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化工工艺流程

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化工工艺流程

化工工艺流程范文第1篇

关键词:氯碱工业;工艺流程

氯碱工业是最基本的化学工业之一,是中国现代化之母,其产品不仅应用于化学工业,同时还广泛应用于石油化学工业、纺织工业和公共事业等多个领域中。在实际的电解法制钾碱的生产中,对选择科学合理的工艺流程可以有效提高生产效益。现在笔者就对电解法制钾碱的关键工序的工艺流程进行详细分析,希望能够为设计人员提供参考依据。

1盐水一次精制的工艺流程

1.1盐水一次精制的传统工艺

传统工艺流程在国内外氯碱工业的使用历史悠久,且至今还在沿用这种传统的工艺。其一次盐水工序生产过程相对稳定,设备运行稳定,对设备检查维修的投入较少,且普通操作人员进行培训之后即可熟练操作。但是生产所需要的设备和装置大,占地面积相应的也会比较大;一次盐水工艺自动化程度低,一旦系统出现异常,那么技术人员需要花费较长的时间才能够找出故障点,会阻碍生产的进度;而砂滤器会产生二氧化硅造成二次污染;另外,一次盐水的固形物含量偏高,后序处理难度大。

1.2膜法过滤工艺

1.2.1戈尔膜盐水精制工艺特点。①脉冲式过滤。达到过滤时间之后,过滤器自动进入反冲状态,通过反向静压差使得滤饼脱落、沉降,经过一定的时间之后再开始下一个过滤周期;②高流量一次净化。其具有超强的过滤能力,是普通过滤器的5到10倍,并且无需再配置固液分离设备;③低压反冲不仅能够确保设备的正常运行,同时最大限度避免对其造成损害;④因为膜非常薄,可以将其看作表面过滤,即使滤程有轻微的堵塞用酸即可溶解,因此造成机械损伤的可能性微乎其微。1.2.2凯膜盐水精制工艺特点。①工艺简单,流程短。盐水中的悬浮物低于1mg/L,可以满足离子膜电解生产装置中电解槽的使用,同时无需再进行别的操作,可以直接进入离子交换树脂塔进行二次盐水精制;②固液分离一次完成,无需再配备过滤装置,且过滤能力高,过滤精度稳定,无需再进行改造,节约了大量的人力、财力的投入;③装置和设备小,并且对一些环节进行了精简,不需要清理澄清桶,大幅度减少了操作人员的工作量;④对原盐质量的要求降低了,进而降低原材料的采购成本,保证了盐水的质量,膜管的使用期限得到了延长,同时这个设备因为经过相应的防腐处理,对液体酸碱度的要求更宽松。

2氯化钾溶液电解的工艺流程

2.1盐水二次精制工艺

自一次盐水工序的精盐水进入过滤盐水槽,用蒸汽加热至65℃后,进入离子交换树脂塔除钙、镁离子至小于20ppb;失去交换能力的螯合树脂要用酸、碱及纯水每72小时自动再生一次。

2.2电解工艺

经树脂塔处理后的盐水送入盐水高位槽,自流进入各电解槽。在电解槽阳极室生成的淡盐水流进阳极液槽,然后经阳极液泵送到脱氯单元。在电解槽阳极室生成的氯气送氯处理工序。电槽阴极室产生的碱液一部分送各用碱工艺点;一部分碱液经阴极液冷却器调整温度后,通过加入纯水来控制碱液浓度循环回到电解槽;其余则送往蒸发工序。在电解槽阴极室生成的氢气送往氢气处理工序。

2.3淡盐水脱氯工艺

阳极液槽的淡盐水经阳极液泵送至脱氯塔,在真空下将溶解在盐水中的游离氯脱出,脱氯后的淡盐水仍含游离氯约20~30mg/l,加入32%碱液调节pH后,与K2SO3溶液反应进一步除去游离氯,脱氯完全后的淡盐水由脱氯盐水泵送至一次盐水工序。由脱氯塔脱出的氯气经脱氯冷凝器冷却、分离水分后由脱氯真空泵送至氯气总管。脱氯冷凝器冷凝下来的氯水自流回阳极液槽。

