第二篇玻璃工艺学
第二章玻璃的性质
1 、透光性是否是玻璃的通性？玻璃通性有哪些？
2 、可否称玻璃为凝固的液体？
3 、玻璃的粘度对生产有何
4 、玻璃有何结构特点？
5 、两大结构学说各强调了玻璃结构的哪些方面？
6 、相同成分的块状玻璃与玻璃纤维相比，哪种的机械强度更大？为什么？
7 、为什么保温瓶壁通常都很薄？
8 、为什么玻璃受急冷比受急热更容易破裂？
9 、为什么水玻璃可以溶解于水而窗玻璃不能？
10 、玻璃在大气中和在水中相比，哪种情况更容易破坏？
11 、玻璃在常温状态下为什么可以被看作绝缘体？
12 、为什么铅硅酸盐玻璃折射率比窗玻璃高？
13 、下列氧化物，那些能使玻璃着色？为什么？
CaO 、CuO 、Cu2O 、Cr2O3 、CoO 、Mn2O3
第三章玻璃生产工艺
1 、平板玻璃生产时，为什么一般不用高岭土引入Al2O3 ？
2 、以硝代碱引入Na2O ，有何利弊？
3 、玻璃生产对配合料质量有何要求？
4 、是否混合时间越长，均匀度越高？
5 、如何提高配合料的均匀度？
6 、玻璃生产，为什么不以氧化钙、氧化镁的形式引入玻璃成分，而用石灰石、白云石？
7 、既然玻璃澄清是为了排除气泡，为什么使用澄清剂？
8 、为什么箱式蓄热室比上升道式蓄热室能将空气预热到更高的温度？
9 、说明排烟供气系统上各设备作用。
10 、平板玻璃生产通常使用哪些原料？各引入什么成分？
11 、原料加工有何意义？
12 、玻璃生产采用那些设备加工原料？为什么要避免“过粉碎”？
13 、采用用哪些措施可以提高称量的准确性？
14 、影响混合均匀度的因素有哪些？
15 、混合过程中加水目的何在？可采用哪些形式加水？为什么要控制加水量、加水温度？
16 、碎玻璃加入方式有哪些？各有何利弊？
17 、碎玻璃加入量大时为什么要“补碱”？
18 、生产中因故障导致硅砂使用量增大，可能会出现什么缺陷？
19 、配合料储存采用什么设施？储存时间过长、过短各有什么后果？
20 、玻璃熔制过程分哪几个阶段？各阶段的进行受哪些因素的影响？
21 、玻璃熔制过程需要做到“四小稳”，内容是什么？
22 、泡界线是怎样形成的？泡界线跑偏如何纠正？
23 、随着熔制时间的延续，粉料熔化速度是加速进行还是减速进行？
24 、配合料粒度对熔化速度有什么影响？
25 、玻璃液澄清有何目的？粘度、表面张力对玻璃液澄清各有何影响？
26 、为什么采用As 2 O 3 作为澄清剂时需要与NaNO 3 合用？
27 、温度、窑压不稳定会影响玻璃液澄清质量，为什么？
28 、玻璃液均化目的时什么？
29 、对玻璃液的冷却有哪些要求？
30 、分析玻璃熔制温度过高或过低时会在玻璃制品中出现什么缺陷？
31 、哪些措施可以维持玻璃液面的稳定？
32 、火焰的气氛制度怎么控制？
33 、如果在助燃空气中增加氧气含量，对生产有何影响？
34 、玻璃中配合料结石和耐火材料结石各有何特征？产生原因有哪些？
35 、保护气体对浮法玻璃的生产有何作用？
36 、浮法生产中为什么选择锡作为浮抛介质？
37 、玻璃为什么有光滑平整的表面？
38 、浮法玻璃成分特点是什么？
39 、为什么相同成分的浮法玻璃比其它方法生产的玻璃颜色更深？
40 、浮法成型过程可以分哪几个阶段？
41 、为什么锡槽要加强密封？
42 、为什么锡槽槽底要使用钢板并进行冷却？
43 、锡槽中设置电加热元件目的何在？
44 、玻璃拉薄和增厚时，拉边机安放方式有何不同？
45 、玻璃进出锡槽时的温度是怎样的？为什么？
46 、玻璃退火的目的是什么？
47 、玻璃中热应力有哪几种？产生原因是什么？
48 、玻璃经受急冷，在玻璃表面温度稳定前和稳定后，哪种情况下玻璃更容易破裂？为什么？
49 、向室温玻璃杯中加入沸水，玻璃中的应力是暂时应力还是永久应力？为什么？
50 、为什么平板玻璃生产需要进行退火过程，而玻璃纤维的生产则不需要？
51 、相同尺寸的平板玻璃与石英玻璃都经受相同的温度变化，哪种玻璃中出现的应力更大？为什么？
52 、玻璃内应力的存在对玻璃性能有何影响？
53 、玻璃进行二次加热退火过程是怎样的？说明其合理性。
54 、相同尺寸的平板玻璃进行相同速度的加热和冷却，哪种情况玻璃更容易破裂？为什么？
55 、浮法玻璃一次退火过程分几个阶段？
56 、从浮法退火窑各区玻璃冷却速度看，随着玻璃带向后运动，冷却强度越来越大，为什么？
第四章玻璃深加工
1 、为什么钢化玻璃是安全玻璃？
2 、为什么夹层玻璃是安全玻璃？
3 、玻璃钢化方法有哪些？
4 、影响物理钢化玻璃强度提高程度的因素有哪些？
5 、提高钢化温度对于玻璃的强度有何影响？
6 、夹层玻璃生产时，在高压釜中温度、压力变化顺序是怎样的?
