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化学反应流程优选九篇

时间:2023-07-23 09:17:22

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇化学反应流程范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

化学反应流程

第1篇

2、2NaHCO+HO=NaO+2HO+2CO。

3、两个反应生成产物都是硫酸钠和碳酸,但碳酸在常温中不稳定会分解为二氧化碳和水。

4、一个是碳酸钠中的碳酸根离子和硫酸中的氢离子发生反应。

5、一个是碳酸氢钠中的碳酸氢根离子和硫酸中的氢离子发生反应。

第2篇

[关键词]化工工艺 设计 安全危险 分析

中图分类号:TP697 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0297-01

一、化工工艺设计概述

1.化工工艺的概念

把化学原材料向化学产品转换的一种方式与方法就是化工工艺,这一实现方式与方法的所有工业流程都包括在化工工艺当中。想要实现化工工艺从生产到产品的转换,涵盖步骤主要由以下几个方面:

第一,处理原材料。初步处理化工原材料,方式有碾碎、提纯、粉磨等等。

第二,进行设计化学反应。达到化学原材料往成品转换的本质为化学反应的设计,此为化工工艺比较关键的一个步,由已作相关处理的原材料提供其化学反应所需环境,在一定程度上提高化学反应的转换率。

第三,化学产品的精处理。把化学反应生成的产品作出一系列的精处理,使得到的化学产品可以满足于实用性的要求。

2.化工工艺设计

化工工艺设计指的为达到化学反应所需的原材料、反应条件和工艺流程的设计过程的目的。化工工艺设计的范畴相对较大,不但拥有工艺流程设计,还包含工艺流程实现的管理方式等。在尚未进行化工工艺设计时,当最先熟知化工工艺设计的原则和安全规程,经由灵活设计化工生产工艺,达到工艺流程精简、安全规范、高效稳定运行的目的。

3.化工工艺设计的特点

1)化工工艺设计具有系统性的特点。化工工艺流程为一项系统而复杂的设计,其中包括了化工生产的各个方面。

2)化工工艺设计规模各异。不一样的化工生产方式,它的化工工艺设计就不一样,包含化学原材料、化学反应和化学成品等等。

3)化学工艺设计的资料具有不全面性。化工工艺本身为一项特别先进的设计项目,它的流程设计没有特别多的参考经验。

二、化工工艺设计中所存在的安全危险问题及控制措施分析

1.化工工艺设计中对原材料安全性能的控制

化工工艺设计是实现化学原材料往化学成品之间的转换过程,将产生多种不同的化学反应与物理反应,某一种物质在某一形态下具有危险性和危害性,所以当对一些可能具有危险性的物质进行掌握与控制,检验此类物质在化工工艺流程中的稳定性,展开安全性评估和识别,有效防止原材料、半成品以及副产品在化工工艺中出现危险的状况。

2.化工工艺设计中存在的安全性问题及控制措施

化工工艺设计是实现化学反应而拟制的工艺路线与流程,在设计时当综合考虑,在有效保障产品质量的条件下,选择一条相对安全或者能够有效保障安全性的路线,把化工工艺设计中的危险度降到最小。所以,进行工艺流程设计期间当遵循以下的几个原则:

第一,工艺路线实现的最简化。化工工艺实现流程的最简化,能够有效减少化工工艺流程中间所存在的化学反应,提高化工工艺反应的安全性。

第二,尽最大程度地选择危险性和危害性相对低的原材料。对于化学工艺设计的安全性降低原则来说,原材料安全性的提高比化工工艺流程的简化具有更重要的意义。

第三,在最大可能的情况下选择新的设备和新技术。新设备以及新技术能够很好的地把化学反应当中产生的危险物质降低,可以将中间生成物的在一定程度上循环利用,进一步的把化工工艺设计的成本降低,从而把经济效益和化工工艺的安全性与环保性提高。

三、化工工艺设计中控制措施分析

化工工艺流程设计中的核心内容就是化学反应,通过化学反应可完成原材料到成品的转化,许多的安全性问题h及于这一过程当中。因而,对于提高化工工艺设计的安全性有着十分重要意义的部分就是选择安全性良好的化学反应设备。对于化学反应种类繁多的化工工艺来讲,控制化学反应的安全性有着很大的难度。除此之外,还有很多不可控因素存在于化学反应的过程中,像是化学反应需要的温度、湿度控制很难达到精确的控制等,通常能够成为化学反应的一种潜在安全隐患。如果想要很好的对化学反应中设备安全性问题进行控制,就要注意以下几个方面:

1)降低进料量,能够准确的控制化学反应所需的加热速度以及冷却速度。化学反应过程当中,对化学反应具备的条件进行精确控制就是为了有效地提升它的反应转化率。这样,就可以很好的降低相关副产品的生成,把化工工艺的安全性提升。

2)化学反应过程中,要对相应的反应参数进行控制,防止反应仪器产生超压、超荷等状况。化学反应的过程中,反应设备的安全性主要依靠对反应本身的控制,如果化学反应过程当中出现一些超压现象,很大程度上就会致使设备状态失灵,导致安全事故。