3钾碱蒸发的工艺流程

3.1顺流流程

顺流流程指的是进入蒸发器的电解液与加热蒸汽的方向相同,假如一套多效蒸发设备,电解液流向的特点是电解液的浓度会越来越高,蒸汽压力会越来越低。根据串联蒸发器数量的不同,顺流流程又可以分为顺流双效、顺流三效部分强制循环等多种形式。

3.2逆流流程

逆流流程主要通过降膜浓缩器来实现,降膜浓缩器采用熔盐作为载热体,在系统中循环使用。由助燃空气鼓风机送来的助燃空气经助燃空气预热器预热后,与作为燃料的天然气一并送入天然气燃烧系统燃烧,并在熔盐加热器中,通过辐射和对流将熔盐加热到大约420℃送至降膜浓缩器浓缩碱液,而冷却后的熔盐自流入熔盐槽,再经熔盐泵送回熔盐加热器循环使用。

3.3流程讨论

化工工艺流程范文第2篇

【关键词】化工工艺;萃取剂;选择

中图分类号:TL283文献标识码: A

一、前言

萃取剂被广泛的应用在化工工艺流程中。人们对化工工艺流程的质量要求也越来越严格。化工工艺流程决定着整个化工产品的质量,我国在对其萃取剂的选择上仍然存在一些问题和不足,因此,我们必须加强对化工工艺流程中萃取剂选择的探讨。

二、化工工艺流程简介

化工工艺流程实际指化工生产中将化工原材料转换成产品所需要经过的步骤。一般性化工工艺流程包括三个步骤,分别为原料处理、化学反应以及产物精制。

首先是原料处理。处理前期要确保原材料的规格、状态等都符合化学反应要求,只有符合化学反应要求的原材料才能投入化工生产;然后,采取措施对原料进行处理,这里要强调的是,不同原料所采取的处理方法大不相同,必须保证原料处理的针对性。其次是化学反应。化工工艺流程中,化学反应是最关键的工序。经过处理的原料必须在适当的温度、环境下发生化学反应后才能生成其他物质,得到化工产品。因此在化工生产中一定要控制好化学反应这项操作。由于化学反应也是具有一定转化率的,所以在化学反应之前一定要控制好原料的投入和产出比,结合不同原料、不同产品的特性,有针对性的选择化学反应方式。化工生产中常用的化学反应有氧化、还原等等。最后是产物精制。产物精制内容为:对化学反应后得到的产物进行杂质分离,最后得到化工生产的目标产品。产物精制是化工工艺流程中的最后一个步骤,萃取就是产物精制的一种方法,同样对化工工艺质量有着重大影响。

需要强调的是,在化工生产中,每一个生产环节都具备与之对应的操作方法和操作要求,且化工原料、生产方法的选择必须按照一定规律进行,这是化工生产的特殊性。化工工艺流程中的每一个环节、每一项内容都必不可少,只有保证了化工生产设备、原料、方法的合理性,才能保证化工工艺的顺利进行。

三、萃取剂的选择原则

1、萃取剂应该有良好的选择性;萃取剂应该有良好的物理性质(如与水的密度差大等);萃取剂应该有稳定的化学性;萃取剂应该具有较好的萃取速度;萃取剂应该价格便宜;萃取剂没有毒性或者毒性很小。对萃取剂的选择应该综合考虑各种因素,权衡利弊然后做出最佳选择。