7 、生产弯夹层玻璃时，喷粉目的是什么？
8 、玻璃钢化前需要磨边，为什么？
9 、钢化、夹层前，玻璃需要进行清洁化，为什么？
10 、合片室需要维持空气洁净，为什么？
11 、为什么经过物理钢化的玻璃不宜进行切裁？
12 、中空玻璃具有那些性能？
第五章环境保护
1 、环境污染有哪几种？
2 、玻璃工业产生的污染源、污染物有哪些？
简述玻璃结构与熔体结构的关系。 玻璃态是热力学不稳定、动力学稳定的状态，在玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程中，由于粘度增长很快、析晶速度很小而保持熔融态的结构，因此。玻璃结构与熔体结构的关系体现在以下几个方面： （1）玻璃结构除了与成分有关以外，在很大程度上与硅酸盐熔体形成条件、玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程有关，不能以局部的、特定的条件下的结构来代表所有玻璃在任何条件下的结构状态。即不能把玻璃结构看成是一成不变的。（2）玻璃是过冷的液体，玻璃结构是熔体结构的继续。即玻璃结构与熔体结构有一定的继承性。 （3）玻璃冷却到室温时，它保持着与这温度区间的某一温度相应的平衡结构状态和性能。即玻璃结构与熔体结构有一定的结构对应性。 1828年法国工人罗宾发明了第一台吹制玻璃瓶的机器。 1905年英国欧文斯发明了第一台玻璃瓶自动成型机。 1959年英国皮尔金顿公司经３０年的研究将浮法应用于平板玻璃的生产，是玻璃发展史上的一次重大变革，并不断取代其它方法。 石英砂的主要成分是SiO2，常含有：Al2O3、TiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O、Cr2O3、V2O5等杂质成分，其中Fe2O3、Cr2O3、V2O5、TiO2能使玻璃着色，降低玻璃的透明度，是有害杂质。 B2O3是玻璃的形成氧化物，它以硼氧三角体[BO3]和硼氧四面体[BO4]为结构组元，在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体[SiO4]共同组成结构网络。 B2O3能降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，当B2O3引入量过高时，由于硼氧三角体[BO3]增多，玻璃的膨胀系数反而增大，发生反常现象。－－硼反常现象 一般选择引入氧化钠的原料时，可优先选择纯碱，在纯碱供应紧张时或为降低成本，可引入适量的芒硝（2-3%）。原因有以下几点： Ａ）热耗大，难分解； Ｂ）侵蚀性大（包括芒硝蒸汽、“硝水”：硝酸钾或者硝酸钠的溶液，此处指熔融的芒硝，还原剂用量不足时产生的） Ｃ）需加入适量的还原剂：量不足时不分解的芒硝易生成侵蚀性较大的硝水；过量时会还原Fe2O3、Na2SO4生成FeS、Fe2S3和硫化物,并生成硫铁化物，最终导致着色，而还原剂的实际用量需根据实际情况调整； D）运费高，储存加工费用大。 E) 容易导致芒硝泡（硝水进入成形流，在冷却时熔融的硫酸盐硬化而析出白色的结晶状小滴）和硫酸盐结石（硫酸盐在玻璃中的溶解度很小）； 为什么在芒硝完全分解前后须分别保持还原气氛和氧化气氛？ 为保证芒硝能以较低的温度分解在熔化前期，芒硝未完全分解之前，须保持还原气氛；在熔化后期，为防止硫酸盐进一步被还原而生成硫化物并与铁的硫化物生
玻璃工艺学课后答案 第1章: 1、名词解释 硼反常: 由于Na2O的加入，氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体，导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构。 混合碱效应：在二元碱硅玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的含量不变时，用一种碱金属氧化物取代另一种氧化物时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值。这一效应叫做混和碱效应。 压制效应：在含碱硅酸盐中随RO的升高，使R﹢在扩散中系数下降，这种现象叫做压制效应。 铝反常：氧化铝的结构状态依氧化铝和碱金属相对含量的不同而变化的这种现象称为铝反常现象。 金属桥：认为在铅四方椎体中，在靠近4个氧离子的一面，因惰性电子被推开，相当于失去两个电子，可以把一面近似看作是零价的铅离子，这样，四方锥体中铅离子。这样，四方锥体中的铅离子可以“1/2Pb4＋-1/2Pb0”称为“金属桥”。 2、简答 （1）、玻璃的热历史对玻璃的结构和性能的影响？ 答：玻璃的热历史是指玻璃从高温热态冷却，通过转变区域和退火区域的经历。对于玻璃的成分来说，热历史必然有其对应的结构状态，而一定的结构状态必然反应在外部的性质上。急冷淬火玻璃较慢冷淬火玻璃具有较大的体积和较小的黏度。在加热过程中淬火玻璃加热到300~400℃ 时，在热膨胀曲线上出现体积收缩，伴随着体积还有着放热效应。 （2）、硅酸盐玻璃结构中氧化物的分类及作用？ 答：当加入碱金属氧化物时，石英玻璃中原有的“大分子”发生解聚作用，这是由于碱金属提供氧使硅氧值发生变化所致。 当加入碱土金属时，钠钙硅玻璃的性质和结构发生明显变化，主要表现在结构的加强和一系列的物理性质的变好。 （3）、含铅玻璃的结构特点及其应用？ 答：铅是元素，核外电子层多，离子半径大，电子云易变形，这些都决定了铅玻璃电阻大，介电损耗小，折射率和色散高以及吸收高能辐射等性能。 第3章： 1、在硼硅酸盐玻璃中，分相结构对性能的影响？ 答：在硼硅酸盐玻璃的生产中，必须注意分相对化学稳定性的影响。就化学稳定性性来说，如果富碱硼相以滴状分散嵌入富硅氧基相中时，由于化学稳定性来说，如果富碱硼相以滴状分掩护碱硼相免受介质的侵蚀，这样的分相将提高玻璃的化学稳定性，反之，如果在分相过程中，高钠硼相和高硅氧形成相互连接的结构时，由于化学稳定性不良的硼碱相直接暴露在侵蚀介质中，玻璃的化学稳定性将发生急剧恶化。 2、微晶玻璃的制备原理及其工艺过程。 答：有控制的析晶和诱导析晶是制备微晶玻璃的基础。成核和晶体长大是实现控制析晶的关键，对成核相晶体长大的控制，可使玻璃形成具有一定数量和大小的
