化工基礎知識的課件

1化工基礎知識21、化學工業的基礎原料化學工業的重要基礎原料是化石能源（煤、石油和天然氣）。世界能源發展的歷史表明，化學工業的發展是在不斷適應能源結構的變化而相應地調整原料路線，以此得到自力更新的發展。

時至今日，由于全世界石油的大漲價才喚醒人們，使人們不得不承認世界已進入了能源多元化結構的時代。32、什么是煤化工？經化學方法將煤炭轉換為氣體、液體和固體產品或半產品，而后進一步加工成化工、能源產品的工業。主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。在煤化工可利用的生產技術中，煉焦是應用最早的工藝，并且至今仍然是化學工業的重要組成部分。

4煤的氣化在煤化工中占有重要地位，用于生產各種氣體燃料，是潔凈的能源，有利于提高人民生活水平和環境保護；煤氣化生產的合成氣是合成液體燃料等多種產品的原料。煤直接液化，即煤高壓加氫液化，可以生產人造石油和化學產品。在石油短缺時，煤的液化產品將替代目前的天然石油。53、化學的基本概念化學（chemistry）是研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學。世界是由物質組成的，化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一，它是一門歷史悠久而又富有活力的學科，它的成就是社會文明的重要標志。化學”一詞，若單從字面解釋就是“變化的科學”之意。化學如同物理皆為自然科學之基礎科學。64、化學反應的現象？在反應中常伴有發光、發熱、變色、生成沉淀物等現象。判斷一個反應是否為化學反應的依據是反應是否生成新的物質。根據化學鍵理論，又可根據一個變化過程中是否有舊鍵的斷裂和新鍵的生成來判斷其是否為化學反應。75、什么是化學反應的條件？指化學反應所必須或可提高反應速率的方法，如：加熱（△），點燃，高溫，電解，紫外線或催化劑等。活化能：定義為反應啟始或自然發生所需的最低能量。愈高的活化能表示反應愈難以啟始，反應速率也因此愈慢。反應溫度：溫度提升將加速反應，因為愈高的溫度表示有愈多的能量，使反應容易發生。86、催化劑及空速催化劑：催化劑是一種通過改變活化能來改變反應速率的物質。是一類能改變化學反應速率，而本身的組成、質量和化學性質在反應前后保持不變的物質。催化劑在工業上也叫觸媒。空間速度（簡稱空速），是指在單位時間內，單位體積的催化劑所通過氣體體積數。其單位是m3/（m3·h，即h-1）。9空速的意義空速是用來表示反應器的生產能力，即空速越高，單位體積催化劑處理能力越大，生產能力就越大。空速的大小意味著氣體與催化劑接觸時間的長短，在數值上，空速與接觸時間互為倒數。一般來說，催化劑活性愈高，對同樣的生產負荷所需的接觸時間就愈短，空速愈大。107、反應速率？化學反應的反應速率是指化學反應速率的快慢大小，即相關物質濃度隨時間改變量。常用反應物的單位時間內的減少量或生成物增加量來表示。118、影響化學反應速率的因素有哪些？（1）濃度對反應速率的影響。反應物質的濃度越大，反應速率越快，反之則越慢。（2）溫度對反應速率的影響。提高溫度是常用的加快反應速度的方法。當反應物濃度不變時，改變溫度，速率就改變。可見，反應速率常數K隨溫度的升高而增大。12（3）催化劑對反應速率的影響。催化劑能加快反應速率的催化劑叫做正催化劑；能減緩反應速率的催化劑叫負催化劑。不同的化學反應需要不同的催化劑，這是催化劑的選擇性。每一種催化劑必須在一個合適的溫度范圍內才能發揮最大的催化效力，這個溫度范圍稱為催化劑的活性溫度范圍。139、何為可逆反應與化學平衡？