2、萃取剂的选择需要注意的问题

最近几年以来,由于生命科学、精细化工和材料科学等新兴科学的快速发展,现代分离技术手段得到了极为广泛的应用,使的分离科 学的理论逐渐完善 ,分 离技术也 不断提 高 ,逐 步发展 成为一门相对独立的学科。萃取作为一种经典的分离方法,无可厚非的在分离科学领域占有一席之地。它的本质是利用萃取剂将物质由亲水性转化成疏水性 ,最终达到分离的目的。萃取剂在萃取操作中起着举足轻重的作用。溶剂萃取的关键是萃取剂的确定,萃取剂的选择应该注意下几点 :

(1)考虑萃取剂应有高的选择性和高的萃取容量 ;

(2)萃取剂与料液的互溶性要低,与料液有一定的密度差,易于分相 ;

(3)熔点低 、沸点 宜太高,相对密度小 、粘度低、腐蚀性低,化学及热稳定性好也是优良萃取剂的必要条件 ;

(4)萃取剂的挥发性要低,毒性要小,价廉易得 ,回收方便;

(5)有 良好 的选择性和物理性质 ;

(6)要有 萃取速度 ,而且 价格便 宜 ;

(7)没有毒性或者毒性很小。

四、正确选择萃取剂的有效方法

1、正规溶液理论选择萃取剂

正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段,具有形式简单、操作方便等优点,但其不足之处在于使用范围有限。具体来说,正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的性质,在中低极性混合溶液中应用较多,可作为非极性分子(分子力为色散例)判断的重要手段。但不适用于极性分子,主要是因为极性分子间力相对较复杂,可见该理论对萃取剂的选择有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式,利用无限稀释活度系数计算极性分析相关数值,在某些极性分子检测中获得成功,适当扩展了该理论的适用范围,但仍然有使用限制。

2、UNIFAC模型选择方法

化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成,虽然有机物类型多样且混杂,但在某种程度上它们是由几十种基团组成,于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质,从而选择萃取剂,这就是所谓的UNIFAC模型选择法。

UNIFAC模型选择法有两种基本概念:基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础上发展而来的。于局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的,最初使用该概念的是U原NIQUAC法。随着时代的发展,UNIFAC模型开始被提出并不断完善,如Gmehling的修正模型、Hooper的修正模型、Kikic的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要,具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后Gmehling等人对该修正模型不断改进和创新,最终得到简化公式,根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数,在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高,可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。

3、NRTL模型法

NRTL模型是由Prausnitz提出的,他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的,因此他增添了非随机参数,提出基于液相分层的NRTL模型法。随后相关学者对该模型法进行了一系列深入研究和拓展,使得NRTL模型法除了在含水体系中应用外,还可以在其他体系中运用,且预测精度较高。

4、选择反萃取能力强的萃取剂

利用萃取剂进行化工萃取工艺时,若萃取过程中环境受到影响,那么萃取物质也容易发生变化(从有机物质转变为水),这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂,且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。

5、化工工艺流程萃取剂选择注意事项

第一,控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时,应严格控制萃取物的容量,即萃取期间,其单位容量能够对强保留分离物进行保留,该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外,萃取剂还具有保存有效成分的特点,即萃取期间,可以分离原材料中的杂质和有效成分。

第二,低互溶性。基于对材料的萃取功能,应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异,即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点,而水溶相对较好。取萃取剂对材料(水)进行萃取时,可以促使材料分层,有效避免乳化现象。因此,工业人员应基于材料的密度,选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取,能够充分保证萃取质量。

第三,保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等,保证上述这些化学性质符合要求,如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说,煤化工污水中主要有害物质为酚,需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发,易造成二次污染;二异丙基醚相对上述物质具有乳化性弱、挥发性弱等特点,因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。

五、萃取剂选择的要点

1、考虑萃取剂应有高的萃取容量。萃取容量就是在最优条件下,单位萃取剂的量能够保留一个强保留分离物的总量,反映的是单位浓度的萃取剂对被萃取物质的萃取能力。通常情况下,容量高的萃取剂能够从混合物中充分除去其他杂质,保留目标物质。因此,在选择萃取剂过程中应当充分考虑到这一点。