课后习题 思考题(第一章) 1 现代化学工业的特点就是什么？ 2 化学工艺学的研究范畴就是什么 3 简述石油化工原料乙烯的用途 4 利用合成气可以合成哪些产品 5 您觉得应该如何来学习该门课程？ 6 化学工艺与化学工程有何不同? 思考题(第二章) √1 为什么说石油、天然气与煤就是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 2生物质与再生资源的利用前景如何？ 3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程就是如何组织的。 4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 5 何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率与选择性两个指标？ 6 催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？ 7 在天然气开采中,有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。如果天然汽油、塔顶馏出物与塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为: 物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物 1、C6H14 25 0 60 2、C7H16 25 21、5 30 3、C8H18 50 78、5 10 假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？(1桶= 42 US加仑, 1US加仑=3、78541dm3, 1dm3 =103cm3) 8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量就是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。求回流与取出产品量之比。 在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。已知输入与输出的烃类组成为: a) 烃类输入输出 b) C5H12 10 mol% c) C6H14 40 mol% d) C7H16 20 mol% e) C12H26 100 mol% 30 mol% (1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？ (2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气？ (3)如果原料烃的密度就是0.9 g/cm3,输出烃的密度就是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？ 9 假设某天然气全就是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86、4%N2、4、2%O2、9、4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比,并列出物料收支平衡表。 10 在高温下裂解天然气可获得炭黑与含氢的裂解气。已知天然气的体积组成为82、3%CH4、8、3%C2H6、3、7%C3H8与5、7%N2,产生的炭黑可以视为纯碳,裂解气含60、2%H2、23、
玻璃的定义：结构上完全表现为长程无序的、性能上具有玻璃转变特性的非晶态固体。 玻璃的通性：各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性、性质变化的可逆性 晶子学说：玻璃是由无数“晶子”所组成的，晶子是具有晶格变形的有序排列区域，分散在无定形介质中，从“晶子” 部分到无定形部分是逐步过渡的，二者之间并无明显界线。 无规则网络学说：玻璃的近程有序与晶体相似，即形成阴离子多面体，多面体顶角相连形成三维空间连续的网络，但其排列似拓扑无序的。 玻璃结构和熔体结构的关系： ⑴玻璃结构除了与成分有关以外，在很大程度上与熔体形成条件、玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程有关。（玻 璃的结构不是一成不变的) ⑵玻璃似过冷的液体，玻璃的结构是熔体结构的继续。（继承性） ⑶玻璃冷却至室温时，它保持着与该温度范围内某一温度相应的平衡结构状态和性能。（对应性） 单元系统玻璃的结构主要有：石英玻璃结构、氧化硼玻璃结构、五氧化二磷玻璃结构。 硼氧反常现象：当氧化硼与玻璃修饰体氧化物之比达到一定值时，在某些性质变化曲线上出现极值或折点的现象。根据无规则网络学说的观点，一般按元素与氧的单键能的大小和能否生成玻璃，将氧化物分为：网络生成体氧化物、网络外体氧化物和中间体氧化物。 混合碱效应：二元碱硅玻璃中，碱金属氧化物总含量不变，用另一种逐渐取代一种时，玻璃的性质出现极值。 T f：玻璃膨胀软化温度 T g：玻璃转变温度 玻璃的形成方法：熔体冷却法和非熔融法 三元玻璃形成区： ①由于新的共熔区的形成，三元系统形成区中部出现突出部分。 ②含有两种网络形成体（F）的三元系统，突出位置受到共熔点位置的影响，即突向低熔点的一侧。 ③三元系统只有一种网络形成体（F）时，突出部分偏向低熔点氧化物的一侧。 ④网络中间体（I）可使网络修饰体（M）较多的区域重新形成玻璃，在有I的三元系统中，形成区突向偏M的一侧，呈半圆形。 ⑤F－M、F－I等不能形成玻璃的二元系统加入新的氧化物，由于新的共熔物形成，可以在其中间部位形成较小的不稳定的玻璃形成区。 玻璃的分相：玻璃在高温下为均匀得熔体，在冷却过程中或在一定温度下热处理时，由于内部质点迁移，某些组分发生偏聚，从而形成化学组成不同得两个相，此过程称为分相 玻璃分相的原因：一般认为氧化物熔体的液相分离是由于阳离子对氧离子的争夺所引起的。当网络外体的离子势较大、含量较多时，由于系统自由能较大而不能形成稳定均匀的玻璃，它们就会自发的从硅氧网络中分离出来，自成一个体系，产生液相分离。 分相对玻璃析晶的影响： ①为成核提供界面：玻璃的分相增加了相间的界面，成核总是优先产生于相的界面上。 ②分散相具有高的原子迁移率：分相导致两液相中的一相具有较母相明显大的原子迁移率，这种高的迁移率能够 促进均匀形核。 ③使成核剂组分富集于一相：分相使加入的成核剂组分富集于两相中的一相，因而起晶核作用。 微晶玻璃：是用适当组成的玻璃控制析晶或者诱导析晶而成，它含有大量（95%～98％）细小的（在1μm以下）晶体和少量残余玻璃相。 影响玻璃黏度的因素 ⑴玻璃的黏度随温度的升高连续变化，温度越高粘度越低。 ⑵玻璃的结构对黏度影响分两个方面：玻璃网络结构越稳定，玻璃的黏度越大； 玻璃中碱金属离子或者碱土金属离子使玻璃网络聚合，玻璃的黏度越大。 ⑶玻璃组成对黏度的影响主要为： ①玻璃中氧化物的性质与数量：倾向于形成更大的阴离子基团的氧化物，使玻璃黏度增大；碱性氧化物使玻璃形成的网络解离，玻璃的黏度降低； ②氧－硅比：氧硅比越大，硅氧四面体群解离，玻璃黏度降低