3)相关废弃物的排放。化学反应一般会致使产生很多副产品与废弃物,将副产品进行合理的利用就能够很好地实现社会经济效益,很大的价值存在于其中。但是,废弃物不同,不止不可以提供价值,处理不合适还会有严重的环境危害与潜在危险。所以,化工工艺流程设计中应考虑如何处理有关废弃物的排放,做到有关废弃物在达到排放标准之后才可以进行排放。不只是能够很好的实现保护环境,同时可以把化工工艺流程设计的安全性提高。

结语

实现化学工业生产的前提就是化工工艺设计,化工工艺设计有着更高的安全性要求的根本原因是化学工业本身的特殊性与限制性。本文分析了目前我们国家化工工艺流程设计当中出现的问题,并以此提出了相对应的措施。化工工艺设计是一种的流程设计,它具有很强的系统性,其设计时应将影响安全性的各个因素都考虑到其中。但是,无论再完美的设计也很难做到兼顾化工工艺过程当中的任何一个细节,对于在化工工艺生产中所存在的缺陷我们应从化工工艺工艺当中进行及时的补救与修改,把任何一个流程都要控制好,绝对不允许发生化工事故。

参考文献

[1] 赵文涛,刘克强.化工工艺设计中安全危险的识别与控制 [J].中国石油和化工标准与质量,2013,11(14):2-13.

第3篇

【关键词】化工工艺 工艺设计 安全危险 预防措施 分析探究

新形势下,随着人们在日常生产中安全防范意识的不断提高,以及对生产工艺设计的研究不断深入,促使人们对于化工工艺设计中存在的安全危险问题给予了越来越多的关注和重视。受化工行业本身的特殊性影响,化工行业在安全危险的问题上要求极为严格,需要化工企业人员在日常生产的管理和操作上,提高对安全危险的识别和控制能力。为此,本文主要从化工工艺设计涉及的一些内容和知识点加以讨论,帮助化工企业人员识别和控制化工工艺设计中存在的安全危险问题。现具体分析如下。

1 化工工艺设计的概述及特点

化工工艺设计,主要是指在设备、管道、泵阀、仪表和自动化等方面的配置,以及工艺流程的设计等。在整个化工工艺设计的过程中,为了确保化工生产的安全可靠和高效运行,需要熟悉掌握化工生产的原则和精神,并在此基础上,根据化工规范中对物品的危险程度等级的划分,确定不同危险等级的物品的防火间距、防爆等级等,从而为我们在选用设备与仪表、操作方式、消防器材等方面提供了安全保障。

一般来说,化工工艺设计的特点主要包括设计基础资料不完整、工艺流程独特、工作量大以及规模大小不一等几个方面,设计基础资料不完整,体现在化工工艺设计的资料未经检验完善,数据缺乏足够的可靠性和完整性;工艺流程独特,主要是由于化工装置及设备的多样化和规格特殊化所导致;工作量大,则是从整个化工工艺设计来看的,化工企业的总体投资大、设备多、管道多,增加了化工工艺设计的工作负担。同时,规模大小不一,则表现在测试工程数据的化工装置规模不一。

2 化工工艺设计中安全危险问题的识别及控制

2.1 工艺物料方面

通常在化工工艺生产过程中,原料、材料、半成品和副产品,以及贮运物质都是以气态、液态和固态存在的,具有相应的物理、化学性质和危险危害。需要化工企业人员加强对这些危险特性的辨识、分析和评价。分别从化工工艺的各类物质的性质、稳定性、化学反应活性,以及爆炸特性、健康危害等加以识别和控制。

2.2 工艺路线方面

一般来说,在选择化工工艺的路线时,应该从化工物质的安全危险出发考虑,尽可能采用无害、低危险性的物料,缓和化工工艺过程的苛刻程度,可以通过采用化学反应物催化剂,稀释或缓和各类危险物料。或是采用各种高新的化工技术、设备及工艺,取消或缩小中间贮罐,一定程度上减少危险介质的藏量。此外,通过采用污水回收、生产废料和助剂回收等方式,对于实现化工工艺的节能降耗,有着极为重要的作用。

2.3 化学反应装置方面

2.3.1化学反应器选型要求

化学反应器,若以进出物料的情况划分,主要有间歇式化学反应器和连续式化学反应器两大类。若以物料流程划分,则可以分为单程化学反应器和循环化学反应器等两种。若是从化学反应器的结构来看,则有釜式、管式、塔式和固定床,以及流化床等几种。

通常情况下,构成化学反应器的装置设备特性,以及工艺流程决定了化学反应装置的整体特性。在化学反应器的选型过程中,应该注重工艺的适应性和安全性问题,并从化工工艺的操作和操作出发,确定型号形式。

2.3.2化学反应设备材质

考虑到工艺流体、流速、流体反应特性以及腐蚀特性等因素对化工工艺设计的影响,在化学反应设备材质的使用时,应该注重设备的耐腐蚀性、强度、可焊性以及机械加工性等方面,同时,对于可能影响化学反应温度的杂质要加以重视,以免化学反应速度受到影响,导致化学反应的不稳定性和一系列危险问题。此外,部分测温测压类的污染物甚至会起到类似催化剂的作用,进而引发不必要的化学反应,需要化工企业慎重考虑。