2、萃取剂与料液的互溶性要低,与料液有一定的密度差。在这里,料液主要是指水。萃取剂的水溶性要小、油溶性要大,即在水相中溶解度小,在稀释剂中溶解度要大。这种条件下,萃取剂易与水相分层,不生成第三相、不发生乳化等现象。简单地说,与水密度差极大的萃取剂,不容易与水相溶,分离效果更好。

3、保证萃取剂熔点低、沸点不宜太高、相对密度小、粘度低、腐蚀性低等具有这些化学性质的萃取剂通常具有良好的化学及热稳定性,良好的化学及热稳定性正是优秀萃取剂的必备条件。换言之,不具有这些优良化学性质的萃取剂应当发挥不了良好的分离效果。

六、结束语

通过对化工工艺流程中萃取剂的选择问题的分析,进一步明确了萃取剂在化工工艺过程中的重要性。因此,我们要严加控制萃取剂的选择,确保化工工艺流程的质量。

参考文献

化工工艺流程范文第3篇

碳是影响钢铁性能的基础元素。钢铁材料本质上(占总量90%以上)是铁一碳合金。焦炭是高炉中热量、支架及还原剂的主要来源,作用不可替代。预计到本世纪中叶我国钢铁制品在国民经济的交通、建筑、机械等方面仍然不可替代。焦炭生产企业随着钢铁企业的发展将进一步发展,其提高能源效率,工艺运行效率和节能减排任重道远,责任重大。

流程工业及流程工业特征

流程工业流程工业是指物质流在能量流的推动和作用下,按照信息流设定的“程序”及“流程网络”,通过物理变化和化学变化的方法,将原料转化变为产品的连续性生产过程。流程工业在国民经济中占有重要位置,占国民经济总产值66%以上,主要行业能耗占全国工业总能耗的70%。钢铁、煤炭、造纸、化工、石油等行业均为流程工业,并被贯以“二高一资”行业,属于节能减排重点。炼焦工业的物质流、碳素流均为能源介质,属于典型的能源流程产业,也称碳素流程产业。生产原料处理量大,过程连续,产品品种相对稳定,工艺流程基本不变,但工艺参数多变.其产品通常不是以新取胜,而是以质量、成本取胜。生产装置安全稳定、长周期、满负荷、优质高效运行是企业实现低成本的关键。流程高效运行表现在:物质流、能量流、信息流的稳定有序、连续紧凑、高效转化、耦合匹配。目前流程工业均存在能耗高、成本高、污染重、劳动生产率低、资源利用率低等特点。由于人们对流程产业功能多样性、目标多样性、价值多样性及工艺过程能质转换价值认识不足,远末开发。物质流基本处于有序,但能量流、信息流远未有序是这一状态的根本原因。流程工业物质流是增值过程,能量流是耗散过程。能量流的价值在于防止和减少能量的衰变和贬值,这是节能的意义所在,亦是社会能源危机的根源。流程工业的内循环度,表现在物质流的资源再利用及物质流增值能力和环境价值,表现在能量流的回收再利用能力和能量效率。流程工业能量流的高效运行有量的平衡,更有质的效率及能量、能质、能级、时间、空间和用户的耦合匹配。提高流程工业的能源效率,就要对工艺过程进行系统优化、协同优化,追求系统能效;就要对工序间能源介质进行网络优化、集成优化,追求集约能效。做到:能质级匹、等效替代、梯级利用、藕合匹配。流程工业的物质流是从无形到有形,能量流是从有型到无形。对他们的有序运行必须靠信息流的可视化,智能优化和智能控制来保障。流程工业过程均由“三传”(传质、传热、传递动力)“一反”(反应器、转化器)物理、化学工程装备组成.流程是否高效、有序,稳定,决定于这“三传一反”装置的高效优化和开发,决定这“三传一反”装置的信息受控和匹配运行,决定于这“三传一反”装置是否清洁和低碳。焦化工业更是如此.基于对流程产业的认识,焦化工业的技术创新、技术开发就有了明晰的目标:就是用高效装备技术、高效工艺技术、高效管理技术开发低碳高效焦化流程。

