中级职称-有机化工基础与实务复习笔记

学习笔记 物理化学部分 1. 质量物质的量浓度

2. 拉乌尔定律：溶剂的蒸汽压等于其该温度下的饱和蒸汽压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积，适用于理想液态混合物和理想稀溶液的溶剂

3. 亨利定律：一定温度和平衡状态下，理想稀溶液中的溶质在气相的分压等于溶剂中溶质摩尔分数和亨利系数的乘积

4. 稀溶液的依数性：稀溶液出现的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点升高、渗透压等，仅仅与溶质的质点数有关，而与溶质性质无关 5. 自由度数=总变量数-方程式数

6. 汽液平衡计算：状态方程法和活度系数法

7. 对于基元反应，质量作用定律：反应速率与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积成正比

8. 反应的总级数为各反应组分级数的代数和 9. 零级反应的反应速率为常数 10. 阿伦尼乌斯方程

11. 平衡常数与反应吉布斯自由能的关系式

12. 转化率X、收率Y和选择性S，Y=SX， 转化率=反应掉的反应物的量/该反应物起始量 收率=生成目标产物的反应物的量/该反应物起始量 选择性=生成目标产物的反应物的量/该反应物反应掉的量 13. 气固相催化反应本征动力学方程和宏观动力学

14. 多孔催化剂进行的气固相催化反应步骤：

反应物从气相主体扩散到催化剂颗粒的外表面/反应物从外表面向催化剂的孔道内部扩散/在催化剂内部孔道所组成的内表面上进行催化反应/产物从内表面扩散到外表面/产物从外表面扩散到气流主体

其中1、5为外扩散，2、4为内扩散，3为本征动力学

15. 内扩散因子：定态下，单位时间内催化剂颗粒外表面由扩散作用进入催化剂内部的反应组分量与单位时间内整个催化剂颗粒中实际反应的组分量相等，所以 内扩散因子=反应组分外表面浓度梯度计算出的扩散速率/反应组分外表面浓度及内表面积计算的反应速率

总体反应速率=反应组分从气相主体扩散通过滞留边界层到达颗粒外表面的速率 物理意义：总体速率=过程推动力/(外扩散阻力+内扩散阻力+化学反应阻力)

16. 催化剂颗粒内气体的扩散形式(多孔介质中)： 分子扩散、纽特逊扩散、构型扩散、表面扩散

17. 热点：绝热式、换热式或自热式固定床反应器进行放热反应时，床层内部存在温度最高之点，即为热点。

绝热反应器热点在床层出口；另两种的与许多因素有关 主要敏感性参数：冷却介质温度、进料温度及浓度 18. 气液反应步骤：

气相反应组分A由气相主体通过气膜传递到气液相界面，其分压从气相主体处降至相界面处/组分A由相界面传递到液膜内，并在此与由液相主体传递到液膜的组分B进行化学反应，此时反应与扩散同时进行/未反应的A继续向液相主体扩散，并与B在液相主体中反应/生成的反应产物R向其浓度梯度下降的方向扩散 19. 气液反应器

填料塔：存液量小，不能有固相生成

板式塔：存液量大，是用于动力学控制的气液反应，或液膜阻力和化学阻力均不可忽略的气液反应

鼓泡塔：存液量很大，特别适用于动力学控制的气液反应，但相界面面积很小，不适用于受传质影响显著的反应

机械式搅拌釜式反应器：改善式的鼓泡塔，适应性强的反应器，缺点为密封不好做，功率大等

20. 气液固反应宏观动力学(气液反应，固体催化剂)