1.玻璃主要原料：指向 玻璃中引入各种氧化 物的原料。 2.玻璃辅助原料：指使 玻璃获得某些必要的 性质和加速熔制过程 的原料。 3.澄清剂：向玻璃配合 料或玻璃熔体中加入 一种高温时自身能汽 化或分解放出气体， 以促进除玻璃中气泡 的物质。 4.着色剂：使玻璃着色 的物质。 5.乳浊剂：是玻璃生产 不透明的乳白色的物 质。 6.助溶剂：能使玻璃熔 制过程加速的原料。 7.氧化剂：在玻璃熔制 时，能分解放出氧的 原料。 8.还原剂：在玻璃熔制 时，能夺取氧的原料。 9.玻璃原料的选择原 则：a原料的质量必须 符合要求，而且稳定； b易于加工处理；c成 本低，能大量供应；d 少用过轻和对人体健 康、环境有害的原料； e对耐火材料的侵蚀 要小。 10.石英砂颗粒与颗粒组 成对玻璃生产有何影 响？a颗粒粒度适中。 颗粒大时会使熔化困 难，并常常产生结石、 条纹等缺陷；b粒度组 成合理。细级别含量 高，其表面能增大， 表面吸附和凝聚增 大。当原料混合时， 发生成团现象，另外 细级别多，在贮存、 运输过程中受震动和 成锥作用的影响与粗 级别间产生强烈的离 析，这种离析的结果 使得进入熔窑的原料 化学成分处于极不稳 定状态。 11.引入二氧化硅、氧化 钠、氧化钙、氧化铝、 氧化硼常用的原料有 哪些？ a二氧化硅：石英砂、 砂岩、石英岩、石英； b氧化钠：纯碱和芒 硝；c氧化钙：方解石、 石灰石、白垩、沉淀 碳酸钙；d氧化铝：长 石、粘土、蜡石、氢 氧化铝、含氧化铝的 矿渣、含长石的尾矿； e氧化硼：硼酸、硼砂 和含鹏矿物。 12.玻璃组成设计的原则 有哪些？a根据组成、 结构、和性质的关系， 使设计的玻璃能满足 预定性能要求；b根据 玻璃形成图和相图， 使设计的组成能够形 成玻璃，析晶倾向小； c根据生产条件使设 计的玻璃能适应熔 制、成形、加工等工 序的实际要求。d玻璃 的化学组成设计必须 满足绿色、环保的要 求；e所设计的玻璃应 当价格低廉，原料易 获取。 13.配合料计算步骤有哪 些？计算配合料时， 采用联立方程式法和 比例计算相结合的方 法。列联立方程时， 先以适当未知数表示 各种原料的用量，再 按照各种原料所引入 玻璃中的氧化物与玻 璃组成氧化物的含量 关系。 14.配合料的质量要求有哪 些？a具有正确性和稳 定性；b合理的颗粒级 配；c具有一定的水分； d具有一定气孔率；e必 须混合均匀；f一定的配 合料的氧化还原态势。 15.配合料料仓的两种布 置方式，以及它们各 自的优缺点。a塔仓。 优点：占地面积小， 可以将几个料仓紧凑 地布置在一起，合用 一套称量系统，除尘 系统和输送系统，可 以减少设备，节约投 资。缺点：对设备维 护保养要求很高，布 局紧凑，给维修带来 一定的困难。b排仓。 优点：每个料仓都设 置独立的称量系统和 输送系统，生产能力 较大。维修方便。缺 点：占地面积大，投 资高，设备利用率不 足，集中治理粉尘有 困难。 16.在玻璃熔制过程中， 配合料发生哪些物 理、化学和物理化学 变化？a物理：1配合 料加热，2吸附水的排 除，3个别组分的熔 化，4多晶转变5个别 组分的挥发；b化学：
习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？ 答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
细分课题总结报告 ——国内外玻璃冷加工的具体内容 冷加工即在不加热的情况下，通过机械的方法来改变玻璃制品的外形和表面状态的过程。通常包括切割、研磨、抛光、车刻、钻孔、磨砂等。 一、切割 切割是玻璃生产和加工过程中必不可少的基本工序。其质量要求为：尺寸准确、断面平整垂直，无崩边掉角。这对于玻璃后续的加工至关重要。 伴随着玻璃工业的发展，传统切割技术延用至今，基本满足了大多数玻璃产品的切割要求。近10多年来，随着科学技术的迅猛发展，以及某些切割难度较大的玻璃制品的大量应用。如何高质量、高精度、高效率、低成本、低损伤的对玻璃制品进行切割，并尽量减少后续加工的工作量，成为人们迫切需要解决的问题。 通过对传统切割技术的不断改进提升，对新技术的不断探索，一些针对性较强的切割技术发展较快：如坚硬刀轮切割、水刀切割、激光切割等。这些切割技术针对性强，应用效果好，在一些新型玻璃产品制造中发挥了重要的作用。 1）传统切割技术 所谓切割并不是通常意义上的直接切裁，而是制造划痕，造成应力集中然后裂片。玻璃是一种典型的脆性材料，根据脆性材料断裂的微裂纹理论，脆性材料的断裂可以分为两个过程，一是微裂纹的产生，二是微裂纹的扩展。当外力施加于脆性材料时，微裂纹尖端应力将成倍数增加并且随着外力的增大微裂纹的长度也在增长，即微裂纹扩展。另外脆性材料断裂的微裂纹理论还表明，存在一个临界长度当微裂纹的长度大于临界长度后，它就会自动迅速扩展从而使材料断裂。 基于以上理论：传统切割技术使用坚硬、锐利硬质材料刀头刻划玻璃表面，形成的划痕线可等效认为是由很多的微裂纹组成，每个微裂纹的长度沿着刀头刻划的方向，在划痕线的下方会形成一定深度的破坏区域，这一深度可认为是微裂纹的端面半径。由于微裂纹的端部是应力集中的地方。切割压力使微裂纹端部的应力增大，使得微裂纹很快向玻璃厚度方向扩展，形成纵向微裂纹。在良好的切割状况下。连续的纵向微裂纹的末端几乎都在同一条水平线上。 在划痕完成后，就需要进行裂片即对玻璃施加外力，增大纵向微裂纹端部的应力，使纵向微裂纹迅速扩展，贯穿到玻璃的底部。达到使玻璃分离的目的。 由于在整个切割过程中直接与玻璃表面接触的是切割刀头，所以刀头的材料和参数对于切割质最有着重要的影响。随着切割经验的积累和现代工业的发展切割刀头不断得到了改进，切割的质量、精度、效率也不断提升。 2）水刀切割技术 外形由复杂曲线构成的工艺美术玻璃的切割，以及超厚玻璃、夹层玻璃，都对玻璃切割技术提出了更专业化的要求。1979 年，Mohamed Hashish 博士在福禄研究室工作，开始研究增加水刀切割能量的方法，以便切割金属和其它硬质材料。Hashish 博士被公认为加砂水刀之父，他发明了在普通水刀中添加砂料的方法。他使用石榴石作为砂料。凭借这种方法，水刀（含有砂料）能够切割几乎任何材料。1980 年，加砂水刀第一次被用于切割金属、玻璃和混凝土。1983 年，世界上第一套商业化的加砂水刀切割系统问世，被用于切割汽车玻璃。该技术的第一批用户是航空航天工业，他们发现水刀是切割军用飞机所用的不锈钢、钛和高强度轻型合成材料以及碳纤维复合材料的理想工具（已用于民用飞机）。从那以后，加砂水刀被许多其它工业采纳，例如加工厂、石料、瓷砖、玻璃、喷气发动机、建筑、核工业、