2.3.3化学反应条件控制

在化学反应条件控制上,为最大限度避免出现失控反应,可以通过外循环冷却器、多段反应等方式,加强化学反应的控制。或是采取通入低温介质的方式,帮助化学反应器降温。也可采用向化学反应器输入易挥发的液体的形式,利用液体挥发来吸收热量。

2.3.4化学反应设备结构

通常情况下,为了确保化学反应装置的安全可靠,在化学反应装置的设备结构,尤其是高压容器设备,不但要求具备足够的结构强度,还需要保证设备的严密条件好,以免大量介质泄漏引起火灾、中毒等危险问题。

2.4 管道及阀门方面

管道往往用于输送易燃、易爆、腐蚀以及具有毒性的物料,在管道设计时,应从材料选择、管道布置、振动以及应力分析等几个方面综合考虑,以免发生泄露。需要化工企业熟悉了解整个化工工艺流程,重视管道系统在化工工艺流程中的作用,包括操作条件、介质物化特性以及腐蚀情况等方面的要求。阀门一般用于调节介质的流通和压力系统,具有切断或接通介质、控制流通、改变流量、以防介质回流等显著功能。在化工工艺设计中,阀门的设计必须符合安全生产及检修。

2.5 电气设计方面

在电气设计中,应该在确定当地是否属于爆炸以及火灾等危险环境,并根据火灾和爆炸的危险程度不同,最大限度避免电气设备、电气线路等因为设计不当而发生爆炸事故。

2.6 整体化工园区方面

从现阶段我国化工园区的设计特点及监管能力来看,大多存在着不同程度上的滞后现象。为此,要减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,化工企业可以通过设立统一的安全监测和管理部门,创建完整性的安全生产标准,并形成以“政府为主导、社会为中介、企业一体化”的综合管理体系,通过三方连带责任追究机制,将安全危险有效控制在最小范围。

参考文献

[1] 朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备,2011,11,(06)

[2] 李跃云,董喜红.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].黑龙江科技信息,2010,10,(09)

[3] 杜维君,孙迎春,任欢.试论化工设计之中安全危险的识别及其控制手段[J].化工管理,2013,03,(08)

第4篇

第30题有机化学基础的解题思路是:

最近三年高考第30题有机化学的基本流程就是:

(A)提供新情境:一条陌生反应信息+一个合成路线,学生需要会处理这些新情境。

(B)结合化学选修5的知识:P4-P5页各种官能团的性质和P69页有机物各官能团之间的相互转化。

(C)解决的有机问题主要有:有机分子式的计算、书写有机物的结构简式、有机反应类型、同分异构体书写、结合新情境的有机方程式书写。

(D)学生在学习官能团的性质时,主要就是掌握有机物断键与成键,掌握官能团的反应类型、有机方程式书写(包括化学试剂与反应条件),并通过有机化学实验等帮助完成有机官能团性质的掌握。高考有机化学就是这样考查有机化学的核心知识与能力的。但学生因为规范书写、有机方程式书写中条件与试剂、结构简式书写等都会导致本来可能拿分却未能拿到。

(E)联想:考生看到试题目殊字眼时需要特别关注,它往往是答题关键所在,看到就要联想到相关知识块。教师在复习备考中,需要与考生一起进行读题与寻找关键字眼的训练。

第31题化学反应原理题的解题思路是:

1. 选修4《化学反应原理》包括的主要化学反应及原理如下表:

2. 考查状态:气相体系或水溶液体系为主,也可能液态非水体系。

3. 考查思路:

(A)气相体系(2011年高考)。

(B)溶液体系(2013与2010年高考)。

4. 化学反应原理题的解题思路是:无论是什么体系,试题肯定都是陌生情境。

(A)气相体系:

结合陌生情境,主要回答下列问题:

(1)反应速率及外界条件对速率与平衡的影响;

(2)读图或表格得出结论并分析;

(3)作图(进行必要的标注);

(4)化学计算:求平衡转化率(计算结果保留两位有效数字);

(5)反应热计算或书写热化学方程式。

(B)溶液体系:

第32题化工流程图的解题思路是:

本题全省平均分一直不高,但区分度很好。多数学生对此题深感困惑。因此第32题也是用于区分高分群体的重要手段之一(另一个是化学实验)。陌生但真实的化工生产情境,突显广东高考化学亮点:化学离不开生产生活实际,将学生所学的化学知识应用于生产与生活实际,使学生充分认识到化学在日常生产生活中的重要地位。