在同一條件下，能同時向兩個方向（正、逆反應方向）進行的化學反應叫做可逆反應。可逆反應常用可逆號“”表示，例如：CO＋3H2CH4+H2OCO2＋4H2CH4+2H2O14化學平衡當可逆反應開始時，正反應速率（以r正表示）最大，但隨著反應的進行，反應物濃度不斷下降，正反應速率就逐漸減少。而生成物濃度從無到有，濃度在逐漸增大，逆反應速率（以r逆表示）也就增大。當反應進行到某一時刻，就會出現正、逆反應速率相等（r正＝r逆）的狀態。這時體系所處的平衡狀態叫做化學平衡。化學平衡狀態下，反應物和生成物的濃度叫做平衡濃度。1510、影響化學平衡的因素有哪些？（1）濃度對化學平衡的影響。對任何可逆反應，在其它條件不變的情況下，增大某一反應物的濃度或減少生成物的濃度，都能使平衡向增加生成物方向，即正反應方向移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，都可以使平衡向逆反應方向移動。（2）壓力對化學平衡的影響。當增加氣體反應的總壓力時，平衡向氣體分子數減少的方向移動；減少壓力，平衡向增加氣體分子數方向移動。16（3）溫度對化學平衡的影響。在其它條件不變的情況下，升高溫度會使化學平衡向吸熱反應的方向移動；降低溫度會使化學平衡向放熱反應的方向移動。（4）催化劑對化學平衡的影響。由于催化劑只能同等程度地增加正、逆反應速率，因此，它只能使平衡較快達到，而不能使平衡發生移動。1711、化學平衡移動原理是什么？假如改變平衡體系的條件之一，如濃度、壓力和溫度，平衡就向減弱這個改變的方向移動，這就是呂.查德里原理。根據這個原理，當增加反應物濃度時，平衡就向減少反應物濃度的方向移動；減少生成物濃度時，平衡就向增加生成物濃度的方向移動。當增大壓力時，平衡就向減小壓力的方向移動；當減小壓力時，平衡就向增大壓力的方向移動。升高溫度時，平衡就向吸熱的方向移動，降低溫度時，平衡就向放熱的方向移動。1812、什么是飽和蒸汽壓？在一定溫度下，任何液體的表面分子都會有飛到空間的傾向，即氣化。同時，飛到空間去的分子，由于不停的地運動，也有飛回液面形成液體的傾向，即液化。當飛到空間去的分子數與飛回液面形成液體的分子數相等時，即氣化和液化的相對量不再變化而建立了動態平衡。此時，液體上方的蒸汽壓即為該液體在該溫度下的飽和蒸汽壓，簡稱蒸汽壓。同一液體在不同的溫度下，或同一溫度的不同液體，它們的飽和蒸汽壓是不同的。1913、壓力表示什么意義，常用什么單位？單位面積上的作用力叫壓力。對靜止的氣體，壓力均勻地作用在與它接觸的容器（氣瓶、儲氣罐）的壁面上；對于液體，由于液體本身受到重力的作用，底部的壓力高于表面的壓力，而且隨深度增加而增大。按國家標準，力的單位為牛（N），面積的單位為m2，則壓力的單位為N/㎡,叫帕（Pa）.工程上應用此單位嫌太小，實際常用的它的單位Mpa。1Mpa=106Pa=10kg/cm2。20大氣壓力：氣壓表是用于衡量大氣的壓力。當加上儀表壓力上就可得出絕對壓力。大氣壓力通常是以水銀mm為單位，但是任何一個壓力單位都能作出同樣很好的解釋物理大氣壓：P大氣=76厘米水銀柱=1.01X103Pa1個物理大氣壓力（atm）=10.33米水柱1個工程大氣壓（at.）=1kgf/cm2=10米水柱1atm=1.033at.≌0.1MPa=105Pa。1MPa=103kPa=106Pa21表壓和絕對壓力的關系式表壓：壓力表指示的數值Mpa（G）或（g）絕對壓力：Mpa（A）或（a）；是考慮到與完全真空或絕對零值相比，我們所居住的環境大氣具有0.1Mpa的絕對壓力。在海平面上，儀表壓力加上0.1MPa的大氣壓力可得出絕對壓力。高度越高大氣壓力就越低。絕對壓力=壓力計壓力＋當地大氣壓力2214、什么是沸點？沸點：1個大氣壓下，液體沸騰時的溫度。如在1個大氣壓下水的沸點為100℃在5個大氣壓下水的沸點為159℃在2.5MPa（G）下水的沸點為226℃在4.5MPa（G）下水的沸點為259℃在9.8MPa（G）下水的沸點為310.3℃1個大氣壓下，液氧的沸點約90K(-183℃)，液氮沸點約77K(-196℃).2315、離心泵的構造及工作原理是什么？離心泵的主要工作部件有葉輪、泵軸、吸液室、泵殼、軸封箱和密封環。工作原理：離心泵在起動前必須向泵殼內注水，將吸水管與泵殼中充滿液，然后起動泵，此時電動機帶動泵軸，使葉輪旋轉，葉輪的葉片迫使液體轉動，產生離心力，在離心力的作用下，液體從葉輪中心甩向葉輪邊緣，以高速進入泵殼，液體從葉輪流出時，獲得了能量（動能和壓能），這些高能量的液體經過泵殼導流，流向排出管。當葉輪將液體率向邊緣的同時，葉輪中心形成真空，因而使液體在外界壓力的作用下，不斷地進入葉輪中，這樣，液體就連續不斷地通過離心泵輸送出去。2416、離心泵的主要性能參數有哪些？離心泵的主要性能參數有轉速、流量、揚程、功率和效率等。（1）轉速即泵軸每分鐘的轉數，用符號n表示。單位是r/min

（2）流量是指在單位時間內所排出的液體量。通常是指體積流量，用符號Q表示，單位是m3/s或m3/h；有時也用質量流量表示，符合是G，單位是kg/h或kg/s；25（3）揚程是指單位重量液體通過泵后所獲得的能量，用符號H表示，單位是m。有泵的實際揚程及理論揚程之分。（4）功率與效率，泵的功率分為有效功率、軸功率和原動功率。有效功率是指單位時間內通過泵的流體所獲得的功率，即泵的輸出功率，用符號Ne表示，單位為KW。26軸功率即原動機傳動泵軸上的功率，用符號N表示。效率是泵的有效功率與軸功率之比，效率的表達式為