气相组分从气相主体通过气膜到气液相界面，然后在相界面处浓度平衡，自相界面处透过液膜到液相主体，再通过液相主体和固体催化剂之间的液膜传递至固体颗粒内部，进行反应。

21. 滴流床反应器的重要因素：固体催化剂颗粒表面的润湿程度 还有浆式反应器

22. 聚合反应机理：逐步聚合、连锁聚合(自由基型、离子型、配位络合聚合) 23. 聚合反应特点：

动力学关系复杂、反应过程随机性大、多数聚合反应高粘度、高速率强放热 24. 均相自由基聚合反应中几种字母表示：

I引发剂、M单体、P聚合物、R中间化合物、S溶剂、Z溶质

平均聚合度与引发剂浓度的0.5次方成反比，与单体浓度成正比，引发剂浓度高可以提高聚合反应速率，但降低了聚合度。

25. 同一聚合反应在不同反应器型式下及不同的操作方式下所得到的聚合率及其分布是不同的。

全混流反应器由于浓度的均一性而使聚合度分布较窄

间歇反应器各组分一直在变，使得不同时刻的瞬时聚合度分布不同，分布宽 活性链寿命较长的反应，全混流聚合度分布宽，间歇的分布较窄

多釜串联反应器停留时间分布和浓度分布介于两者之间，当釜数趋于无穷，与间歇相同，当釜数为1，就是全混流反应器 26. 影响聚合反应速率的因素：

动力学因素(温度、浓度)、流体返混程度(返混越大，速率越小，转化率越低)、微观混合程度(要看反应级数)、混合早晚影响

27. 聚合反应当到达一定的转化率时，出现自动加速，会更加剧高放热、高粘度 解决聚合过程传热与流动的措施：

聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合以及乳液聚合；提高传热速率包括反应物纯净、装置内表面光滑、反应器内的传热结构简单、增加搅拌； 28. 烃类裂解

指石油烃类（如乙烷、石脑油、瓦斯油等石油化工原料）在高温(750C以上)作用下分子发生断裂、 脱氢、聚合、缩合等反应，主要生成低分子烷烃、烯烃、炔烃、芳烃及少量大分子产物的化学过程。烃类裂解的主要目的是制取乙烯，同时可得丙烯、丁二烯和苯、甲苯、二甲苯等产品，因此它是石油化工的基础。工业上也有以天然气为原料采用热裂解过程来制取乙炔或炭黑的方法。

裂解特性 在高温裂解时各种烃类原料所发生的反应不尽相同。根据烃类原料分子结构的差异，裂解产品的生成规律为：①正构烷烃最利于乙烯的生成，异构烷烃则较差,但随着分子量的增大,这种差别缩小。②烯烃中大分子烯烃易裂解为乙烯、丙烯；烯烃脱氢生成炔烃、二烯烃进而生成芳烃。③环烷烃有利于生成芳烃，含环烷烃多的原料比正构烷烃所生成的丁二烯、芳烃收率高，而乙烯收率较低。④无侧链的芳烃不易裂解为烯烃；有烷基侧链的芳烃，主要是烷基发生断链和脱氢反应，芳环保持不开环，能脱氢缩合为稠环芳烃，进而有结焦的倾向。 原料特性参数 在烃类裂解过程中，通常采用族组成PONA、芳烃指数、特性因数、氢含量等参数表征烃原料的裂解特性。

过程工艺参数 烃类裂解最基本的工艺参数为温度、烃分压和停留时间（即反应时间），这是由反应的热力学和动力学两方面因素所确定的。烃类裂解生成乙烯的一次反应是吸热反应，其平衡常数随温度的升高而增大，反应速度也随温度的升高而增大，故需采取高温。而在高温下，乙烯能分解成氢和乙炔，后者还能进一步分解成氢和碳。从化学平衡来看，乙烯转化成乙炔的反应平衡常数较一次反应小得多，但乙炔完全分解为碳和氢的反应的平衡常数，则远比一次反应的大，故从热力学分析，如反应时间延长，则主产品乙烯减少，副产物乙炔增加甚