(A)先 “抢分”,粗读试题(审题):(1)在大题干中:找出原料成分,生产的目的,产品成分,产品的实际应用价值等要点,养成把重要信息圈上的习惯。

(2)在流程图中:了解工业生产流程主线与核心转化,明确工艺(实验)的目的在流程图的哪一步或哪一阶段达成;分离、提纯的步骤所在。

(B)后精处理“得高分”:“处理新信息新情景”突破难点,先找出化工生产主线:原料核心化学反应所需产品;再找出支线:原料的预处理、产物等的循环利用;排放物的环保处理。结合所学知识整合流程图和问题的信息,先回答简单的、不需完全看懂题目的小题干的设问;最后突破难点:反复阅读,关键点(尽量把化学式、新信息、处理后的信息书写在流程图中);分析各个阶段的生产目的,但是一定是为总的生产目的(得到纯的产品或副产品循环利用)服务;

第5篇

2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

第6篇

关键字:工艺流程题;能力立意;高考化学

文章编号: 1005–6629(2012)6–0061–03 中图分类号: G633.8 文献标识码: B

自2004年,广东省作为高中课改的先行省份,每年均有工艺流程题出现。而这种题型也成为了广东省高考方案(2010年开始实施新调整方案)调整后难度系数最小(最难)的试题(见表1和表2)。

相的除杂已了然于胸。而像本题形成三相除杂学生不太熟悉,故而答题时出现错误较多。试题的(1)、(4)、(5)与工艺流程非密切相关,即它们单独成题时考生即可作答,这就告诉考生一个重要信息,工艺流程题中的部分试题不看工艺流程也可作答得分;试题的(2)、(3)只要突破与工艺流程密切相关的核心化学反应,学会对工艺流程进行整体解读,答案也会跃然纸上。

5.2 工艺流程题的一般解题策略

(1)“工艺流程的考查模式”(如图2所示)是解答工艺流程题的一般范式,具有一定的普遍意义。

(2)与工艺流程密切相关的核心化学反应是解答工艺流程题的关键。陌生化学方程式的书写遵循原子守恒和电子得失守恒原理。抓住了工艺流程题的核心化学反应,就抓住了解答工艺流程题的牛鼻子。

(3)与工艺流程非密切相关的设问中下层学生均可作答。工艺流程题中的设问常常是非相关设问在前,密切相关设问在后,且交替设问。这就告诉考生工艺流程题中的某些设问不看流程完全可以答题得分,因此,大可不必被复杂的工艺流程题所吓倒。

(4)物质的分离和提纯可概括为两相分离和三相分离。只要条件允许,这两种分离方式在一定的环境中会得到充分利用。

5.3 求解工艺流程题学生应具备的知识与技能

第7篇

简单说明了化学生产中遇到的一些基本问题,最后简单介绍了化学生产过程中一定量的催化剂、适宜的温度、适宜的浓度以及适宜的压强能够使得生

产效率有所提升。

【关键词】化学生产 效率 提升

化学是一门古老的学科,自从人类开始学会使用火,便已经开始了最早的一些化学实践活动,而人类的始祖钻木取火并且利用或烤熟食物、取暖等等就是充分利用了燃烧时候的发光发热现象。而化学知识的整体形成以及发展是一段漫长而且曲折的道路,它的不断发展推动了人类社会的不断进步与发展,化学的发展不仅促进了生产力的发展,而且在一定程度上推动了人类社会的不断前进。

1 化学生产的重要性

1.1 提高了人类的生活质量

化学生产的一个重要作用便是保证了人类生活质量的不断提升。人们可以利用通过化学生产所合成的药物来抑制细菌以及病毒的滋生,从而保证人类的身体健康;可以利用通过化学生产而制得的化肥以及农药从而增加粮食的产量;可以利用化学生产从而研发出来新的材料以及能源等等,从而使得人类的生存条件得到不断的改善;最重要的便是利用化学从而综合应用自然资源以及保护环境,从而使得人类的生活变得更加美好。1.2 化学可以与数学物理等学科共同成为自然学科

化学实际上是一门实用性较强的学科,它与数学、物理等学科可以共同组成自然学科,它是科学技术飞速发展的基础。化学的各种核心知识已经广泛应用于自然学科的各个领域,化学也是对自然进行改造的强大力量的重要支柱之一。化学家们可以利用化学知识从化学的角度来对社会中的各种问题来进行观察以及思考,充分利用化学知识来分析从而解决例如粮食问题、能源问题等等社会问题。

1.3 化学能与其它学科进行交叉与渗透

化学能够与其它学科进行交叉与渗透,从而产生很多的边缘学科,例如地球化学、生物化学、宇宙化学以及大气化学等等,使得电子、航天、生物、地质、等等科学迅猛的发展,在化学生产不断发展的过程中,很好的促进了其它领域的发展,使得人们生活质量提高,丰富了人们的精神世界。

2 化学生产过程中的基本问题

2.1 依据化学反应原理确定化学生产过程

化学生产应该是已化学反应的原理为依据的,其中,应该注重实验室的研究,确保所有的化学生产都应该符合一定的化学反应规律。

在这里就以工业制硫酸过程举例说明。而工业制硫酸是以硫为原料的,而工业制硫酸的基本原理可以由如下的化学方程式来进行表示:

(1)以硫为原料,并且制备二氧化硫:S+O2=SO2

(2)通过催化氧化反应将SO2通过氧化从而形成SO3:2SO2+O2=2SO3

(3)SO3通过转化从而 形成H2SO4:

SO3+H2O=H2SO4

由以上原理可以得知,工业制硫酸可以分为三个阶段,分别为造气阶段、催化氧化阶段以及吸收阶段,而且还得注意沸腾炉、接触室以及吸收塔的搭建。

由上可以确定出工业制硫酸的基本流程,首先应该在SO2中通入空气从而形成SO3,然后经过净化和干燥,然后经过催化反应室,在400到500摄氏度、常压,并且有催化剂作用的情况下,将其通入吸收塔,然后发烟硫酸进入稀释室可以值得98%的硫酸,然后将其放入贮存室。

2.2 化学生产过程中对原料的选择

对于化学生产中对原料的选择过程中应该考虑什么元素,在这里仍然以工业制硫酸为例来说明。首先我们应该思考在工业制硫酸过程中为什么实用硫磺而不实用黄铁矿来作为原料。在这里我们就应该将硫磺以及黄铁矿制硫酸作一对比,然后我们得出硫磺制硫酸的流程要比黄铁矿制硫酸的流程要短一些,而且设备也较之较少,占地相对来说也少,就投资方面来说,硫磺制硫酸相对来说要省一些,建设周期也较短,而且其生产简单而且稳定,比较容易操作,最重要的便是其能够较为容易的实现自动控制,原料的运输量也比较小,因此三废的治理量也比较少,劳动生产率明显较高,容易实现装置的大型化。但是,硫磺制硫酸的成本比黄铁矿制硫酸的成本要高一些,是由于硫磺需要进口,假如装置实现了大型化,充分将规模经济效应的优势进行发挥,则一定可以做到硫磺制酸与黄铁矿制酸的生产成本相当甚至会低一点。

2.3 化学生产过程中对条件的控制

在化工生产中要尤其注意对生产条件的控制,因为适宜的生产条件能够使得化学生产效率大大提升。例如在工业制硫酸的过程中就应该考虑适宜的温度以及压强,这不难得出工业制硫酸的三个适宜的生产条件,即:常压、低温(400~500℃)以及适当过量的空气。

2.4 化学生产过程中三废的处理问题

化学生产中尤其要注意对三废的处理,因为其对环境的污染及其严重,化学生产过程中的三废则指的是对尾气的处理、对污水的处理以及对废渣的利用。例如在工业制硫酸过程中就应该考虑如何处理尾气中的SO2,如何对废水中的酸性物质进行处理,而且在生产过程中的废渣也应该寻求妥当的办法进行处理。

2.5 对能量的充分利用

将化学生产中的废热进行充分利用,可以使得化学生产成本大大降低。在这一原则的基础上,则可以考虑在沸腾炉旁边设置废热锅炉,从而产生蒸汽发电;也可以在催化反应室中设置热交换设备等等措施。

3 化学生产中效率的提升

3.1 催化剂能够提升化学生产效率

催化剂可以再一定程度上提升化学生产效率,这是毋庸置疑的。催化剂可以加快化学反应速率的实质便是其使得反应生成中间物的能量降低,从而使得更多的反应物分子成为活化分子,从而使得化学反应速率能够得到成千上万倍的增加,而要生成中间物则必须要将催化剂结合进去,然后中间生成物经过分解从而得到我们反应的最后产物,这时催化剂将会被释放出来,这也同样是催化剂的量与化学性质反应前后不变的一个主要原因,其实,催化剂是参加了化学反应的,由于催化剂是有催化作用的,而催化作用的充分实现则需要其与反应物进行充分的接触,因此,在反应物充分的条件下,催化剂的用量越多,浓度越高,与反应物所接触的量越多,则单位时间内所产生的中间物就越多,所得到的的最后产物也就越多,而在反应中应该保证催化剂能够与反应物进行充分接触,这样才能在很大程度上增大化学反应速率,从而提升化学生产速率。在这里值得说明的便是催化剂只能够在一定程度上改变化学反应速率,但是其并不能改变化学反应平衡。

3.2 适宜的温度能够提升化学生产效率

够使得化学反应速率有所提升,从而提高化学生产效率。关于温度与化学反应速率的关系,人们早年已经做过很多相关的试验,也得出了一定的结论,那便是提高温度,能够使得活化分子的百分数增加,从而使得分子的有效碰撞的次数也有所增加,进而使得分子的碰撞频率增加,这便使得化学反应速率有所提升,在化学反应中,无论是放热反应还是吸热反应,在升高温度的同时,化学反应速率都是有所提高的。只要在化学反应中提高温度,反应物分子就可获得能量,进而使得一部分原来能量较低的分子变成活化分子,使得活化分子的百分数有多增加,使得有效碰撞次数增加,这是温度提升可以提高化学反应速率的主要原因,另一个次要原因指的便是温度的提升能够使得分子的运动速率有多提高,这便使得化学反应物中分子碰撞的次数增多,这也同样能够使得化学反应的速率加快,从而提升了化学生产效率。3.3 适宜的浓度能够提高化学生产效率