化工工艺流程范文第4篇

一、工艺流程题的特点

工艺流程题,就是用框图形式把化工生产过程中的重点生产流程显现出来,并用所给信息及相关化学知识设计问题,组成与化工生产和社会生活紧密联系的化工工艺题型,此类试题分为三个部分即已知、流程图和问题;已知多数是给出工艺生产的原料和最终要生产的产品,流程图部分是用框图表示出原料到产物的工艺流程,最后根据生产过程中所给信息及用到的化学知识设计成问题。

此类试题的特点有:一是试题情境真实,工艺流程来自工业生产实际,让学生理论联系实际,用所学知识去解决实际问题。二是试题涉及的知识点多,信息量丰富,不但考查对基础知识的掌握程度,而且提高了学生解决问题的能力。三是试题阅读量大,信息较多,提高了学生阅读能力和对信息的采集、归纳和应用能力。

二、化学工艺流程的类型

化学工艺流程按自然资源的开发与利用,可将工艺流程分为以空气为资源的工艺流程题(如合成氨、制硝酸工业工艺流程题),以水为资源的工艺流程题(如海水制盐,氯碱工业,纯碱工业、海水提溴等),以矿石为资源的工艺流程题(工业制硫酸,冶炼钢铁,电解冶炼制铝和镁等),以化石燃料为资源的工艺流程题(如有机合成等),如果按生产过程中的主要程序可分为除杂工艺流程题(如提炼高纯硅),原料转化工艺流程题,电解工艺流程题(如电解精炼铜),有机合成工艺流程题(如合成有机玻璃)和资源能源综合利用工艺流程题等。

三、化学工艺流程题的解题方法

工艺流程题的常见考点有:(1)常见离子的检验(Cl-、SO42-、CO32-、SO32-、Fe3+、Fe2+等);(2)提纯除杂(过滤、分馏、萃取、酸化、沉淀、转化、氧化等);(3)结晶过程:蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤;(4)溶液PH的调节(除Fe3+等);(5)减少污染,绿色化学应用;(6)纯度、转化率、产量的定量计算等。要快速准确地解决这类题,除了需要掌握中学化学基本知识和基本技能外,最重要的问题是提高分析工艺流程题的能力,为了更好地解决此类问题归纳方法如下:

1.工艺流程题的分析过程

工艺流程题是考查学生运用已有知识和相关信息解决工业生产问题的能力,应按下面方法分析:(1)采集信息,得出生产目的;(2)分析图框中的各个步骤①原料②反应步骤③最终产物;(3)不要忽略问题中的信息。

2.工艺流程题的解题方法

(1)确定生产目的、采集有用信息。信息包括已知信息、流程图中渗透的信息、表格信息、问题中的有失信息。通过这些信息,确定生产目的。首先比较分析工艺流程中的第一种原料与最后一种产品,从比较分析中找出原料和产品之间的联系,得出工艺流程中原料转化为产品的基本原理和检验,除杂提纯产品的工艺方法,结合有用的信息,把问题逐个解答;若有多组原料,要合成一种或几种中间产品,再与部分其他原料生产所需的主要产品,这样的工艺流程题应将工艺流程图分成多条生产线,分散分析。

(2)分析框图,了解各步作用。分析流程图中的原料与产品,找出两者的关系,结合问题思考:原料转化为产品的过程中都发生了什么反应?每一步反应除目标产物外,还有哪些杂质、哪些副产物?如何鉴别目标产物?如何除去杂质?有些化学工艺生产为了充分利用原料,还要考虑“绿色化学”理念。除考虑将原料转化为产品外,同时还要考虑将副产品循环利用。遇到这类题型主要线索是原料转化为产品,同时也要考虑提高原料的利用优选法和再循环问题。

