化工流程图中常见考点梳理归类
时间:2019-05-24 08:16 来源:未知 作者:鲁名峰 点击:次 所属专题: 工艺流程
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原料预处理阶段 | |
1.研磨、粉碎 、喷洒 | 1.可增大反应物的接触面和接触机会,加快反应速率,以提高原料转化率、利用率、浸取率的目的。 2.增大接触面积的具体措施有:固体采用粉碎、研磨的方法;液体采用喷洒的方法;气体采用多孔分散器等。 |
2.浸出 | 1.即浸取、溶解:向固体中加入适量溶剂,使其中可溶性的物质溶解或通过反应进入溶液。(分:水浸、酸浸、碱浸、醇浸等)。 2.水浸:是为了分离水溶性和非水溶性的物质。 3.酸浸:是为了溶解金属、金属氧化物、调节PH促进某离子的水解而转化为沉淀等 4.碱浸:是为了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解铝及其化合物、调节PH等。 5.醇浸:为了提取有机物 |
3.如何提高 浸出率 | 1.浸出率:实际浸取量与理论浸取量的比值 2.提高浸取率可从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物的浓度、溶剂性质等方面思考,适当延长浸出时间、多次浸取等也有助于提高浸出率。 |
4.灼烧(煅烧、焙烧) | 是指在高温下使固体原料分解、反应或改变结构。 |
5.搅拌、加热 | 加速溶解;增大反应物的接触面积,加快反应速率;对于吸热反应,加热可同时提高原料的转化率,但要避免反应物或生成物的过热分解。 |
6.增大反应物浓度、加压 | 1.可加快反应速率 2.加压一般是提高气体反应物浓度措施,在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜 3.生产中常使廉价易得的原料适量过量,以提高另一原料的利用率 |
7.催化剂 | 大大提高反应速率、降低能耗,但不影响化学平衡。使用时必须注意其活性温度,且防止杂质使催化剂“中毒”,延长使用寿命。 |
8.表面处理 | 含有很多,如除去表面油污,或金属晶体可用机械发打磨,或化学法除去表面氧化物等。 |
分离与提纯-------条件的控制 | |
1.控制pH | 1.目的:使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离 2.方法:加入能消耗H+的物质且不引入新的杂质。如要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH。 |
2.控制体系的环境氛围 | 1.蒸发或结晶时,加入相应的酸或碱以抑制某些盐的水解。 2.需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体,抑制水解并带走因分解产生的水汽。 3.营造还原性氛围,防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防止Fe2+被氧化。 4.加入氧化剂进行氧化。如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化转化为Fe3+ 绿色氧化剂H2O2的优点:不引入新杂质,对环境无污染。 |
3.控制温度 | 1.加热:加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(如促进水解生成沉淀) 2.降温:防止某物质在某温度时会溶解或分解,或促进平衡向某个方向移动 3.控制温度在一定范围内:综合多方面因素考虑。如使反应速率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反应发生、使催化剂的催化活性最高等。 4.如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况,寻找合适的结晶分离方法。 |
4.趁热过滤 | 1防止过滤一种晶体或杂质的过程中,因温度下降而析出另一种晶体。 2.若首先析出的是产品,则防止降温时析出杂质而影响产品纯度(目的是提高产品纯度);若首先析出的是杂质,则防止产品在降温时结晶而损耗(目的是减少产品的损耗) 3.方法:将漏斗先置于热水中预热。 |
5.产品洗涤 | 1冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,减少洗涤过程中的溶解损耗 2.有机物(如用乙醇)洗涤:洗去表面的杂质离子,降低晶体的溶解损耗,且易于干燥 |
6煮沸 | 促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气 |
7.加氧化剂 | 氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子 |
8.加氧化物 | 调节PH促进水解(沉淀) |
循环操作与副产物利用 | |
循环操作 | 1.对可逆反应:可将未转化的反应物分离出来后送入反应器重新反应。如合成氨反应是可逆反应,分离氨后的尾气中还含有大量原料气N2和H2可送入合成塔,实施循环生成。 2.若某种物质在流程中既是辅助原料又是副产品(既流进又流出),则考虑循环利用。 3.注意某些隐形存在物质,在循环操作中因累积导致浓度过高,可能影响产品的纯度 |
其他常见考点 | |
2.实验仪器 | 过滤、蒸发、灼烧、一定物质的量浓度的配制、质量分数浓度的配制、酸碱中和滴定 |
3.实验操作 | 1.洗涤沉淀:往过滤器中加蒸馏水,使水浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2-3次。 2.洗涤沉淀的目的:去除沉淀表面附着的可溶性的杂质离子和母液 3.检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤液,根据沉淀吸附的杂质离子,加入合适的检验试剂 ,若没有特征现象出现,则表明沉淀已洗涤干净。 易溶性晶体洗涤(如碳酸钠晶体):为减少晶体因溶解而损失,可用相应的饱和溶液或酒精洗涤。 4.滴定终点的现象: 6.从溶液中得到干燥晶体或沉淀的步骤:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥 7.趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度8.易分解的物质:低温烘干或自然晾干 9.蒸馏: 11.干燥: |
4.结晶方法 的选择 | 1.NaCl型溶质:蒸发、结晶 2.KNO3型溶质或所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O等):蒸发浓缩(至有晶膜出现),冷却结晶 3.Ca(OH)2型溶质:蒸发、结晶 4.若A为NaCl型溶质(溶解度受温度影响小的溶质),B为KNO3型溶质(溶解度受温度影响大的):A溶液(含有B杂质)提取A: 蒸发浓缩(结晶),趁热过滤 B溶液(含有A杂质)提取B:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。 |
5涉及计算 | 利用关系式法或原子守恒进行处理 |
6.绿色化学理念: | 考虑:(1)环境污染问题;(2)原子的经济性;(3)节约能源(包括使用催化剂)(4)原料应是可再生的(或者可循环使用)(5)工艺的安全性 |
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