在化学反应中催化剂浓度、温度以及压强等条件均一致的情况下,在一定的程度上使得化学反应物的浓度增大就能够使得单位体积中的活化分子的数目有多增加,从而使的化学反应中的有效碰撞次数增加,进而使得化学反应速率也有一定程度的提升,在这里值得说明的是,活化分子的百分数是保持不变的。

3.4 适宜的压强能够提高化学生产效率

在有气体参与的化学反应当中,当除了体积的其他条件保持不变的情况下,在一定程度上增大压强,也就是使得体积减少,反应物的浓度增大,使得单位体积内的活化分子的数目增多,从而使得单位时间内的有效碰撞次数也有所增加,这便使得化学反应的速率加快,进而使得化学生产效率有多提高,反之则减少。当体积不变的情况下,加压,即加入并不参加化学反应的气体,则化学反应速率就不会发生变化,这是因为浓度没有发生变化,则使得单位体积内的活化分子书目就不会发生变化。但是在体积不发生变化的情况下,加入反应物,同样是加压,使得反应物浓度增大,化学反应速率也会增加。假如体积可变,恒压即加入不参加化学反应的气体,化学反应速率就会减少,由于体积怎打,使得反应物的物质的量并没有发生变化,而反应物的浓度有所减少,使得单位体积内的活化分子数目就有所减少。

3.5 其它因素

使得一定量固体的表面积有所增大,也可以使得化学反应速率增大,光照也可以使得某些反应的速率增大,除此之外,超声波、溶剂、以及电磁波等等也能够对化学反应速率有所影响。

4 结束语

化学生产能够有效的提高人们的生活质量,随着当代科学技术的不断发展,人们已经越来越关注与如何使得化学生产效率有所提升,而要使得化学生产效率有所提升,则首先应该考虑的便是如何使得化学反应速率提高,综上所述可以得出,在一定程度上增加催化剂浓度、提高温度、增大压强等能够提高化学反应速率,从而提升化学生产效率。

参考文献

[1] 王佛松,王夔,陈新滋,等,展望21世纪的化学[M].北京:化学工业出版社,2001

[2] 吴俊明,化学新课程课堂教学的发展走向,化学教学,2011,(4)

[3] 李保山,基础化学[M].北京:科学出版社,2003

[4] 孙梅.探究反应条件(催化剂、浓度、温度)对化学反应速率的影响,现代阅读,2012

第8篇

关键词:化工工艺;安全设计;危险识别;控制措施

前言:化工工艺安全设计工作是保证化工生产安全稳定进行的有效措施,在化工工艺安全设计中,工作人员应做好化工工艺安全危险的识别及制定合理的对策。

一、化工工艺设计的难点

1.1设计工作量大

在设计时要针对不同的化学原料进行调研,确定其各种性能,然后才能对其有下一步的设计。另外,化工工艺设计的预算往往要超出其他工艺流程的设计,由于原材料多为特殊产品,不管是生产设备还是后续的处理设备,都需要做特殊考虑。并且许多企业为了能够提前抢占市场,往往采用开发与设计同步的方式,一边开发设备以及工艺,一边将开发出的东西进行调整和优化。因此在预算中往往含有大量的科研经费,因此这使得预算与其他工艺设计相比增加不少。

1.2工艺流程独特

由于化工装置的工艺流程一般都比较独特,针对不同的化学产品需要有与之匹配的装置进行生产,因此,无论是对于功能化还是标准化的设计,在设备选用方面都给设计人员提出了更高的要求。

1.3工艺条件复杂

化工工艺设计时往往要考虑化工装置的工艺条件,比如温度、压力、液位等等,有的化工装置需要多个工艺条件结合起来控制,才能形成完整的工艺装置,最终生产出产品来。这些工艺条件需要进行不断的调试和关联,这个过程也往往比较复杂。

二、化工工艺安全设计中的危险识别

化学工艺中的危险因素多种多样,并且其极不稳定,有不确定性。在对化工工艺流程中的危险识别中,必须要进行准确的把控,这样才能更好的做好化工工艺安全保障工作。从化工工艺的设计来说,主要就是对相关流程中的安全事故进行防范,对化学工艺流程中一些不安全的因素进行排除,否则,稍有不慎就会引起安全事故。

2.1工艺物料

在化学工艺的相关流程中,经常会使用一些复杂的工艺物料,这些化学物品很多都具有易燃易爆的特性,具有极高的危险性,如果未做好防范措施,很容易发生爆炸或者火灾等较大的事故。因此,做好化学工艺设计,要对危险品进行甄别,要对化学工艺中的化学元素进行有效的识别和处理,而且对于这些物料中后期的保管以及运输也需要有一个很好的保证工作。

2.2工艺路线

化工工艺设计所针对的工艺物料性质复杂、种类繁多,而化工工艺设计的工艺路线也具有成产连续性强、工艺流程复杂等特点。化工工艺流程中,每一个环节都必须按照规定进行,任何一个环节出现了差池,都有可能带来失败,甚至会发生安全事故,从而给企业带来一定的经济损失。所以在进行化工工艺安全设计时,必须熟悉整个工艺路线,确保每处设计都符合工艺要求及相关规定,同时尽量减少工艺流程中危险物料的使用,从而降低危险事故发生的几率。

