相乳化自然乳化机械强制乳化低能乳化2.低能乳化原理：把外相-水（连续相）分为 A，B 两部分，质量分数分别为 和 ，加热时只是加热内相-亲油性部分和 B 部分的外相，故可节省能量：（1- ）H= H 外相/内相值越大或 / 值越大，节能越有效。 13.雪花膏 P362、普通香波 P370 的生产工艺 答：1.雪花膏：将丙二醇与苛性钾加于蒸馏水中，加热至 70 度，制成水相，其余成分混合， 加热至 70 度，制成油相。把油相缓缓加入水相中搅拌乳化，约 45 度时加香精，继续搅拌 至冷。2.普通香波：将油酸，椰子油脂肪酸，三乙醇胺和甘油加热至 65 度，搅拌至混合均匀， 加

15、入乙二胺四乙酸四钠和水，继续搅拌，加入香精和色素，搅拌至均匀。 第四章第四章 合成材料助剂合成材料助剂 1.应用中需要注意的问题 答：（1）助剂与聚合物的配伍性 （2）助剂的耐久性 （3）助剂的加工适应性（4）助剂 必须适应产品的最终用途 （5）助剂配合中的协同作用和相抗作用 2.增塑剂的定义 答：凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体系增加塑性的物质。 3.非极性部分与极性部分的比例（AP/P0）计算 Ap/Po=增塑剂分子中非极性的脂肪酸碳原子数（Ap)/极性基（Po)值 3DOP 的生产工艺4 阻燃剂的定义、氧指数、阻燃机理 答：1.减缓合成材料燃烧性能的助剂称阻燃剂。 2.氧指数是指使试样

16、像蜡烛状持续燃烧时，在氮-氧混合气流中所必需的最低氧含量。 3.阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、 不燃气体的窒息作用等。 5 抗氧化原理、主要品种5答：1.链终止型抗氧剂 预防性抗氧剂2.（1）胺类抗氧剂（2）酚类抗氧剂 （3）二价硫化物和亚磷酸酯类（4）其它抗氧剂6 防老剂 4010NA 的合成 答：酮铬催化剂，对氨基二苯胺、丙酮按比例在配制槽中配制以后，被高压泵连续压往反 应器 1、2、3。三个反应器温度控制在 200左右，压力为 15.2-20.3MPa。新鲜和循环的氢 气从反应器 1 的底部进入。物料从反应器 3 出来，经冷却后于分离器 8 中分出氢气，然后 去后处理。过量氢气用泵循环。