化学工艺原理(收集5篇)

化学工艺原理篇1

危险等级的划分依据主要是根据化工生产过程中所使用的原材料，储存原材料的环境、原材料经生产加工后所形成的新的产品特性，如物理性、化学性等。根据不同危险等级的化工产品，确定各种类型化工产品在生产过程中的防火间距及防爆等级。进而以此为标准，在化工工艺设计过程中选择满足生产需求的操作方式，防火材料及防火设备。

二、化工工艺设计分类介绍

1.概念设计。

概念设计是指抽象性的设计，概念设计一般是在拟建化工生产装置前进行，概念设计的主要目的是为了通过建立化工生产装置模型，根据模型检查化工生产工艺中存在影响正常生产的因素，包括生产线路的设置的合理性，生产环境条件是否满足安全生产要求等，避免因化工工艺中某个环节存在不合理性给化工生产埋下安全隐患，同时根据概念设计建立模型检验所的的数据为进一步的化工工艺设计提供数据参考。

2.中试设计。

中试设计是为了检验小试所确定的工艺路线及相关运行条件。检测试制产品的功能稳定性；检验工艺系统的连续可靠性运行；获得化工生产工艺设计所必须的工艺参数；考察设计方案投入生产过程中所产生的杂质对成品的影响等。

3.基础设计。

基础设计是化工工艺设计的重要阶段。基础设计是化工工艺生产装置及配套设备安装及规划设计的技术支持。

4.初步设计。

初步设计是在基础设计完成后的精细化设计。初步设计的成果是设计说明书和工程总概算书，也可以说是从初步设计是化工建设的指导思想，以此为依据进行化工生产线的构建；结合基础设计和有关单位批准的设计任务书、化工厂的选址报告，从经济性和技术性角度出发，对化工生产线建设进行总体研究和计算，满足化工生产线安全生产的同时又能取得良好的经济效益和社会效益。

5.施工图设计。

施工图设计是化工工艺设计的最后阶段，设计过程中应根据有关部门对初步设计的审批意见，结合初步设计中确定的化工工艺方案，以图样及文字的形式将化工工艺技术要点和各个设备的原理、布置进行一一明确。并对初步设计中待解决的一些问题提出科学合理的解决方案，做到施工图纸设计最优化，满足化工产业安全稳定性生产需求。

三、化工工艺设计具有的特点

化工工艺设计交其他专业领域的设计具有明显的区别，化工工艺设计工艺流程独特，生产工艺安全性要求严格，技术含量高。尤其是针对化工产业近些年来频发的安全事故，如化工产品原料在加工过程中出现的有毒原料泄漏问题，严重地污染了人们赖以生存的环境，水源的污染，大气的污染、重金属污染土壤等。所以国家的有关部门对化工产业的化工工艺设计提出了更为严格的要求，明确提出在化工工艺设计时要高度重视工艺设计在投入生产中的安全性问题。但实际上，化工工艺流程的十分的复杂，整个工艺流程涉及的专业较多，设备种类繁杂，各种管线管道交织在一起，倘若在设计过程中没有确定科学的布线方案可能会早生产过程中因为线路故障问题，如线路老化搭接引起短路，又因为化工原料多数具有易燃易爆的特性，很容易引发火灾或者更为严重的事故。所以，为了保证化工工艺设计的质量，化工生产的安全稳定性，必须要加强对化工工艺设计危险的识别和控制。

四、危险因素识别与控制

危险因素是指在化工生产过程中虽潜在的不利于安全生产的系列因素，而危险因素的识别和控制是指对化工工艺设计以及设计方案投入到建设中虽体现出来的一些不利于安全生产的特征，如化工设备是否满足生产的需求，设备所处的环境是否满足安全性生产需求，设备及相关附属装置的排布方式及安装方式是否合理等，认真考究危险因素，识别各种不安全因素的风险类别及等级，进而有针对性地提出安全风险控制措施。具体来讲可通过以下措施控制。

（1）物料方面。

化工工艺设计人员应牢固掌握化工原料的物理特性、化学特性、化学反应特征以及燃烧爆炸性等方面的知识，并能准确地辨识各种原料之间的反应原理。

（2）路线布置。

在化工工艺路线设计时，应根据厂房的实际空间位置进行工艺路线的选定，尽可能地做到工艺路线不和其他电力线路相邻，避免因电力线出现安全故障对工艺路线造成一定程度的影响。