2.3化学反应装置

化工工艺所使用的反应装置较为多样,并且每一种装置性能也都比较特殊,因此,进行化工工艺设计时,做好化学反应装置的危险识别工作是及其重要的。化学反应是化学工艺流程中关键的一环,首先就需要对化学的一些反应装置进行熟知,保证使用过程的正确并且安全。如果化学的反应装置使用不规范,或者选型出现差错,都会对整个化学反应产生致命的危害,进而引起安全事故,因此,化学工艺设计时需要对危险因素进行良好的控制,充分把握其中出现的一些危险因素,并正确的进行实际操作,保证其良好的运行。

2.4管道

管道在化工工艺流程中一般起着输送的作用,无论化工工艺中的液态还是气态物质,都需要管道进行输送。而在化工工艺中的这些液态或气态物质,一般都具有易燃易爆或者是强碱强酸的特征,而这些物质的泄露不仅会严重污染环境,还会引发重大的安全事故。因此,一定要做好管道的危险识别工作,这就要求在化工工艺安全设计中,一定要充分考虑输送物质的化学和物理性能来选择相应的输送管道,并明确管道的材料和作用;化工厂员工一定要重视检查管道的泄露,以防管道泄露带来的安全事故。

三、化工工艺安全设计中危险因素的控制

3.1工艺物料安全控制

在生产的过程中,原材料的变化往往是多样且快速的。原材料可以分为几个演变过程,即原料、材料、半成品、中间产品、副产品以及成品,它们可能以不同的形态存在,具有的化学以及物理性质也不尽相同。因此全面的了解他们的性质是识别危险以及对危险进行分析和评价的基础。评价的方面主要应该有物料和产品的稳定性、化学反应活性、燃烧以及爆炸特性、毒性及健康危害等方面。

3.2化学反应装置控制

作为化学反应装置的核心,化学反应往往有着举足轻重的地位,许多产品都需要通过化学反应来得到。但是与化学反应相对应的是不安全因素。因此,在进行工艺设计的时候,要在最开始就预想好在工艺链运行过程中可能出现的最严重的事故是怎样的,以此为出发点,进行反应器以及搅拌器的选择。

3.3工艺路线安全控制

在实际的生产过程中,要尽量使用安全性高的原材料代替安全性低的,同时也要考虑化学反应产生的一些副产品是否有毒有害。另外,对有害的副产品要进行必要的处理,或者稀释或者中和。在进行工艺运行的时候,减少设备链中原材料的储存,并且尽量做到物尽其用,减少浪费以及对环境的污染。

3.4工艺管道安全控制

管道是连接整个化学生产工艺链的媒介,通过管道输送的物质往往有易燃易爆、腐蚀性或有毒的特点,因此,如果管道不能完全的封闭,可能会导致这些有害物质泄露,对生产人员造成生命财产的威胁。在管道设计时,应该尽可能的对可能发生的泄露进行预想,并且从材料选择、管道连接以及受力分析等多方面规避泄漏问题的发生。在实施生产之前,要提前对控制管道的阀门材质以及密闭性进行检查,并且对管道布置的位置进行合理分析,防治由于管道震动导致的有害物质泄露。易燃易爆原料应该尽量不要经过拐弯处的管道,并且所有的管道支架都应尽可能的接地。

3.5安全防护装置控制

在化工生产的现场,必须要有相应型号的灭火器,以便在原材料因化学反应导致起火的时候能有尽快处理。另外,对于一些危险性比较大的生产工艺,相关工作人员还需着防护服进行操作。高危实验应尽量保证全自动生产。

3.6健全安全监督管理单位

为了对化工工艺中的危险因素进行有效控制,除了要提高监督管理水平,还要建立健全化工工艺设计的安全监督管理单位。管理单位要起到良好的监督作用,制定一些科学合理的设计原则,并要求相关设计单位严格按照设计原则进行设计。

3.7提高安全监督管理水平

为保证化学工艺的安全有效,不仅要做好其危险识别的工作,还需要对化学工艺中出现的一些危险因素进行有针对性的控制。为此,首先需要做好设计时的监督保障工作。对于设计企业的管理者或者一线的操作者都需要进行相关的安全知识的教育培训,保证其化学工艺中的危险因素能够被扼杀在设计萌芽中。

3.8严格考察厂家生产情况

项目竣工投产后,设计单位需要严格按照国家标准,对其生产的产品进行不定期的抽检与检查,检查化学工艺中的一些危险因素是否在控,从设计层面有效的保证其安全生产。除了对产品进行不定期的检查外,还应当组织人员,进行一线生产工艺路线的考察,及时发现可能存在的问题并排除,确保化工企业安全生产。

结语:

在化工生产过程中存在较多的危险因素,在化工工艺安全设计中,需要正确识别危险,并且制定出高效、安全的运行策略,全面进行危险防治。

参考文献:

[1]芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探索[J].现代工业经济和信息化,2015,01:40-41.