玻璃工艺学复习练习题 分相结构对玻璃的性质有何影响？ 对第一类性质的影响：由离子的迁移特性决定的性质，如电阻率、化学 稳定性等对玻璃的分相结构十分敏感。若性质较差的相以连通结构的形 式存在，玻璃的性质将明显变坏。若性质较差的相呈孤立液滴状分布于 性质较好的连续基相中，则能保持较好的性质。 对玻璃析晶的影响——分相有利于析晶 1.为成核提供界面。 2.分相导致其中的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率，这有利于晶核的形成和长大。 3.分相使成核剂浓集于其中的一相，从而促进晶核的形成。 4.分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成，这有利于结晶。 对光学性质的影响 1.使玻璃的透光率下降 分和产生的相界面使光线发生散射，导致透光率下降，严重时，会产生乳浊现象。 2.影响玻璃的颜色 分相过程屮，过渡元素几乎全部集中在微相液滴中。这种选择性富集可 以用来发展有色玻璃，激光玻璃、光敏玻璃和光色玻璃等。 1.玻璃分相对析晶有何影响？ 对玻璃析晶的影响分相有利于析晶 1.为成核提供界面。 2.分相导致其屮的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率，这有利于晶核的形成和长大。 3.分相使成核剂浓集于其中的一相，从而促进晶核的形成。 4.分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成，这有利于结晶。 2.玻璃成型后为何还要退火 原因之一：玻璃生产过程屮，因经受激烈的、不均匀的温度变化会产生热应力。 这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。成型后的玻璃制品和经过热加工 的玻璃制品，若不经过退火处理，让其自然冷却，在以后的存放和机械加工过程 中很可能会自行破裂。 原因之二：玻璃制品从高温自然冷却室温，其内部结构是不均匀的，由此会造成玻璃光学性质的不均匀。对玻璃进行退火处理就是让玻璃的结 构趋向均匀，使玻璃中的热应力消除或减小的热处理过程。 16.玻璃的料性?短性玻璃?长性玻璃?对成型和退火过程有何影响？ 答:生产上常把玻璃的粘度随温度变化的快慢称为玻璃的料性，粘度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃，反之称为长性玻璃?这一性质对成型作业有直接的关系，例如用压延法生产压花玻璃时最好选择料性较短的玻璃，这样玻璃被轧花辗压出花纹之后，随温度降低，粘度能迅速地增长，形状可以快速固定下来，从而保证压出的花纹清晰.退火是通过粘滞流动和弹性来消除玻璃中的应力，故这一性质对退火的效率也有很大影响 23 ?试述水对硅酸盐玻璃的侵蚀机理。 答：硅酸盐玻璃在水中的溶解比较复杂。水对玻璃的侵蚀开始于水中的1< 和
第2章化学工艺基础 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？ 答：转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。 选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？ 答：三个基本特征： ①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。 ②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。 ③催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。 在生产中必须正确操作和控制反应参数，防止损害催化剂。 催化剂使用时，必须在反应前对其进行活化，使其转化成具有活性的状态，应该严格按照操作规程进行活化，才能保证催化剂发挥良好的作用。 应严格控制操作条件：①采用结构合理的反应器，使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布，防止超温；②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除，使毒物含量低于催化剂耐受值以下；③在有析碳反应的体系中，应采用有利于防止析碳的反应条件，并选用抗积碳性能高的催化剂。 在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏；固体催化剂在装填时要防止污染和破裂，装填要均匀，避免“架桥”现象，以防止反应工况恶化；许多催化剂使用后，在停工卸出之前，需要进行钝化处理，以免烧坏催化剂和设备。 2-10假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的摩尔分数组成（干基）为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。 解：设烟道气（干基）的量为100mol。 反应式：CH4 + 2O2 CO2+ 2H2O 分子量：16 32 44 18
无机非金属材料工程本科专业人才培养方案专业代码：080203 一、培养目标 本专业培养德智体美全面发展，掌握无机非金属材料工程专业的基本理论和基本知识，具备无机非金属材料的结构分析、材料制备、成型与加工等基本能力，能够在玻璃、水泥等行业从事生产技术开发、工艺设备设计、经营管理等工作，具有创新意识和创业精神的高素质应用型专门人才。 二、培养措施与要求 围绕高水平应用型创新创业人才的培养目标，以社会需求为依据，按照“整体素质高、知识结构优、专业应用能力强、实践动手能力强、创新创业能力强、个性化发展能力强”的总体要求，改革人才培养模式，优化课程体系和教学内容，改革教学方法和手段，创新培养体制和机制，使毕业生具备全面的素质、优良的知识结构、突出的实践技能和创新创业能力。 1、构建学校、企业和科研院所合作培养人才新模式。学校与企业、科研院所共同研制人才培养方案，合作开办“蚌埠玻璃设计院玻璃材料班”、“德力班”等冠名班，聘请实践经验丰富和教学能力较强的技术人员参与教学工作，学生进入合作单位顶岗实习，建立学校、企业和科研院所联合培养人才的新模式，培养适应职业岗位需求的高素质应用型人才。 2、围绕地方经济，设置专业方向。 根据当地“优化产业结构、培育特色支柱产业”的战略规划和“千亿元硅产业”发展对人才的需求，结合我校区位和资源优势，设置玻璃和水泥两个专业方向。 3、建立“平台+模块”的课程架构，优化课程体系。构建通识教育和专业教育两个平台，搭建专业方向、创新创业和个性化拓展三个模块，旨在培养学生的综合素质和能力。厘清课程性质、层次以及课程间的相