（3）严格控制化学反应装置。

化学工艺原理篇2

【关键词】高考STS教学解题思路化学工艺题

【中图分类号】G424【文献标识码】A【文章编号】1006-5962（2013）06（b）-0181-01

化学工艺题，早在20世纪末就多次出现在山东、上海、湖北等地的高考试题之中，但那时没有给予这样的专业称呼。直到2007年新课程标准高考改革以来，全国各省的高考中频繁出现类似题型时，才引起了我们教育工作者和高中学生的高度关注。该题型主要将现代化工生产过程或化学实验中的主要环节以方框、箭头和图形的方式表达出来，并对环节中所涉及的中学化学知识巧妙提问，从而形成了现在让学生感到畏惧的化学工艺试题。怎样辅导学生，才能使学生很好的掌握这类题的解题方法正是一线教师非常关心的问题。

对于近几年高考中出现的化学工艺题一般按生产原料可分为以下几类：利用矿产资源生产的工艺流程题（工业制硫酸、冶铁炼钢等）、利用空气资源生产的工艺流程题（如合成氨工艺流程题）、利用水资源生产的工艺流程题（如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等）、利用化石燃料生产的工艺流程题（如有机合成工艺题）等等。

在学生做题时要准确、顺利完成工艺流程题的解答。首先学生必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识，其次要掌握除杂分离提纯物质的基本技能，另外也要具备分析工艺生产流程的方法和能力。下面针对新课程高考改革后化学工艺类题型的解题思路作如下探讨：

案例一：卤代烃RX与金属钠作用，可增加碳链制取高级烃，反应的化学方程式为：RX+2Na+R’xR-R’+2NaX。其中x代表卤素原子，R和R，为烃基，可以相同也可以不同。试以苯、乙炔、Br2、HBr、金属钠、金属铁等为原料，通过三步反应制取苯乙烯，写出制取该苯乙烯过程中的涉及的化学方程式。

解题思路：对于该类型题，我们可以在草稿纸上先画出工艺流程图，这时我们不难看出这是一类线型流程工艺（从原料到产品的生产工序）试题。为此分析整个生产流程示意图中的所使用的原料与产品，从中找到原料与产品之间的联系，弄清楚整个生产流程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。

具体分析如下：从题目中可知（1）原料为苯、乙炔、Br2、HBr、金属钠、金属铁。目标物质为苯乙烯。（2）题中给定条件为利用卤代烃RX与金属钠作用，可增加碳链制取高级烃，RX+2Na+R’xR-R’+2NaX。（3）在学生的已有学习了，苯、炔烃的性质，比如乙炔的加成反应，苯的取代反应等。由此可得出答案。

当然有些化工生产选用多组原材料，事先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其它原材料生产所需的主要产品。以这种工艺生产方式设计的工艺流程题时，我们为了便于分析掌握生产流程的原理、方便解题，通常将提供的工艺流程示意图画分成几条生产流水线，进行交叉分析。也有些题型考查用同样的原材料生产多种（两种或两种以上）产品（包括副产品）的类型的化学工艺题，这时用截段分析更容易找到解题的切入点，便可很快得出最有效的解题思路，从而得到正确答案。

案例二：合成氨的流程示意图如下：（如图1）

回答下列问题：

（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是______，______，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式_____，_______。

（2）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是_______，其中发生的化学反应方程式为_______。

（3）设备B的名称是_______，其中m和n是两个通水口，入水口是

（填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因是_______。

（4）设备C的作用是_______。

（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），已知1000K时该反应的平衡常数K=0.672，若要使CO的。转化率超过90%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于________。

解题思路：这是2012年海南省的一道高考题，属于一个典型的利用空气资源进行生产的工艺流程题（如合成氨工艺流程题）。在该化学工艺生产中，出现了循环压缩机是为了充分利用原料，变废为宝，设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外，同时还要考虑将生产过程的副产品转化为原料的循环生产工艺。在解答这类题分析工艺生产流程时，必须考虑原料转化的产品的同时也要充分考虑原料的充分利用和再生产问题。

