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1、1 第一篇操作工化工基础知识应知1、物质的质量守恒定律和能量守恒定律是什么？答：不论是物理变化还是化学变化，实质上是分子或原子重新排列和组合，其质量是守恒的，这个定律叫做质量守恒定律；能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化成另一种形式，或从一共物体转移到量一个物体，而能的总量保持不变，这个规律叫能量守恒定律。2、气体的基本定律是什么？答： （1）气体的体积与压力的关系波义耳定律在一定温度下，一定量的气体体积与压强的乘积是一个常数。即（为常数）。（2）气体的体积与温度的关系盖吕萨克定律一定量的气体，在压力不变的情况下，气体的体积与热力学温度成正比。即（为常数）。（3）气体的体积与其分子
2、数的关系阿佛加德罗定律在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数。即在温度、压强一定时，气体的体积与气体的摩尔数成正比。即 1/ 2n1/n2 以上三个气体定律只能适用于低压下的气体。（4）理想气体状态方程从气体基本定律出发，可以导出理想气体的压强。体积、温度和摩尔数之间的关系式，即理想气体状态方程式。公式：其中：、为理想气体的压强、体积和温度；为理想气体的摩尔数；为摩尔气体常数（ 8.31Pa m3mol-1K-1）适用条件：压力不太高，温度不太低（与室温相比）3、试述混合气体的摩尔分数（）、分压及分压定律？答： （1）若混合气体中有两种物质，其量分别为1、 2，则混合气体物质的
3、量为1 2，其中每种气体物质的量与混合气体的物质的量之比叫做摩尔分数。以1、2表示，则：1=n1/n 2=n2/n i=ni/n 并有123,1 的关系。（2）混合气体的分压及分压定律混合气体中，某组分气体所产生的压力称为该组分气体的分压：它等于该组分气体单独占有与混合气体相同体积、相同温度时的压力。分压定律：混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。分压定律的数学表达式：123 , 即在混合气体中，组分的分压与混合气体总压之比，在数值上等于该组分在混合气体中的体积分数，也等于摩尔分数。4、化学反应速率是怎样定义的？答：化学反应速率指的是化学反应进行的快慢程度；化学反应速率通常用单位时间内反应
4、物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。其单位是：mol-1 -1 -1或 mol-1 -1min-1。5、影响化学反应速率的因素有哪些？答： （1）浓度对反应速率的影响2 反应物质的浓度越大，反应速率越快，反之则越慢。（2）温度对反应速率的影响提高温度是常用的加快反应速度的方法。当反应物浓度不变时，改变温度，速率就改变。可见，反应速率常数随温度的升高而增大。（3）催化剂对反应速率的影响催化剂又叫触媒，是一类能改变化学反应速率，而本身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。能加快反应速率的催化剂叫做正催化剂；能减缓反应速率的催化剂叫负催化剂。不同的化学反应需要不同的催化剂，这是催化剂
5、的选择性。每一种催化剂必须在一个合适的温度范围内才能发挥最大的催化效力，这个温度范围称为催化剂的活性温度范围。6、什么是可逆反应与化学平衡？答：在同一条件下，能同时向两个方向（正、逆反应反向）进行的化学反应叫做可逆反应。可逆反应常用可逆号“”表示，例如：N232 23 当可逆反应开始时，正反应速率（以正表示）最大，但随着反应的进行，反应物浓度不断下降，正反应速率就逐渐减小，而生成物浓度从无到有，浓度在逐步增大，逆反应速率（以逆表示）也就增大。当反应进行到某一时刻，就会出现正、逆反应速率相等（正逆）的状态。这时体系所处的平衡状态叫做化学平衡。化学平衡状态下，反应物和生成物的浓度叫做平衡浓度。7、
6、什么是化学反应的浓度平衡常数及压力平衡常数？答：对于化学反应：mA + nB pC + qD 在一定温度下达到平衡时，则有（CpDq）/ （AmBn）=Kc 上式叫做平衡常数表达式，Kc 叫做浓度平衡常数。对于气体参加的反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 平衡关系式中物质的平衡浓度也可用各气体的平衡分压表示，此时平衡常数以Kp 表示， KP叫压力平衡常数。则（PCpP Dq）/ （P AmP Bn）=Kp 8、影响化学平衡的因素有哪些？答： （1）浓度对化学平衡的影响对任何可逆反应，在其它条件不变的情况下，增大某以反应物的浓度或减少生成物的浓度，都能使平衡向增加生成物
7、方向，即正反应方向移动；增大生成物浓度或减少反应物浓度，都可以使平衡向逆反应反向移动。（2）压力对化学平衡的影响当增加气体反应的总压力时，平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压力，平衡向增加气体分子数方向移动。（3）温度对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下，升高温度会使化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度会使化学平衡向放热反应的方向移动。（4）催化剂对化学平衡的影响由于催化剂只能同等程度地增加正、逆反应速率，因此，它只能使平衡较快达到，而不能使平衡发生移动。9、管路阻力包括哪些内容？答：管路阻力包括：直管阻力、局部阻力。10、什么叫做露点？Fe 3.40104Kpa 5003 答：露点指湿