互关系，构建层次分明、科学合理的课程体系。 4、加强实验平台和实习基地建设，强化实践教学。 加大现有无机非金属材料工程专业实验平台的建设力度，利用政府、企业资源，分别在凤阳县质检中心组建无机非金属材料重点实验室，在德力日用玻璃股份有限公司、蚌埠八一化工厂、凤阳染化厂等企业建立稳定的学生实习基地。在优化通识教育课程和学科基础课程体系的基础上，增加实验课学时；增加综合实验、课程实习等实践教学比重；结合大学生创新课题、大学生科研技能培训、假期社会实践、大学生创新创业实践及学生毕业设计（论文）等，加强学生实践技能和创新创业能力的培养。 5、改革课程考核评价方式。改变传统单一的考核形式，合理采用开卷、口试、技能操作、课程小论文等方式，着重过程考核和动态评价，建立以知识、能力、素质为核心的综合评价体系，重点考察学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，发挥学生学习的积极性和主动性，最大限度地激发学生学习的潜能。 三、专业方向 1、玻璃方向：学习和掌握玻璃材料的检测分析、原料配方、产品设计与加工及产品质量监测等方面的基本技能，能够在玻璃行业从事材料的生产、加工、质检、技术监督等工作。 2、水泥方向：学习和掌握水泥材料的检测分析、原料配方、产品设计与加工及产品质量监测等方面的基本技能，能够在水泥行业从事材料的生产、加工、质检、技术监督等工作。 四、素质与能力分析表（表一）
第一章玻璃的定义与结构 1、解释转变温度、桥氧、硼反常现象和混合碱效应。 转变温度：使非晶态材料发生明显结构变化，导致热膨胀系数、比热容等性质发生突变的温度范围。 非桥氧：仅与一个成网离子相键连，而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥 氧。 桥氧：玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子，即起“桥梁”作用的氧离子。 硼反常性：在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时，往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值，这现象也称为硼反常性。 混合碱效应：在二元碱玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变，用一种碱金属氧化物逐步取代另一种时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值。这一效应叫做混合碱效应。 2、玻璃的通性有哪些？ 各向同性；无固定熔点；介稳性；渐变性和可逆性； ①.各向同性 玻璃态物质的质点总的来说都是无规则的，是统计均匀的，因此，它的物理化学性质在任何方向都是相同的。这一点与液体类似，液体内部质点排列也是无序的，不会在某一方向上发现与其它方向不同的性质。从这个角度来说，玻璃可以近似地看作过冷液。 ②.无固定熔点 玻璃态物质由熔体转变成固体是在一定温度区域（软化温度范围）内进行的，（从固态到熔融态的转变常常需要经历几百度的温度范围），它与结晶态物质不同，没有固定的熔点。 ③.介稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷而得到。在冷却过程中粘度过急剧增大，质点来不及作有规则排列而形成晶体，因而系统内能尚未处于最低值而比相应的结晶态物质含有较高的能量。还有自发放热转化为内能较低的晶体的倾向。 ④.性质变化的渐变性和可逆性 玻璃态物质从熔融状态到固体状态的过程是渐变的，其物理、化学性质变化是连续的和可逆的，其中有一段温度区域呈塑性，称“转变”或“反常”区域。 3、分别阐述玻璃结构的晶子学说和无规则网络学说内容。 答：（1）玻璃的晶子学说揭示了玻璃中存在有规则排列区域，即有一定的有序区域，这对于玻璃的分相、晶化等本质的理解有重要价值，但初期的晶子学说机械地把这些有序区域当作微小晶体，并未指出相互之间的联系，因而对玻璃结构的理解是初级和不完善的。总的来说，晶子学说强调了玻璃结构的近程有序性、不均匀性和不连续
玻璃试题及解答 T 1.1玻璃态物质具有以下五个特性：1. 各向同性2. 无固定熔点3. 亚稳性4. 变化的可逆性5. 可变性 L1.1.论述玻璃态物质具有的五个特性 (一)各向同性：玻璃态物质的质点排列总的说是无规则的，是统计均匀的，因此，它的物理化学性质在任何方向都是相同的。 (二)无固定熔点 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域(软化温度范围)内进行的，它与结晶态物质不同，没有确定的熔点。 (三)亚稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷却而得到。在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及作有规则排列而形成晶体，没有释出结晶潜热(凝固热)，因此，玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。它不是处于能量最低的稳定状态，而属于亚稳状态。 (四)变化的可逆性 玻璃态物质从熔融状态冷却(或相反加热)过程中，其物理化学性质产生逐渐和连续 的变化，而且是可逆的。 (五)可变性 玻璃的性质(在一定范围内)随成分发生连续和逐渐的变化 T1.2从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构，可以看出，桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多，结构愈强固，许多物理性能向好的方面转变。反之，桥氧愈少，结构和性能就愈不好。 J1.2论述硼酸盐和硅酸盐玻璃结构的桥氧对其结构和性能的影响。 从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构，可以看出，桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多，结构愈强固，许多物理性能向好的方面转变。反之，桥氧愈少，结构和性能就愈不好。 M1.3逆性玻璃。如果玻璃中同时存在两种以上金属离子，而且它们的大小和所带的电荷也不相同时，也能制成玻璃。用y代表每个多面体的桥氧平均数，当y<2也能制成玻璃，而且某些性能随金属离子数的增大而变好。一般把这种玻璃称为逆性玻璃。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。逆性玻璃在性质上也发生逆转性。 第一，在结构上它与通常玻璃是逆性的。一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体，金属离子处于网络的空穴中，它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反，多面体的短链反而为大量的金属离子所包围。如果金属离子比作“海洋”，那末，多面体就是“海洋”中的岛屿。因此，决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连结，而是金属离子与多面体短链中的氧离子之间的结合。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。 第二，逆性玻璃在性质上也发生逆转性。一般玻璃的性质是随着Si02的减少(即Y值减少)而降低。而逆性玻璃则相反，碱金属和碱土金属含量愈多