具体分析过程如下：（1）利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。（2）合成氨的设备为合成塔。（3）冷凝分离氨气的设备为冷却塔，为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好。（4）设备C是分离器，能将液氨和未反应的原料分离。（5）通过题中CO的转化率求出CO、H2O的起始浓度，再求出它们的比值。

同时化学工艺题也存在如下的结构特点；

一是试题源于现代生产和中学化学实验。以解决化学面临的实际问题进行设疑，使问题情境真实呈现于生产生活中，意在培养学生利用所学理论知识分析和解决实际面临的问题。

二是由于社会生产的多样性，化学工艺试题内容非常丰富，涉及的化学基础知识各个方面的内容，既能考查学生化学双基知识的掌握情况，也能考查学生应用双基知识解决化工生产、化学实验中相关问题的能力。

化学工艺原理篇3

关键词：绿色化学；工程工艺；化学工业节；应用

工业是国民经济的基础，随着社会经济的不断快速发展，对于工业生产也提出了更高的要求。然而，当前我国工业发展面临着资源价格飞涨，环境污染日益严峻的情况，这也使得全社会对于工业生产越来越关注。怎样有效的处理好工业污染物，防止其对环境的二次污染，怎么有效的利用好数量庞大的生活废品，是当前许多学者都在研究的问题。绿色化学工程是在社会迫切需要的情况下诞生的新型项目，这个项目的目标是：对日常化学生产当中的一些资源浪费及环境污染进行有效的处理，从而使得化工污染得到有效缓解，化工生产过程中的资源浪费得到很大的改善。

一、绿色化学工业的概念

绿色化学又被称为无污染化学，以此为理念而开发出的技术就是绿色化学工程技术，采用化学原理从根本上降低化学工业对环境造成的破坏。化工业发展的基础是绿色化学工程，它已成为了未来化学工业发展方向的重要研究目标之一，绿色化学具有以下两种特性：首先，绿色化学的根本思想在于保护环境，使自然资源可持续发展，让人与自然之间的关系和谐，人们对环境造成的破坏促使了对绿色化学的研究；其次，绿色化学是将环境改变的技术，发展下的绿色化学技术以逐渐可以应付各种环境下对自然的破坏。从根本上来说，绿色化学是预防环境污染；而环境化学则是对污染后的环境进行改善和治理。两者之间是根本不一样的，在最终目的上也是千差万别的。

目前，对绿色化学进行研究的重要发现和实践活动为绿色化工技术。基本原理是采用原料中的原子进行转化，这就使化学工业在进行工作时不会产生污染物，达到对化学工业污染物的零排放。并且，在进行化学工业工作时，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，这样可以生产出对环境不造成破坏的产品。这种技术目前处于理论状况，但是在众多科研人员的努力探索下，还是可以逐渐实现此种设想的。

二、绿色化学工程与工艺的开发

在传统化学的生产过程中，在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性，因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果，资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高，还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷，其通过对相关科学技术及先进方法的利用，对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。

（一）采用绿色化学原料

在化工生产工艺及具体流程中，化学生产原料是起着决定性作用的主要因素，在传统化学工程中，所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗，同时还导致污染物的排放量大大增加，加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中，可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中，可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中，这些原料仅会产生一定量的氢气，而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。

（二）提高化学反应的选择性

在化学工程的物质反应中，化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中，合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高。对化学反应产生影响的因素有很多种，反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生，所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质，因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中，应用新型的反应形式，这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高，同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。

（三）使用无毒无害催化原料

随着化学工业发展速度的不断加快，将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中，可有效加快反应速度，缩短法宁时间。所以，在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前，我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制，化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善，分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的應用可有效提高化学反应效率，降低能源消耗量，同时也可减少环境污染。

三、结论

化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展，而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺，社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，这就需要化学工程与化学工艺共同发展，满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性，转变传统的化学工程与工艺，减少环境的污染，积极开发新能源，走环境友好型道路。

参考文献

[1]艾宁，计伟荣，项斌，等.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.