Neη（％）＝———N原動機軸與泵軸連接存在機械損失，所以原動機功率通常比軸功率大。2717、如何正確使用離心泵？（1）開泵前向軸承注潤滑油，關閉出口閥門，打開排氣閥，向泵內注滿輸送液體，用手盤車檢查軸轉動是否靈快。（2）啟動泵后，觀察壓力大小是否達到規定值，運轉正常后，緩慢地開大出口閥門，使壓力平穩上升。（3）經常檢查填料函與軸承的溫度，防止泵軸磨損和軸承燒壞。28（4）泵內無液體時，切不可運轉，更不能開反轉，否則損傷葉輪和軸套松扣。（5）出口閥門關閉后，泵的運轉時間不能太長，不然泵會發熱。（6）在冬季停泵后應將泵內的液體放凈，并沖洗干凈，防止將泵體凍裂或凍結。2918、對離心泵怎樣做好維護保養工作？（1）經常檢查泵內有無雜音和振動現象，發現后及時檢修。（2）經常注意壓力表和電流表的指針擺動情況，超過規定指標應立即查明原因并處理之。（3）按時檢查動密封泄漏情況，泄漏嚴重應停泵檢查動靜密封環磨損情況，如屬于填料密封應調整壓蓋的壓力。3019、簡述安全閥的作用及類型。安全閥的作用是當壓力容器內介質壓力超過允許值時，閥門開啟并發出警報聲，繼而全開，排放一定量介質，以防止容器設備壓力繼續升高；當壓力降到規定值時，閥門便及時關閉，從而保護設備安全運行，安全閥的種類很多，按其整體結構及加載機構的形式可分為杠桿式、彈簧式和脈沖式。3120、管路的標準有哪些？如何定義的？管路的標準是統一規定的：管子和管件的主要結構尺寸與參數，即公稱直徑與公稱壓力，具有相同公稱直徑與公稱壓力的管子和管件可以互相配合或互換使用。公稱直徑，管子的公稱直徑即不是它的內徑，也不是它的外徑，而是與它內徑相近的一個整數值，一般以DN表示，公稱直徑也稱公稱通徑；對于壓力容器來講公稱直徑是指設備直徑的內徑。公稱壓力，公稱壓力是為了設計、制造和使用方便，而人為規定的一種標準壓力，通常以PN表示，如公稱壓力10MPa，用PN10表示。3221、管路的連接方法有哪些？適用范圍是什么？

管路的連接方法有螺紋連接、焊接、法蘭連接等。螺紋連接也稱絲扣連接，只適用與公稱直徑不超過65mm，工作壓力不超過1MPa，介質溫度不超過373K的熱水管路和公稱直徑不超過100mm，公稱壓力不超過0.98MPa的給水管路，也可用于公稱直徑不超過50mm，工作壓力不超過0.196MPa的飽和蒸汽管路，在有連接螺紋的閥門和設備時，只能采用螺紋連接。33法蘭連接，中、低壓管路常采用平焊法蘭連接，低壓采用光滑密封面，壓力較高時則采用凹凸型密封面，常用非金屬軟墊片做墊片，高壓管路連接采用平面形和錐形兩種連接法蘭。平面形要求密封面光滑，采用軟金屬做墊片，錐面形要求端面為光滑錐形面，墊片為凸透鏡式，用低碳鋼制成。3422、“三懂四會”是什么？“三懂”：懂性能、懂原理、懂結構。“四會”：會操作、會保養、會維修、會處理一般故障。3523、流量和流速的關系式？流量：單位時間內流過任一流通面積的流體的體積或質量。單位：kg/h,m3/h,t/h

流速：單位時間內流體在流動方向上流過的距離。單位：m/s。流量=管道的截面積*流速（注意單位）例如：假定159*4.5的水管道,管內水的流速為1.5m/s，則每小時流過的水為：3.14/4*(0.159-0.0045*2)2*1.5*3600=95.38m3/h3624、如何進行沖洗液位計？先開啟液位計的放水閥門進行氣相、液相同時沖洗，然后關閉液位計液相閥門沖洗氣相管道，再關閉液位計氣相閥門打開液相閥門沖洗液相管道，這樣一關一開重復多次。此時注意液位計內是否出現了水位。最后開啟汽相、液相閥門，關閉放水閥門，使液位恢復正常。3725、如何選用壓力表的量程？

當測量穩定壓力時，正常操作壓力應為量程的1/3～2/3，最高不得超過量程的3/4。當測量脈動壓力時，正常操作壓力應為量程的1/3～1/2，最高不得超過測量上限的2/3。3826、簡述風機工作原理？

電動機帶動風機葉輪高速運轉，葉輪內部的空氣通過葉輪上的葉片被甩出去，此時葉輪中心產生負壓，外界空氣受大氣壓作用經鼓風機入口管被吸入葉輪中心，而后又被葉片甩出去，如此反復進行，升壓后的空氣就被輸送到所需空氣的設備中去。3927、鍋爐的基本工作參數是什么？

什么叫鍋爐的蒸發量？

表示蒸汽鍋爐工作特性的基本參數主要有額定蒸發量、額定蒸