问答题1、化学实验室研究与化工生产的主要区别:1.原料来源不同2.操作方式不同3.产品质量不同4.杂质积累的影响不同5.设备材质不同6.设备腐蚀问题7.传递规律不同。2、化工过程开发的基本步骤:实验室研究;收集技术经济资料;概念设计;技术经济评价;模型试验;中试;基础设计;工程设计;建立工业生产装置。其中最重要的步骤是:中试。3、选择开发课题的基本原则:(1)选题应针对市场需求;(2)选题应符合国家的产业政策(3)选题应有科学性和先进性(4)选题应考虑合理的原料路线(5)选题应考虑经济效应4、市场调研的功能:发现市场需要的新产品;发掘现存产品的新用途;了解市场领域及范围大小;发现用户和竟争者的动向;预测产品销售的增长率;为建立产品的销售策略提供依据。5、市场调研的步骤:(1)分析问题,明确目标;(2)正确选择市场变量(3)收集和整理调研资料;(4)选择市场预测方法,得出预测结果6、逐级经验放大法和数学模型方法的差别:数学模型法的试验装置、操作方式、测试精度比逐级经验放大法严格,实验目的、设计规模、级数等不同。逐级经验放大法的基本特征:1、着眼于外部联系,不研究内部规律2着眼于综合考察,不试图进行过程分解3、试验步骤由人为规定,并非科学合理的研究程序4、放大是根据试验结果外推,不一定可靠。数学模型法的基本特征:1、分解过程考察过程的内在规律2、简化过程建立等效模型3、在理论指导下建立数学模型法4、科学试验的目的是为了建立和检验数学模型7部分解析法的特点:1.过程分解与综合分析相结合2.开发放大的依据主要来源于试验3、技术方案的形成都是经过了反复论证。其不足:相似放大法的特点:1试验研究属于综合考虑,但反应了变量之间的实质联系2.简化了试验工作,提高了试验效率3.用相似理论指导模拟,放大依据可靠4.运用相似放大法能避免放大的不可靠性。其不足:经验放大依赖实验结果,有一定的局限性,只适用于物理过程放大,而不适用于化学过程放大。8、冷模试验是用物理性质与实际的生产物料相近的惰性物料进行的模型试验。其理论基础是相似三定理:1、相似第一定理即相似正定理,彼此相似的现象一定具有数值相同的相似特征数2、相似第二定理即相似逆定理,具有相同特征的现象,当单值条件彼此相似,并且由单值条件的物理量所组成的相似特征数在数值上相等时必定相似。3相似第三定理:定性相似,特征数的个数等于物理方程中变量数减去基本因次数。9中试的任务:1、检验和完善过程的数学模型,校正概念设计技术措施的可行性。2、检验和确定系统长期运转的可靠性和安全性,确定生产控制方法3、为基础设计提供更全面和准确的数据。4、考察杂质等微量组分对过程的影响,验证原料预处理方案5、考察关键设备型式及设备材质的适用性6、验证反应产物的分离提纯及后处理方案的可行性7、提供足够的产品和副产品供应用试验和供用户使用8、确定“三废”的治理及综合利用方案9、确定实际的消耗定额及技术经济指标10、提供新过程开发和操作经验,考察控制调节系统的可行性。中试中应注意的问题:1.中试装置的规模2.中试的完整性3运行周期4.中试装置的测试深度。10、正交试验设计的特点:1.均匀分散性2.整齐可比性正交试验设计的步骤:1.确定考察因素2.确定每个因素的变化水平3.选用合适的正交表4.表头设计5.将各因素的水平数对号入座11、选择反应器的原则:1.从物料的相态选择反应器2.以反应的转化率和选择性考虑(可逆放热反应,中间冷却式的多段管式反应器)3.从相际传质和化学反应的相对速率考虑反应器4.从传热的要求和温度效应选择工艺条件的选择原则:1.在所有工艺条件中温度、浓度最重要2.以反应结果最优为目标3.应进行热力学计算,以掌握反应进行的极限4.必须考虑材质等的约束;5.在系统观点指导下选择工艺条件。12.确定分离顺序的主要试探规则:1.所有分离方法中最优先采用能量分离剂的分离方法2.精馏分离过程尽量避免真空和制冷操作3.首先安排除去腐蚀性和有毒有害组分4.根据组分间气液相平衡常数的大小排列顺序,轻组分按分离因子的大小顺序逐个依次分离5.最困难的分离和分离要求高的组分放在最后处理6.进料中含量最多的组分应优先分离7.若组分间的性质差异和组分的组成变化范围不大,则该选择塔顶与塔底产品尽量等摩尔分离8.产品集合中元素最少的分离序列到最为有利。名词解释1、化学工艺:凡是运用化学方法改变物质组成、结构,合成新物质的生产过程和技术。2、化学工程:研究化学工业生产过程中的共同规律,解决规模放大、设计和生产操作的科学。包括传递过程、化工热力学、化学反应工程、分离工程、单元操作和过程系统工程等。3、应用研究:为了实施特定产品或工艺过程而开展的研究,运用基础的研究成果和相关的知识为创新产品、新技术、新方法、新材料的技术基础而进行的研究,以生产新产品或完成工程任务为目标而进行的技术研究。4、放大效应:指化工设备或工业装置放大后表现了相同条件下在大小两套装置内进行同一过程的工艺结果而差别。5、市场容量:在一定时期和在某一市场范围内,社会对某种同类产品的最大可能需要量。6、产品需求预测:根据市场调查得到相关资料,对设想的产品在未来市场上的需求量和变化趋势做出具有较高可靠性水平的概念描述。