化学工艺原理篇4

【关键词】化学工艺流程图题；解题；复习教学

纵观福建省（理综2009、2010、2011、2012、2013这几年的第24题）和其它几个省份近几年的高考题都有化学工艺流程图题。这类题目是近几年高考化学部分新出的一种比较流行的题型，与早些年的高考题比较这种题目取代了以前的无机框图题。这类题对学生来说综合度高，涉及的知识面广，陌生度高，阅读量大，信息多，对学生的思维能力要求高，因此造成部分学生很怕该类题目。下面结合一些题例，谈谈对此类题目的求解及复习的一些看法。

1化学工艺流程图题的结构特点

化学工艺流程图题顾名思义就是将一些化工生产过程中的生产流程用框图（或生产装置）形式表示出来，并根据生产流程中与高中相关的化学知识进行分解设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺流程图题。

化学流程图题有这几个特点：一是这类试题一般源于实际的生产问题，以解决生产中与化学相关的实际问题作思路进行设置问题，使问题情境真实，考查学生理论联系实际，学以致用的能力；二是试题所含内容丰富，涉及的化学基础知识方方面面如中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、化学用语、元素周期律、氧化还原反应、化学平衡、电解质溶液、电化学、溶度计、PH计算、实验操作等知识，能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力；三是试题新颖内容陌生，一般文字较多，阅读量大，能考查学生的阅读能力、分析判断能力、逻辑推理能力和资料的收集处理能力。

化学工艺流程图题的结构一般分材料信息、框图和问题三部分。材料信息部分描述化工生产或化学实验的目的，简单介绍化工生产或化学实验所需的材料；框图部分则用流程图形式把化学实验中物质的制备和分离提纯的流程表示出来，或将原料到产品的主要生产流程表示出来；问题部分主要以生产流程或化学实验中所涉及的化学知识设置出一系列问题。

2化学工艺流程图题的类型及常考考点

现以2009-2012年福建省高考理综卷化学部分第24题分析。2009福建理综24题是以从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取Al2O3为背景知识设计流程，主要考查了流程的理解、几种氧化物（Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO）的相关性质、检验Fe3+的方法、溶度积常数的运用等内容。2010福建理综24题是以工业上用菱锌矿（含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等杂质）生产硫酸锌为背景知识设计流程，主要考查了流程的分析、原料的处理（研磨）、氧化还原反应的配平、表格数据的分析、溶度积常数、结晶分离操作、守恒关系求质量分数等内容。2011福建理综24题是以由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4为背景知识设计工艺流程，主要考查了题目信息的提取、流程的分析、胶体的知识、热化学方程式的书写及盖斯定律的运用、绿色化学的理念、溶度积与化学平衡常数的综合运用、表格数据的分析等内容。2012福建理综24题与前几年相比有所变化，题目设计分为两部分，第一部分是考查电镀的相关知识，第二部分是以酸浸法制取硫酸铜为背景知识设计工艺流程，但与前几年相比流程简化了，主要考查了流程的分析、氧化还原反应与离子方程式书写的结合、化学平衡常数的相关知识等内容。

通过对2009-2013年福建省高考理综化学部分及其它一些省市相关类型题目的分析，归纳以下化学工工艺流程图题的类型和常考考点：

2.1化学工艺流程图题的类型。

2.1.1一种为以“从混合物中分离、提纯某一物质”为目的的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要能从题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。

2.1.2一种为以“利用某些物质制备另一物质”为目的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要明确题目的目的是制什么物质，要能从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。

2.2化学工艺流程图题的常考考点。

2.2.1考查对原料（样品）的处理：如对原料（样品）研磨（或粉碎）、煅烧（或焙烧）过程的信息利用（加氧化剂、还原剂、改变结构等），溶解原料（或）样品所需试剂的选择及含义（酸浸、碱浸或水溶）、浸出率问题等；

2.2.2考查与反应相关条件的选择与控制：如加快或减慢反应速率（反应条件温度、浓度或催化剂对速率的影响）、反应温度（低于、高于或介于某些温度之间）的选择、反应时间的选择（保温一段时间）、调节溶液pH的目的（促进水解、抑制水解、除过量试剂达到分离除杂等目的）、催化剂的选择及探究等；

2.2.3考查元素化合物知识：如常见金属单质（活泼、不活泼、特性）、酸（强酸、弱酸）、碱（强碱、弱碱）、盐（溶解性、氧化性、还原性、稳定性）、氧化物（酸性、碱性、两性）、物质特性等相关知识的考查。