(3)审清题意,规范答题。落笔答题很关键,针对学生简述能力较差、化学用语表述不准确,所以答题时要审清题意,文字表达要准确、严密、科学。如不能把名称写化学式、不能把离子方程式写成化学方程式、方程式要配平、看清是写出实验操作名称还是让写具体操作步骤。

四、例题分析

例题1:(2011山东理综)实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2,流程如下:

(1)操作Ⅰ使用的试剂是 ,所用主要仪器的名称是 。

(2)加入溶液W的目的是 。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中数据可知,理论上可选择的pH最大范围是 。酸化溶液Z时,使用的试剂为 。

开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH

Mg2+ 9.6 11.0

Ca2+ 12.2 c(OH-)=1.8 mol・L-1

(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是 。

(4)常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-8;H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于 。

设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论): 。

仪器自选。

供选择的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。

答案:(1)四氯化碳,分液漏斗。(2)除去溶液中的SO42- 11.0≤PH

三种参考方案如下:

方案一:将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色,且澄清石灰水变浑浊,证明H2SO3酸性强于H2CO3。

方案二:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色,证明H2SO3酸性强于H2CO3。

方案三:配制相同物质的量浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,用酸度计(或PH试纸)测两溶液的PH。前者的PH小于后者,证明H2SO3酸性强于H2CO3。

解析:该题为离子的分离提纯类试题。在解题过程侧重联系物质分离提纯的基本原理和实验方法。如开始通入氯气,为强氧化剂,后面上层液、下层液看出为分液操作。过滤操作,说明加入物质,可以沉淀某种离子,故可以选用合适的试剂。

(1)操作I是萃取,且萃取剂的密度大于水的,所以可为CCl4。

(2)分析要除去的离子(SO42-和Mg2+)即可得到CaCl2。加入溶液W是为了除去SO42-,要保证除尽Mg2+,所以PH≥11.0,而又不能使Ca2+沉淀,所以PH应小于12.2。

(3)收集CO2应用向上排气法,可知a错误,c长颈漏斗端应插入液面以下,故b、d均可。

(4)抓住题设信息,因CO2与SO2气体溶解度不同无法比较;酸性强弱还可以从以下两个方面进行考虑;①用强酸制弱酸原理,SO2与NaHCO3反应制取CO2 ,然后用酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2,用品红溶液检验SO2是否除尽,最后用澄清石灰水检验是否有CO2生成;或将CO2通过饱和NaHSO3溶液中,用品红溶液检验有无SO2生成。若品红不褪色,则证明H2CO3酸性小于H2SO3。②相应盐水解程度进行比较,取相同浓度的NaHCO3和NaHSO3,然后测其PH即可。

例题2:硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意图如下:

(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是 。

(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:

Fe(OH)2+ + =Fe(OH)3+Cl-

(3)针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是 。

(4)根据下表数据,调节“滤液 2”的pH时,理论上可选用的最大区间为 。

Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3

开始沉淀的pH 10.4 6.4 - -

沉淀完全的pH 12.4 8.0 - -

开始溶解的pH - 10.5 - -

Ksp 5.6×10-12 - 6.8×10-6 2.8×10-9

(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是 (选填序号)。

a.大理石粉 b.石灰乳

c.纯碱溶液 d.烧碱溶液

(6)“滤液4”之后的操作依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。

(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于 。

答案:(1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分。(2)2Fe(OH)2+1Cl-+1H2O===2Fe(OH)3+1Cl-。(3)FeO(OH)(或其他合理答案)。(4)8.0≤PH

解析:本题考查的是化学反应原理(包括化学平衡原理、水解原理),物质的制备、分离和提纯等实验操作,以及绿色化学观念和经济的视角分析实际生产中各种问题的能力。解题的基本思路为:

(1)从反应速率及反应充分的角度分析。

(2)ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,化合价降低2,Fe(OH)2生成Fe(OH)3,化合价升高1,所以Fe(OH)2的计量数为2,最后用O、H配平并检查。

(3)化学式量为89,只能含有一个Fe,余下33为H、O,所以有两个O、一个H,化学为FeO(OH)。

(4)选择的区间应该为Zn(OH)2完全沉淀、Mg(OH)2还没开始沉淀。

(5)因为Mg(OH)2的溶解度远远小于Ca(OH)2,且石灰乳价格便宜,所以石灰乳最好。

(6)制取带结晶水的硫酸锌,应该用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等过程。

化工工艺流程范文第5篇

[关键词]高考;工艺流程;解题策略

化学是一门实用性学科。《高中化学学科考试说明》中指出:“化学学科命题注重考查自主学习能力,重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展,促进学生在知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观等方面的全面提升,促进学生德智体美劳全面发展。”化学工艺流程题正是考查学生分析、解决实际问题能力的具体体现。

一、高考化学实验题中关于工艺流程题的考查概况

1.工艺流程题的来源

工艺流程题脱胎于无机框图推断题,它创设了一个以工艺生产为背景的真实情景,将主要的生产阶段用框图表示,用箭头将反应原料与目标产品联系到一起。基于此,出题人可将科学发展、绿色化学的思想渗透其中,以体现新课程的要求。工艺流程题的知识主线仍然是无机化学反应,但相比较于单纯考查元素性质的无机框图推断,工艺流程题则给出了更大更深更广的考查空间,它所设计的问题基本可以遍及化学模块的各个领域,主要涉及元素化合物、物质的分离提纯、化学反应原理和化学实验。设问方式也多种多样,如填空、选择、简答等。它的主要特点是题干阅读量大,生产流程比较陌生,题材新颖,考查方式灵活,无法猜题,更好地体现了公平、公正的选拔原则。

2.工艺流程题的设问角度

工艺流程题的问题设置一般都由易到难,逐层深化,立足基础,注重综合,体现学科核心素养。常见的命题角度分为以下几种:(1)化学物质化合价的判断或元素的电子式的书写。(2)书写工艺流程中部分反应的化学方程式或离子方程式,也会涉及到氧化还原反应方程式的书写。(3)分析工艺流程中试剂选择及选取原因。(4)判断工艺流程中间部分产生的物质的种类。(5)选择合适的物质分离提纯的方式,能准确表述其操作步骤及注意事项。(6)计算原料实际的需求量以及产物的产量。(7)工艺流程优化的具体措施。

3.工艺流程题的考查内容

工艺流程题尽管设问和考查内容较多,但都紧扣《考试大纲》和《考试说明》命题,不会出现偏、难、怪的问题。其主体考查内容并不会发生较大的改变。高考真题全面概况了高中的知识点,同时也突出了重难点。因此,在复习工艺流程专项的过程中应该反复研究琢磨高考试题,抓住高考出题思路,掌握命题的趋势,提高解题技巧。教师与学生都应深入了解高考化学工艺流程题中的主要考查内容,以便更好地开展复习。以下对高考工艺流程考查内容的“十算”“十掌握”,有助于大家制定更加科学的复习计划。(1)工艺流程题中的“十算”,即高考工艺流程实验题中涉及的计算:根据电子守恒进行氧化还原反应方程式的配平;按方程式系数比进行相关计算;根据盖茨定律进行相关吸放热焓变的计算;溶液中物质电离平衡常数的计算;溶液中水解平衡的计算;工业化学平衡常数的计算;难溶电解质溶解平衡的计算;溶液中pH的计算;原料转化率及产率的计算;产品纯度的计算。(2)工艺流程题中的“十掌握”:掌握原子结构示意图以及电子式等基本化学用语;掌握部分金属和非金属及其化合物的主要性质以及在日常生活中的应用;掌握物质分离提纯的操作及注意事项;掌握常见氧化剂、还原剂及对应产物的判断;掌握影响化学平衡的因素;掌握影响化学反应速率的因素;掌握酸碱中和滴定及氧化还原滴定原理;掌握弱电解质的电离;掌握盐类水解对溶液酸碱度的影响;掌握常见物质溶解度。高考题中化学工艺流程题会涵盖许多知识点,这是近几年高考命题的趋势。因此,要提高学生的综合能力,将以上几个方面所涉及的知识进行整合学习。