8、气体在湿含量不变的情况下，冷却到出现第一滴液滴时的温度。11、什么叫做空速？答：单位时间内通过单位催化剂体积的气体数称为空间速度，简称空速，单位为-1或 s-1。12、什么叫做转化率？答：转化率是指某一反应物转化的百分率或分率。某一反应物的转化量/ 该反应物的起始量。转化率是针对反应物而言的。13、什么叫做柏努力方程？答：在液体输送过程中，进入系统的总机械能加外功等于离开系统的机械能加损失能量。即11/ g+U12/2g+He= 22/ g+U22/2g+ Hn 1、2 两系统截面高度1、2 两系统压强1、2 两系统流速 /s 介质密度重力加速度系统吸入能量压力Hn 总能量损失14、柏努力方程
9、的适用条件是什么？答： （1）不可压缩流体；（2）恒温、连续、稳定流动。15、什么是化工单元操作？答：化工生产门类多，来源广泛，产品种类繁多，加工生产过程各不相同，人们在长期的生产实践中发现，在复杂多样的加工过程中，除化学反应外，其步骤可归纳为一些基本加工过程，如流体的输送与压缩、沉降、过滤、传热、蒸发、结晶、干燥、蒸馏、吸收、萃取、冷冻、粉碎等，这些基本的加工过程称为化工单元操作。若干单元操作串联起来就构成了一个化工产品的生产过程，不同生产过程中的同一化工单元操作，它们所遵循的原理相同，所适用的设备相似。但是，不通的产品过程具有其各自的独特条件和要求。16、化工单元操作是如何分类的？答：按照
10、各单元操作所遵循的基本规律的不同，可将十几种单元操作归纳为以下几个基本过程：流体动力学过程，热量传递过程，质量传递过程，热力学过程和机械过程。17、什么是热量衡算？答：根据能量守恒定律，对于一个稳定的生产过程，向系统和设备内输入的热量应等于输出的热量加上损失的热量，即：Q入Q出+Q损Q入：输入的热量Q出：输出的热量Q损：损失的热量按这一规律对系统或设备热量进行的计算称为热量衡算。18、什么叫热的传递？答：热的传递是由于系统内两部门之间的温度不同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。19、传热有哪几种方式？答：传热的方式有：热传导、对流、辐射。20、什么叫热传导？4 答：
11、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，反应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。21、什么叫对流传热？答：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。22、什么叫做辐射传热？答：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，被吸收的辐射能重新变成热量，这一过程
12、称为辐射传热，简称热辐射。23、什么叫换热？答：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。24、工业上的换热方式有哪几种？答： （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，填充物又把贮存的热量传给冷流体，从个人实现热、冷两股流体的热量传热。（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。25、传热基本方程是什么？答：单位时间内的传热量，即传热速率。单位传热面积单位2 冷热流体温度差的平均值，
13、当两端温度差1/ 20.025m3;(3) 介质为气体、液化气体和工作温度高于标准沸点的液体。43、如何正确使用压力容器？答： （1）用压力容器，一定检查个阀门的开关状态，压力表的数值，安全阀和报警装置灵敏性。（2）在开关进出口阀门时，要核实无误后才能动作。（3）向容器内加物料时，对投料数量，品种的顺序，间隔时间和工艺条件等，一定符合工艺要求，杜绝性质相抵触的物料骤然混合引起剧烈反应。（4）阀门的开启和关闭应缓慢进行，使容器有一个预热过程和平衡升降过程，严防使容器发生骤冷骤热而产生较大的热应力。（5）严禁压力容器超压，超温和超负荷运行。（6）定时巡回检查，检查重点内容是：检查工作介质的压力、温
14、度、流量、液面和成分是否在工艺控制指标范围内；查看各个法兰接口有无渗漏，容器外壳有无局部变形、鼓包和裂纹；测量容器壁温有无超温的地方；8 测听容器和管道内介质流速情况，判断是否畅通；检查容器和管道有无振动。（7）压力容器在运行中，如果发生以下严重威胁安全生产时，操作人员应立即采取保安措施，并通知有关领导紧急停止运行。容器发生超温、超压、过冷或严重泄露情况之一时，经采取措施仍无效果，并有恶化的趋势时；容器的主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形，危机安全运行时；容器近处发生火灾或相邻设备管道发生故障，直到威胁到容器安全运行时；安全附近失效，接管断裂，紧固件损坏，难以保证安全运行时，紧急停止运行的操作步
15、骤：切断进料和蒸汽阀门，打开排空阀，使压力和温度降下来。44、如何对压力容器进行维护保养？答： （1）压力容器停止运行时，一定要将其内部介质排净，对于易燃、易爆，有毒介质应用氮气或液体置换或中和合格，然后清洗干净。（2）按照规程的规定，按期进行外部检查、内外部检查和全面检查。（3）内部检查主要内容是：查看容器内表面和焊缝腐蚀面积和深度、有无裂纹、测量实际壁厚是否超标；检查衬里有无开裂和脱落，若有则应修补；检查介质进出管口、压力表和安全阀等连接管路是否有结疤和杂物堵塞以及有无冲刷伤痕；检查内件有无腐蚀，变形和错位现象；对容器的纵环焊缝进行20% 的无损探伤检查，发现超标缺陷应扩大抽查百分数，一般大于10% ；（4）保持容器的油漆、保温、包装外罩齐全整洁，无破损（5）螺栓的螺纹要涂以防锈脂，较大的螺母应加防护罩。（6）对于液面计和仪表管等，要经常清理，冬季还要注意防冻。（7）备用的容器内部介质要排放干净，以防止腐蚀和冻结。45、压力容器的常见故障与处理方法有哪些？答： （1）故障名称：外壳局部超温产生原因：内衬里局部破裂或脱落内件局部堵塞或泄露操作条件变化，介质发生异常处理方法：通风降温拆开检修调整工艺操作（2）故障名称：法兰接口发生泄露产生原因：垫片损坏螺栓未拧紧固均匀或紧固里不够处理方法：更换新垫片降温降压后拧紧螺栓和螺母（3）故障名