2.2.4考查化学原理应用：如氧化还原原理（配平，物质的氧化性、还原性与价态、生产目的的关系，电子得失的相关问题）、水解原理（平衡的移动、相关现象的解释）、电化学（原电池、电解）、沉淀溶解平衡（溶度积、沉淀的转化）、饱和溶液与晶体的析出等；

2.2.5产品处理的考查：如结晶分离方法的选择与操作（蒸发结晶、冷却结晶、趁热过滤等）；物质的循环利用的利与弊；副产品与循环利用的物质及它们的区别；定量计算及误差分析；

2.2.6考查与环境相关的问题：如减少污染、“绿色化学”理念。

2.2.7考查与生产实际相结合的问题：如生产设备的简易、生产工艺简便可行、生产成本的控制等问题。

3化学工艺流程图题的解题方法思路

通过对化学工艺流程图题的特点结构、形式、类型及常考考点的分析，对化学工艺流种图题的解题有以下的方法思路。

3.1对题目（包括材料信息、框图、问题）进行全面的整体的阅读。我要求学生在阅读中首先要明确题目的目的，如是为了“从混合物中分离、提纯某一物质”还是为了“利用某些物质制备另一物质”。其次，在明确目的前提下，从材料信息或问题中获取有用的信息、关键的字眼，了解产品的性质，帮助解题。如果产品具有某些特性，则意味着要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他杂质。具体来说有可能会出现以下几种情况：

3.1.1如果生产过程中的物质能与空气中的成分发生作用的话，则要考虑在制备过程中将影响的物质如CO2、H2O等水除去，还要注意防止它们进入装置中。

3.1.2如果产物是一种会水解的盐，则要考虑水解的因素。如制备FeCl3、AlCl3等物质，蒸干其溶液得到Fe（OH）3、Al（OH）3，而如果再进一步灼烧的话得到它们的氧化物。再如类似于带结晶水氯化镁这样的物质，在脱结晶水的过程中就要让它在氯化氢气体的氛围中进行加热脱水。

3.1.3如果在生产的过程中出现一些像NaHCO3、H2O2、KMnO4、Ca（HCO3）2等这些受热易分解的物质或者产物，则要注意对温度的控制。

3.1.4如果产物的性质具有较强氧化性或还原性，则要考虑与其发生氧化还原反应的物质的影响，如有Fe2+、SO32-等较强还原性离子产生或存在时，要考虑具较强氧化性物质的影响。

3.1.5如果有给出物质的溶解度，应注意选择合适的结晶分离方法。如NH4NO3、KNO3等溶解度受温度的影响比较大的物质，在蒸发过程中比较难析出来，要用冷却法使它结晶。而有的物质溶解度受温度的影响比较小，如NaCl、KCl等，还有少数物质的溶解度随温度的升高反而减小，如Ca（OH）2要使它们结晶析出时，则要用蒸发浓缩的方法。再如有些多种物质在一起时就要采用升温冷却结晶法，有的却用蒸发浓缩结晶法，有的还要注意进行趁热过滤。

3.2读懂流程框图，明确框图中一些图形步骤的含义。在化工流程图中，箭头指向的是投料（即反应物）、出去的是生成物（包括主产物和副产物）、箭头方向有时还意味着物质的循环利用。在读流程图时除了从形式上去认识流程外，我让学生从这几个方面去了解流程：①参加反应的物质有哪些②这些物质都发生了怎样的变化（反应）③该变化产生了什么样的后果，该变化起到了什么作用。要充分认识到一点：流程中的一切反应或操作都是为获得产品而服务的。

3.3注意结合化学反应原理进行分析。化学工艺流程图题还会涉及常见的化学反应原理，例如化学反应与能量变化、化学反应的方向和限度问题、电化学原理、水解原理、溶度积沉淀转化的问题等等。如在许多的流程题中，经常会看到温度、浓度、压强等外界条件的出现，而不同的工艺流程对物质反应的外界条件有不同的要求，其所起的作用也不一样，但却是能否达到实验目的的关键所在。对此类反应条件的分析我从以下几个方面着手：①条件改变对反应速率有何影响？②条件改变对平衡转化率有何影响？③条件改变对综合生产效益有何影响？再如题目中也经常出现pH的相关数据，就要注意给合沉淀溶解平衡、溶度积及pH定义进行相关问题的分析求解。