第9篇

关键词: 广东高考化学实验题 呈现方式 教学启示

自高中化学新课程实施以来,化学实验题在高考化学卷中占有重要位置(在30%—40%之间),故此有“得实验者得天下”一说,因此能够做好实验题成为化学得高分的一个关键因素。高考化学实验题主要考查考生处理化学信息和分析解决问题的能力。

一、高考化学实验题呈现方式

2012年广东高考化学考试题的设计比较合理,体现了新课改的基础性、选择性、综合性、时代性特点。高考化学卷在内容上主要涉及四大主题:(1)基本概念、原理;(2)常见无机物及其应用;(3)常见有机物及其应用;(4)化学实验。今年广东高考化学实验主要从以下几个方面进行了考查:基础实验原理考查题如第9题(6分);第30题(4)(5)(6分);实验解析能力与其他化学原理结合考查题如第31题、第32题、第33题。

1.实验基本操作的考查。

在高考化学试题中,各种题型的变换以基本实验为基础,主要包括常见实验仪器的规格及其使用组装,气体的净化和干燥,集气装置,气密性检查,尾气吸收装置,加热操作及实验安全操作,等等。

如:9.下列实验能达到目的是( )。

A.用溴水鉴别苯和正己烷

B.用BaCl溶液鉴别SO与SO

C.用浓HNO与Cu反应制备NO

D.将混有HCl的Cl通入饱和NaHCO溶液中除去HCl

此题考查内容是检查学生对基础实验的掌握程度。四个选项分别对课本中的的基础实验现象、化学反应知识进行了考查。A溴水与两者均发生萃取,溶液分层,溴水层褪色。B.BaCl溶液SO与SO两者均生成沉淀。D.HCl和Cl均可与NaHCO溶液反应生成CO气体继而引入新杂质。

同样,在第30题的(4)中,题目提示有两种物质能够发生银镜反应,考生由此可以推断出此化合物是有四个碳的醛类。银镜反应是化学实验中典型实验现象的反应。以上两个题目虽在综合题目之中出现,但在考查领域上仍然是课本中的基本实验原理。因此,教师在复习过程中必须引导学生重视课本中的基础实验,吃透课本才能有更大的提高空间。

2.分析实验结果、处理实验数据能力的考查。

在高考化学试题考查实验能力的题目中,对实验结果的分析,一般要求考生分析实验的关键细节及产生的误差,等等。实验结果的处理,既可能直接报告数据,又可能从有关数据中归纳出定量的计算公式,绘制出一定的变化曲线。

如:31.碘在科研与生活中有重要作用,某兴趣小组用0.50mol?LKI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?LKSO、0.10mol?LNaSO等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。

题目考查了学生对化学反应速度影响因素的掌握及对盖斯定律的认识程度。(1)要使淀粉变蓝,即需要耗尽SO,根据题目给出的化学方程式,即可得知答案;(2)要探究反应物浓度对反应速度的影响;(3)化学反应速度的影响因素;(4)考查盖斯定律的应用。

3.强调实验技能的考查。

目前化学实验试题仍然以强调实验技能的信息为主要考查方式,这类考题是拉开分数差距的题型。近年来这类题目主要的呈现方式是通过化学符号,仪器、药品、实验装置图、实验步骤、化学反应的社会应用、反应的流程图及相关的实验现象来表述。

如第32题是一道工艺流程题,考查了化学平衡、勒夏特列原理。一般工艺流程题目多会给出相关的化学反应及工艺流程,进而考查学生对实验掌握的能力与素质,化学方程式或工艺流程没有见过,可是万变不离其宗,掌握了实验的原理,一切都会迎刃而解。如第33题(苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸)是一道有机实验设计与探究题,此题旨在对考生进行实验探究能力和信息加工处理能力的考查。本题的出发点是化学科学能帮助人们改造物质并更好地应用物质,此题以常见的有机化合物知识为载体对化学反应式、科学探究的策略、方法及利用与创新意识等方面进行考查。

二、广东高考化学试题中实验题的发展趋势

1.以考查考生能力为重点。

从近年化学高考题的题型可以看出,命题者愈来愈注重考生对化学实验的理解能力、获取信息能力、实验与探究能力和综合运用能力的考查,尤其是实验的解析及实验数据处理能力已经成为考查考生的重点部分。

如:2004年全国卷的第28题;2005广东卷第20题;2006广东卷第21题;2007年北京卷第26题;2008年重庆卷第8题;2008年广东卷第20题;2009年广东卷第20题;2010年广东卷第31题,计算平衡常数;2011年广东卷第33题,测定Ba(OH)?8HO的含量。

2.突出对化学实验主干知识的考查。

化学基本实验操作、实验原理、实验装置、实验现象依然是历年高考化学实验命题的重点出题范围,试题围绕着化学实验的主干知识作进行命题,因此考生应注重对基本实验的复习,尤其是教材中关于萃取、分液、过滤、蒸发等实验操作,托盘天平、容量瓶及滴定管的使用方法,装置气密性检查等的复习。

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