至会生成焦炭。所以宜采取短停留时间，以发挥一次反应在动力学上的优势。另外,采取低的烃分压,则有利于分子数增多的一次反应，不利于分子数减少的二次反应。由此分析，促进一次反应，抑制二次反应以提高乙烯产率的条件是高温、短停留时间和低烃分压，但实际选择工艺时还要考虑在工程上实现的可能性，即反应温度不能过高，停留时间不能过短。这与裂解装置的性能及技术水平有关。50年代反应温度最高达 750C左右，80年代则可提高到800～900C，停留时间相应从大于1s缩短到通常的0.27～0.45s甚至低于0.1s（毫秒炉）。 工艺方法 自50年代以来，有关乙烯生产技术开发研究的主要目标是如何扩大裂解原料（如采用价格较廉的重质烃原料），以及获得最大的乙烯产率和付出最少的能量。前者需要有效的除焦方法，后者则应具备先进的供热和热能回收手段。近40年来，先后开发出多种裂解新工艺,主要有以下三类方法:①管式炉裂解；②蓄热炉裂解；③流化床裂解。后者是以小颗粒固体如金属氧化物、砂子、焦炭为载热体，由气化的烃原料和水蒸气使之流态化并进行裂解反应。一般载热体温度在 800C以上，经反应降温后可靠外加热（烧焦除去积炭）重新升温蓄热并进行循环。属于此类方法的主要工艺有联邦德国鲁奇公司的砂子炉裂解法、巴斯夫公司的焦炭流化床法和美国海湾石油公司的TRC法。 29. 环氧树脂(乙烯为单体合成环氧乙烷和环氧树脂) 环氧乙烷实验室制备：

环氧乙烷工业制备：

乙烯在氧气和银催化剂的条件下，直接氧化为环氧乙烷

环氧树脂(环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物)制备：活性氢化物(多数为酚类)与环氧氯丙烷反应；过氧化氢或过酸将双键进行液相氧化；双键化合物空气氧化等 30. 聚氯乙烯

乙炔过量与氯化氢在HgCl2的催化下生成氯乙烯，氯乙烯聚合生成聚氯乙烯 乳液悬浮法在引发剂作用下加成反应生成聚氯乙烯树脂

31. 知识产权，指“权利人对其所创作的智力劳动成果所享有的专有权利”，一般只在有限时间期内有效。各种智力创造比如发明、文学和艺术作品，以及在商业中使用的标志、名称、图像以及外观设计，都可被认为是某一个人或组织所拥有的知识产权。

32. 知识产权分类包括：工业产权和版权（在我国称为著作权）一共两部分 版权是指著作权人对其文学作品享有的署名、发表、使用以及许可他人使用和获得报酬等的权利；

工业产权则是包括发明专利、实用新型专利、外观设计专利、商标、服务标记、厂商名称、货源名称或原产地名称等的独占权利。

按照内容组成, 知识产权由人身权利和财产权利两部分构成，也称之为精神权利和经济权利。

所谓人身权利，是指权利同取得智力成果的人的人身不可分离，是人身关系在法律上的反映。例如，作者在其作品上署名的权利，或对其作品的发表权、修改权等，即精神权利；所谓财产权是指智力成果被法律承认以后，权利人可利用这些智力成果取得报酬或者得到奖励的权利，这种权利也称之为经济权利。它是指智力创造性劳动取得的成果，并且是由智力劳动者对其成果依法享有的一种权利。 33. 知识产权法是调整因创造、使用智力成果而产生的，以及在确认、保护与行使智力成果所有人的知识产权的过程中，所发生的各种社会关系的法律规范之总称。包括：著作权法、专利权法、商标权法、商号权法、产地标记权法、商业秘密权法。

34. 专利权定义和分类

是指一项发明创造向国家专利局提出专利申请，经依法审查合格后，向专利申请人授予的在规定时间内对该项发明创造享有的专有权。根据我国专利法，发明创造有三种类型，发明、实用新型和外观设计。发明和实用新型专利被授予专利权后，专利权人对该项发明创造拥有独占权，任何单位和个人未经专利权人许可，都不得实施其专利，即不得为生产经营目的制造、使用、许诺销售、销售和进口其专利产品。外观设计专利专利权被授予后，任何单位和个人未经专利权人许可，都不得实施其专利，即不得为生产经营目的制造、销售和进口其专利产品。未经专利权人许可，实施其专利即侵犯其专利权，引起纠纷的，由当事人协商解决；不愿协商或者协商不成的，专利权人或利害关系人可以向人民法院起诉，也可以请求管理专利工作的部门处理。当然，也存在不侵权的例外，比如先使用权和科研目的的使用等。专利保护采取司法和行政执法“两条途径、平行运作、司法保障”的保护模式。本地区行政保护采取巡回执法和联合执法的专利执法形式，集中力量，重点对群体侵权、反复侵权等严重扰乱专利法治环境现象加大打击力度。