3.4注意实际工业生产要求及环境保护。一个工业流程必须符合绿色化学理念，其中包括环境污染问题、原子的经济性、节约能源（包括使用催化剂）、原料应该是可以再生的（或者可以循环使用）、工艺的安全性等内容。我在让学生答题的时候，就从这几个方面进行相应的分析。

3.5注意回答问题时的文字叙述。答题中规范科学的叙述也是学生必需掌握的一项基本功，也是考试中的一项要求。对于化学工艺流程图题，我让学生小结整理了以下几种常见重要的文字叙述。

3.5.1从溶液中获得晶体的叙述：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤。

3.5.2沉淀洗涤的叙述：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次。

3.5.3在回答除杂步骤的问题时，应该注明“是为了除去（具体）杂质”，而不应只写“除杂”这样简单的回答等。

4化学工艺流程图题的复习思路

从化学工艺流程图题的分析中可以看出，虽然给的问题陌生感较大、变化多端，但它的落脚点还是化学学科基础知识、基本技能的综合运用，因此在复习时还是应回归对化学学科基础知识、基本技能的掌握。为此，我在具体的复习中对一些方面进行了归纳总结。

4.1复习时注意使元素化合物知识形成网络，同时归纳总结一些物质的特性。如归纳出重要的几种连续反应、几种重要的三角转化关系、常见离子的检验等。

4.2注意化学反应原理的理解掌握，这些知识经常出现在化学工艺流程图题中而且起着非常重要的作用。如电化学，氧化还原反应（氧化性还原性、配平、电子转移的计算）、溶度积、水解平衡、化学反应速率、化学平衡等化学理论基础知识及其综合应用。

4.3注意几种实验操作的理解掌握。如化学工艺流程图题经常出现的结晶问题、洗涤问题、除杂问题、沉淀是否完全问题等。

4.4整理积累相关的化工生产知识如氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、海水提镁溴工业等，这有助于培养学生分析流程的能力。

4.5加强文字表述的训练，等等。

总之，只要平时复习时教会学生善于归纳、总结，认真审题，善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题，同时注意在平时的学习中要熟记以上的一些知识，同时文字表达时做到规范，我相信可以突破这个难关。

参考文献

[1]2009-2013年普通高等学校招生全国统一考试（理科综合）（福建卷）.

化学工艺原理篇5

关键词：城镇污水处理厂；水质工艺；A2/O工艺反应池；磷氮氧碳源；反硝化段

1前言

城镇污水处理工作属于社会公益性质，对加强城镇公共基础建设，优化城镇发展环境，是建立绿色节能、生态环保社会的核心关键环节。优化城镇污水处理工作，一方面能够提升城镇经济发展实力，另一方面也能够提升城镇居民的生活质量，为城镇居民创作优越、健康的生活条件，因此具有推动社会和谐、稳定发展的作用，为可持续发展起到了积极作用，其社会及环境效益是明显的。本文浅析污水处理工艺中的一种，即改良A2/O+絮凝沉淀过滤工艺。

2污水处理工艺流程

工艺共分三级处理，分别为一、二、三级，三级处理也叫深度处理。

2.1一级处理工艺

进水粗格栅及污水提升泵细格栅及曝气沉砂池出水。

一级处理工艺作用是过滤到污水中的大颗粒物质，例如沙粒或者漂浮物，防止它们进入污水处理系统对污水处理设备造成一定程度的破坏或者损耗，同时排除污水处理过程中的运行事故风险。预处理的构筑物包括粗细格栅及沉砂池。曝气沉砂池（沉砂池主要有平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气沉砂池，旋流式沉砂池）的概念为，将空气注入沉砂池的侧面内部，让空气带动污水呈螺旋状运动，以水流运行物理学原理制造污水的横向恒速环流。污水通过旋流运动，增加无机颗粒间的碰撞与摩擦机会，把表面附着的有机物除去。