二、高考化学实验题中关于工艺流程题的解题策略

1.树立正确的解题意识

对于高考化学实验中的工艺流程题,我们要明确考查内容,熟练考查方式,还要寻找解题方向。解化学工艺流程题应具备五个意识:(1)科学意识。采用合理的分离除杂原理和恰当的物质转换方式。(2)成本意识。考虑浸出率、转化率、利用率、材料价格、能耗的控制、原料能量的循环利用,尽可能地降低消耗成本。(3)效率意识。选择合理的反应条件,在一定情况下投入催化剂的使用。(4)环保意识。绿色化学应遵循无污染、无腐蚀的原则。(5)安全意识。对于易燃易爆、腐蚀性较强、不稳定物质的处理要把安全放在首要位置。

2.提高答题的规范性

通过认真研读高考试卷的评分细则,我们不难发现,在学生知识储备相当的情况下,能否细心规范准确地答题,是决定学生成绩好坏的重要因素。例1.2019年的全国II卷(节选)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:例2.2017年的全国II卷(节选)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程,如图所示:回答下列问题:易错解答:起到了氧化性作用。分析原因:指代过于广泛,没有具体到某一特定情境中。在考试过程中考生要认真审题,理解答题要求并规范作答,教师也要在平时训练中及时向学生展示标准答案,并向学生告知答案的评分细则,以帮助学生更好地发现并改正自己的不足。在答题时,学生要注意所写答案与题目要求是否相同,避免所答非所问的情况发生。在正确理解题意回答问题的基础上,要突出重点,有条理性,扣紧采分点。在教学训练中,教师要对学生说明:叙述类问题并不是书写的字越多越好,答多的部分如果出现了错误,反而会被扣分。另外,要规范化学用语,注意可逆、沉淀、气体符号书写等细节问题。最后,要强调在整张试卷上答题时,字迹要工整,卷面要整洁,杜绝因字迹潦草而失分。

3.掌握工艺流程答题模板

在工艺流程题中,最受出题人青睐,也是考生得分率较低的一种题型为简答题。它能较好地考查学生的思维过程,包括思维的严密性、精确性、完整性、创造性,也能考查学生的文字表达能力等综合素质。而学生会因为基本知识掌握不牢固,似是而非,抓不住要点,叙述不规范不全面而导致得分普遍偏低。所以,在平时注重基本知识、基本操作技能传授的基础上,教师还要在书面练习方面给予学生规范性指导,总结一些常见化工问题和实验操作答题的模板。如涉及到增加原料浸出率的措施,可以写搅拌、提高温度、增加浸出时间、增大压强等;加热的目的一般为加快反应速率或促进平衡向某一个方向进行移动;滴定终点的判断是当滴入最后一滴XX溶液,溶液颜色由…变为…且半分钟后不褪色;洗涤沉淀的操作是将沉淀放入过滤装置中,沿玻璃棒加蒸馏水至浸没沉淀,静置,待水流尽后重复操作2~3次(若滤渣易溶于水,可用无水乙醇进行洗涤)等。通过进行相关答题技巧训练,使学生掌握一些答题模板,在考试答题过程处于一种主动状态,不但能准确作答,也能节省答题时间。

参考文献:

[1]鲁名峰,申燕,桂耀荣,徐俊龙,白建娥.2019年高考化学复习备考研究(二)[J].中学化学教学参考,2019,(03).