35. 商标权

是指商标主管机关依法授予商标所有人对其注册商标受国家法律保护的专有权。商标是用以区别商品和服务不同来源的商业性标志，由文字、图形、字母、数字、三维标志、颜色组合或者上述要素的组合构成。我国商标权的获得必须履行商标注册程序，而且实行申请在先原则。 商标是产业活动中的一种识别标志，所以商标权的作用主要在于维护产业活动中的秩序，与专利权的作用主要在于促进产业的发展不同。 36. 著作权

自然科学、社会科学以及文学、音乐、戏剧、绘画、雕塑、摄影和电影摄影等方面的作品组成版权。版权是法律上规定的某一单位或个人对某项著作享有印刷出版和销售的权利，任何人要复制、翻译、改编或演出等均需要得到版权所有人的许可，否则就是对他人权利的侵权行为。知识产权的实质是把人类的智力成果作为财产来看待。著作权是文学、艺术、科学技术作品的原创作者，依法对其作品所享有的一种民事权利。

在我国，著作权用在广义时，包括(狭义的)著作权、著作邻接权、计算机软件著作权等，属于著作权法规定的范围。这是著作权人对著作物(作品)独占利用的排他的权利。狭义的著作权又分为发表权、署名权、修改权、保护作品完整权、使用权和获得报酬权(著作权法第10条)。著作权分为著作人身权和著作财产权。著作权与专利权、商标权有时有交叉情形，这是知识产权的一个特点。 37. 专利权申报程序

1. 申请人按要求填写专利项目评估申请表并提交有关材料 2. 市知识产权局对申请人所提交的材料进行格式审查

3. 审查合格后，由具有专利资产评估资质的评估机构进行评估 4. 由市知识产权局将评估结果通知当事人

有关材料包括：专利项目评估申请表、被评估专利项目的专利证书、受理通知书、专利申请文件(包括说明书、权利要求书、摘要等)资料的复印件、非当年授权的需提交当年度缴纳专利年费发票的复印件、专利项目已形成产业化经营的有关材料证明、专利项目所获奖励的证书及相关材料的复印件、单位营业执照或个人居民身份证复印件。 38. 商标申报程序

1. 查询(是否存在相近或相同的图形、中文、英文) 2. 整理商标图样、制作申请商标报件 3. 申请所需要资料、商标图样

4. 向国家商标局提出商标的注册申请并取得受理

39. 专利权和商标保护的时效

专利权的法律保护具有时间性，中国的发明专利权期限为二十年，实用新型专利权和外观设计专利权期限为十年，均自申请日起计算。 注册商标的有效期为十年，自核准注册之日起计算。

化工原理部分

第一章 流体流动机械

1. 流体考察方法 拉格朗日法和欧拉法 流体受力 体积力(质量力)、表面力 流体伯努利方程

2. 流体流动连续性方程的应用

平壁上的降落液膜 液膜厚度与质量流率的关系

套管环隙中的轴向稳态层流

Rmax为环隙截面上最大流速Umax处距管中心的距离、Ub为主体流速 dp/dz为Z方向上的压力梯度

3. 因次分析方法(量纲分析)