2.2二级处理工艺

2.2.1改良A2/O工艺反应池

A2/O工艺反应池包括好氧、缺氧和厌氧三种类型，其中厌氧工艺反应池的主用功能是利用生物学原理，去除污水中的磷成分。缺氧工艺反应池的主用功能是利用生物学原理，去除污水中的氮成分。因此，在污水处理工艺流程中，首先让污水经过厌氧工艺反应池，使用易生物降解有机物促使污水中的聚磷菌转化为优势菌种。然后让污水进入缺氧工艺反应池，使用碳源反硝化菌将污水中的硝态氮转化为氮气。因为利用生物原理去除污水中的硝化菌，是有一定比率的，仍然会有部分硝态氮没有被生物转化脱氮，这些硝态氮如果随着污水进入厌氧工艺反应池，将与反应池中的易生物降解有机物发生化学反应，并夺取碳源，造成污水处理工艺的除磷效果减弱。

针对此项弊端，有关设计人员可以预先在A2/O工艺反应过程之前，设置反硝化段处理工艺过程，让百分之十到百分之三十之间的回流污水泥先在反硝化段中，促使回流污水泥中的硝酸盐氮与反硝化段中的快速分解有机物发生反应，为厌氧工艺反应池中的去除磷成分创造充分条件。

除磷脱氮原理：脱氮的原理可以解释为，利用好氧工艺反应池，促使好氧工艺反应池中的NH3-N与污水中的碳源污染物发生氧化化学反应和硝化化学反应，然后继续让污水进入缺氧工艺反应池中，促使NO3-N与碳源反硝化菌发生反应，将污水中的硝态氮转化为氮气。除磷的原理是厌氧区内，在厌氧条件下，聚磷菌得以充分释磷，混合液自厌氧池进入改良的缺氧区，再进入好氧工艺反应池，促使易生物降解有机物与聚磷菌发生化学反应，去除污水中的磷成分，排解磷成分进入污泥中，将污泥彻底从系统中清除掉。

2.2.2二沉池

二次沉淀池是活性污泥法系统中非常重要的一个组成部分，其处理工艺和工作原理决定了污水处理的回流污泥和污水处理的水质质量。二沉池可以划分为：平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜管沉淀池。

2.3三级处理工艺

进水机械混合池机械絮凝池斜管沉淀池V型滤池紫外线消毒出水（气水反冲洗）。

2.3.1絮凝-沉淀

反应池分两部分，每个部分的絮凝能量有所差别。反应池的第一部分促进了矾花的增大和密实。反应池的第二部分能够形成较大块的、密实、均匀的矾花，这些矾花快速进入预沉区，面积较大预沉区使矾花移动速度放缓。这样可以避免造成矾花的破裂并避免该区形成涡流，也使绝大部分的悬浮固体在该区沉淀并浓缩。浓缩区所产生的浓缩污泥浓度至少为20g/l，剩余污泥从浓缩池的底部排出。

2.3.2过滤

V型滤池的工作原理可以解释为：首先注水在V型滤池的布水槽，然后在反冲洗过程中，从V型滤池的中间排水槽开始排水，选取质量均匀的石英砂作为深层过滤材料填充过滤层，为污水过滤起到过滤清污的作用。在V型滤池的下方配置长柄滤头配水系统，在进行反冲洗过程中，依次按照气洗、气水联合冲洗、滤后水漂洗的顺序进行。

2.3.3紫外线消毒

紫外线消毒是一种物理消毒方法，与氯，臭氧等化学消毒方法不同的是，在消毒过程中，不使用任何化学消毒剂，也不会产生消毒副产物。其原理是紫外线通过破坏病毒，细菌和其他微生物病原体的遗传物质DNA，使其失去活性无法复制繁殖，从而达到消毒的目的，与化学消毒方法相比，紫外线消毒能稳定不受水体温度及酸碱度变化影响。达标要求是粪大肠杆菌低于1000个/L。

二级处理出水能够稳定达到一级B标准，要稳定达到一级A标准，必须进行三级深度处理。深度处理的主要目标是去除SS，从而进一步降低出水中的CODcr、BOD5和TP，对于不能随SS去除的溶解性TN和TP可考虑强化二级生物处理及化学除磷去除，确保出水稳定达标。

参考文献：

[1]高俊发等主编.污水处理厂工艺设计手册[S].2003.