化工工艺学习题全集 Revised as of 23 November 2020
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 化工生产过程一般可概括为 原料预处理 、 化学反应 和 产品 分离及精制 三大步骤。 2. 根据变质程度不同，煤可以分为 泥炭 、 褐煤 、 烟煤 和 无 烟煤 ；随变质程度增加 碳 含量增加， 氢 和 氧 含量降低。化学 工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门 科学，内容包括 生产方法 、 原理 、 流程 和 设备 。 3. 高含量的 烷烃 ，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原 料。 4. 化工中常见的三烯指 乙烯 、 丙烯 、 丁二烯 ；三苯指 苯 、 甲苯 、 二甲苯 。 5. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众多的化 合物构成的混合物。石油中的化合物可以分为 烷烃 、 环烷烃 、 芳香 烃 三大类。 6. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次 加工。一次加工方法为 常压蒸馏 和 减压蒸馏 ；二次加工主要方法 有： 催化重整 、 催化裂化 、 加氢裂化 和焦化 等。 7. 辛烷值 是衡量汽油抗爆震性能的指标， 十六烷值 是衡量柴 油自燃性能的指标。 8. 天然气的主要成分是 甲烷 。 9. 天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法 和 部分氧化法，主要反 应分别是 和 。 10. 硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、 硫铁矿 制酸、 冶炼烟气 制酸和石膏 制酸等。 11. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱 硫 ，低硫含量可以采用 干法脱硫 。 12. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因 此， 降低温度 、 提高压力有利于平衡转化率的提高。 13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉 、 接触室 和 吸收 塔 。 14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO 2的制取和净化 、 SO 2氧化成SO 3 和 SO 3的吸收 。 15. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步，包括 氨氧化制NO 、 NO 氧化制NO 2 和 水吸收NO 2 制酸 。 17硝酸生产的原料有 氨 、 空气 和 水 。 16. 浓硝酸生产方法有 直接法 、 间接法 和 超共沸酸精馏法 。 17. 氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。 18. 平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温 度 降低 ，或压力 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。 19. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤 和 天然气 。 20. 甲烷化反应是 CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 21. 氯在氯碱厂主要用于生产 液氯 和 盐酸 。 22. 氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液 氯 。 23. 食盐水电解阳极产物是 Cl 2 ，阴极产物是 NaOH 和H 2 。 24. 食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法 、 汞阴极法 和 离子交 换膜法 。 25. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的 电解槽，它们是 离子膜电解槽 、 隔膜电解槽 、和 水银电解槽 26. 铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是 有钙焙烧 和 无钙焙烧 。有钙焙烧生产铬盐的主要废物是 铬渣 ，它含有致癌物 六价 铬 。 27. 常见的铬盐产品主要有 重铬酸钠 、 重铬酸钾 、 铬酐 和 （铬绿）Cr 2O 3 。 28. 目前纯碱生产主要有三种方法，它们是索尔维制碱法(氨碱法) 、侯氏制碱法(联碱法) 和 天然碱法 。 29. 索尔维制碱法主要原料是 NH 3 、 CaCO 3 与 NaCl 。 30. 索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl +CaCO 3=Na 2CO 3+CaCl 2，则该反应的原子利用度为 % （已知原子量 Na ：23，C ：12，O ：16，Ca ：40，Cl ：）。 31. 侯氏制碱法主要原料是 NH 3 、CO 2 与 NaCl 。 32. 侯氏制碱法的主要产品是 Na 2CO 3 和 NH 4Cl 。 33. 湿法磷酸生产的两种主要原料是 磷矿石 和 硫酸 。 34. 磷酸生产工艺主要是根据硫酸钙结晶形式划分的，硫酸钙常见有三种结晶形式，分别是 两水 、 半水 和 无水 。 35. 烷基化最典型的应用是 烷基化汽油生产 和 甲基叔丁基醚 (MTBE)生产 。 36. 甲基叔丁基醚(MTBE) 是常用的汽油添加剂，是通过 烷基化 反应生产的。 37. 氯化反应主要有三种类型，分别是 加成氯化 、 取代氯化 和 氧氯化 。 38. 生产氯乙烯主要原料是 乙炔 和 乙烯 。 39. 氯乙烯的主要生产方法有 乙烯氧氯化 和 乙炔和氯化氢加成 。 40. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯 和 丙烯 。 41. 烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应 和 断链反应 。 42. 羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸 。 43. 催化剂一般由 活性组分 、 载体 和 助催化剂 组成。 44. 乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag 。 45. 丙烯腈的主要生产方法是 氨氧化 ，主要原料是 丙烯 和 氨 。 46. 环氧乙烷的主要生产方法是 乙烯环氧化 ，生产原料是 乙烯 和 氧 ，主要用途是 乙二醇 。 47. 皂化反应是指油脂在 碱性 条件下的水解反应。 422CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