∏定理：由量纲分析所得的独立无量纲变量∏的个数N等于影响该现象的物理量数n减去这些物理量的基本量纲数m 4. 主要流体输送机械的类型及特点

离心式 离心泵 离心式通风机、鼓风机、压缩机

回转式 齿轮泵、螺杆泵、罗茨鼓风机、液环(水环)压缩机与真空泵 往复式 往复泵、往复压缩机、往复真空泵、隔膜压缩机

液体作用式 喷射泵、酸旦、空气升液器、蒸汽或水喷射真空泵 回转式、往复式为容积式，即正位移泵 5. 液体搅拌器的主要类型

结构和原理：机械搅拌、管道机械搅拌、管道混合器、射流混合器和气流搅拌 固体介质搅拌混合：螺旋混合机、滚筒式混合器、回转式混合机、捏合机 6. 液体搅拌混合机理：总体对流扩散、湍流扩散

7. 影响搅拌功率的因素：搅拌器几何参数、搅拌物性、搅拌的操作参数 8. 过滤设备：板框式压滤机、加压叶滤机、转筒真空过滤机 9. 流化床的主要特性：临界流化速度、带出速度、操作范围 流化床界面以上为稀相区、界面以下为浓相区 操作范围(气速)：高于临界气速低于颗粒带出速度 10. 气相输送分类：吸引式和压送式、稀相输送和密相输送

11. 流化床分离高度：在分离高度范围内固体颗粒浓度基本不变的最小高度 12. 提高流化质量：分布板、测流式分布板、填充式分布板、垂直管束 13. 冷凝传热包括膜状冷凝和珠状冷凝，珠状冷凝传热系数比膜状大很多，但很难维持，经常逐渐变为膜状冷凝，通常使用表面涂层或蒸汽添加剂来改善。 14. 池内沸腾：加热表面侵入液体的自由表面之下，液体在壁面受热沸腾

管内沸腾：液体在管内流动过程中在管内壁的沸腾

过冷沸腾：液体温度低于其饱和温度，而加热壁面温度又高于其饱和温度，则尽管在加热表面上也会产生气泡，但其或在尚未离开壁面或者在脱离壁面后又于液体中迅速冷凝

饱和沸腾：液体温度维持其饱和温度

15. 液体沸腾传热影响因素：液体性质、温度差、操作压强、加热壁面 16. 换热器分类：间壁式、直接接触式、蓄热式、中间载热体式

17. 强化传热途径：增大传热面积、增大平均温度差、增大总传热系数(减少热阻的方法包括提高流体流速、增强流体扰动、流体中加固颗粒、气流中喷入液滴、采用短管换热器、防止结垢及时清除) 18. 单效蒸发：二次蒸汽直接冷凝不加以利用 多效蒸发：二次蒸汽引至下一蒸发器做加热蒸汽

19. 蒸发过程特点：溶液沸点升高、物料工艺特性变化、能量利用和回收 20. 蒸发设备：循环型、单程型、直接接触型 21. 单组份的低组分吸收一般为等温过程 22. 二元理想溶液体系满足y=f(阿尔法、x) 23. 平衡精馏为连续的，简单精馏为间歇的

24. 影响精馏操作的因素

物料平衡、塔顶回流、进料组成、进料热状况

25. 间歇精馏只有精馏段，非稳态过程，两种基本操作(回流比不断增加和不变) 26. 恒沸精馏：加入第三组分，形成新恒沸体系完成分离

萃取精馏：加入第三组分，改变原体系的相对挥发度来实现分离 27. 板式塔流体力学性能包括：鼓泡、蜂窝、泡沫、喷射

28. 板式塔塔板压降包括：干板压降、板上充气液层的静压力、液体表面张力 29. 异常操作现象：漏液、液沫夹带、液泛 30. 填料包括散装填料、规整填料

填料流体力学性能包括：持液量、压降、液泛、喷淋密度、润湿程度、返混 31. 三角形相图：一点向三边作三条平行线，每点代表纯组分，A溶质、B溶剂、S萃取剂

32. 杠杆规则(R与E混合生成M) 质量比E/R=MR/ME

33. 萃取设备：喷洒、筛板、填料、脉冲、往复、转盘

34. 干燥设备：箱式、洞道、带式、转筒、气流、流化床、滚筒、喷雾干燥器 35. 干燥过程：恒速阶段和降速阶段

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