1、玻璃态物质具有以下五个特性： 1. 各向同性 2. 无固定熔点 3. 亚稳性 4. 变化的可逆性 5. 可变性 2、论述硼酸盐和硅酸盐玻璃结构的桥氧对其结构和性能的影响。 从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构，可以看出，桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多，结构愈强固，许多物理性能向好的方面转变。反之，桥氧愈少，结构和性能就愈不好。 3、逆性玻璃。 如果玻璃中同时存在两种以上金属离子，而且它们的大小和所带的电荷也不相同时，也能制成玻璃。用y代表每个多面体的桥氧平均数，当y<2也能制成玻璃，而且某些性能随金属离子数的增大而变好。一般把这种玻璃称为逆性玻璃。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。逆性玻璃在性质上也发生逆转性。 4、论述玻璃的逆性 第一，在结构上它与通常玻璃是逆性的。一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体，金属离子处于网络的空穴中，它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反，多面体的短链反而为大量的金属离子所包围。如果金属离子比作“海洋”，那末，多面体就是“海洋”中的岛屿。因此，决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连结，而是金属离子与多面体短链中的氧离子之间的结合。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。 第二，逆性玻璃在性质上也发生逆转性。一般玻璃的性质是随着Si02的减少(即Y值减少)而降低。而逆性玻璃则相反，碱金属和碱土金属含量愈多(即Y值愈小)，结构愈强固，而某5、晶子学说 认为玻璃是由无数“晶子”所组成。晶子是具有晶格变形的有序排列区域，分散在无定形介质中，从“晶子”部分到无定形部分是逐步过渡的，两者之间并无明显界线。 6、无规则网络学说 认为像石英晶体一样，熔融石英玻璃的基本结构单元也是硅氧四面体，玻璃被看作是由硅氧四面体为结构单元的三度空间网络所组成，但其排列是无序的，缺乏对称性和周期性的重复，故不同于晶态石英结构。当熔融石英玻璃中加入碱金属或碱土金属氧化物时，硅氧网络断裂，碱金属或碱土金属离子均匀而无序地分布于某些硅氧四面体之间的空隙中，以维持网络中局部的电中性。 从目前有关玻璃性质及其玻璃结构的研究资料来看，可以认为短程有序和长程无序是玻璃态物质结构的特点．在宏观上玻璃主要表现出无序均匀和连续性，而在微观上它又是有序，微不均匀和不连续性的。无规则网络学说宏观上强调了玻璃中多面体相互间排列的连续性，均匀性和无序性方面。这可以说明玻璃的各向同性，以及玻璃性质随成分变化的连续性等基本特性。晶于学说强调玻璃的有序性，不均性和不连续性方面，它反映了玻璃结构的另一重要特性。 7、硼反常现象 在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时，往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值，这现象也称为硼反常性。这种在钠硼玻璃中的硼反常性，是由于硼加入量超过一定限度时，它不是以硼氧四面体而是以硼氧三角体出现于玻璃结构中，因此，结构和性质发生逆转现象。 8、“硼—铝反常”现象 在钠硼铝硅玻璃中，当中不存在B203时，A1203代替Si02能使折射率、密度等上升。当玻璃中存在B203时，同样地用A1203代替Si02，随B203含量不同出现不同形状的曲线。当Na20／B2O3=4时出现极大值，而当NagO／B2O3≥>1时，nD(折射率)与d (密度)显著下降。
《化学工艺学》 第二版 米田涛主编 部分思考题答案
课后习题 增加部分英语题型专业（词汇） 催化裂化，catalytic cracking 加氢裂化，hydrocracking 延迟焦化，delayed coking 凝析油（Natural gasoline）、 石脑油(Naphtha)、 轻柴油(Atmospheric gas oil)、 粗柴油(Vacuum gas oil)、 加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯（Benzene, ）， 甲苯(Toluene, )， 二甲苯(Xylene, )； 乙烯，ethylene 丙烯，propylene 丁二烯，butadiene 邻二甲苯（Ortho-xylene,）、 对二甲苯（Para-xylene,）、 间二甲苯(Met-xylene,) 聚乙烯， polyethylene; 聚氯乙烯， polyvinylchlorid 聚苯乙烯， polystyrene
第三章 3-1根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物；解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律。造成裂解过程结焦生碳的主要反应是哪些？ 答：由表3-3 各种键能比较的数据可看出：○1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键能，断链比脱氢容易；○2烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;○3异构烷烃的键能小于正构烷烃，异构烷烃更容易发生脱氢或断链。 由表3-4数值，可看出：○1烷烃裂解是强吸热反应，脱氢反应比断链反应吸热值更高；断链反应的标准自由焓有较大的负值，是不可逆过程，脱氢反应的标准自由焓是正值或为绝对值较小的负值，是可逆过程，受化学平衡的限制；○2乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应，生成乙烯；甲烷在一般裂解温度下不发生变化。