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化學反應流程范文1
[關鍵詞]化工工藝 設計 安全危險 分析
中圖分類號：TP697 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0297-01
一、化工工藝設計概述
1.化工工藝的概念
把化學原材料向化學產品轉換的一種方式與方法就是化工工藝，這一實現方式與方法的所有工業流程都包括在化工工藝當中。想要實現化工工藝從生產到產品的轉換，涵蓋步驟主要由以下幾個方面：
第一，處理原材料。初步處理化工原材料，方式有碾碎、提純、粉磨等等。
第二，進行設計化學反應。達到化學原材料往成品轉換的本質為化學反應的設計，此為化工工藝比較關鍵的一個步，由已作相關處理的原材料提供其化學反應所需環境，在一定程度上提高化學反應的轉換率。
第三，化學產品的精處理。把化學反應生成的產品作出一系列的精處理，使得到的化學產品可以滿足于實用性的要求。
2.化工工藝設計
化工工藝設計指的為達到化學反應所需的原材料、反應條件和工藝流程的設計過程的目的。化工工藝設計的范疇相對較大，不但擁有工藝流程設計，還包含工藝流程實現的管理方式等。在尚未進行化工工藝設計時，當最先熟知化工工藝設計的原則和安全規程，經由靈活設計化工生產工藝，達到工藝流程精簡、安全規范、高效穩定運行的目的。
3.化工工藝設計的特點
1）化工工藝設計具有系統性的特點?；すに嚵鞒虨橐豁椣到y而復雜的設計，其中包括了化工生產的各個方面。
2）化工工藝設計規模各異。不一樣的化工生產方式，它的化工工藝設計就不一樣，包含化學原材料、化學反應和化學成品等等。
3）化學工藝設計的資料具有不全面性?；すに嚤旧頌橐豁椞貏e先進的設計項目，它的流程設計沒有特別多的參考經驗。
二、化工工藝設計中所存在的安全危險問題及控制措施分析
1.化工工藝設計中對原材料安全性能的控制
化工工藝設計是實現化學原材料往化學成品之間的轉換過程，將產生多種不同的化學反應與物理反應，某一種物質在某一形態下具有危險性和危害性，所以當對一些可能具有危險性的物質進行掌握與控制，檢驗此類物質在化工工藝流程中的穩定性，展開安全性評估和識別，有效防止原材料、半成品以及副產品在化工工藝中出現危險的狀況。
2.化工工藝設計中存在的安全性問題及控制措施
化工工藝設計是實現化學反應而擬制的工藝路線與流程，在設計時當綜合考慮，在有效保障產品質量的條件下，選擇一條相對安全或者能夠有效保障安全性的路線，把化工工藝設計中的危險度降到最小。所以，進行工藝流程設計期間當遵循以下的幾個原則：
第一，工藝路線實現的最簡化?；すに噷崿F流程的最簡化，能夠有效減少化工工藝流程中間所存在的化學反應，提高化工工藝反應的安全性。
第二，盡最大程度地選擇危險性和危害性相對低的原材料。對于化學工藝設計的安全性降低原則來說，原材料安全性的提高比化工工藝流程的簡化具有更重要的意義。
第三，在最大可能的情況下選擇新的設備和新技術。新設備以及新技術能夠很好的地把化學反應當中產生的危險物質降低，可以將中間生成物的在一定程度上循環利用，進一步的把化工工藝設計的成本降低，從而把經濟效益和化工工藝的安全性與環保性提高。
三、化工工藝設計中控制措施分析
化工工藝流程設計中的核心內容就是化學反應，通過化學反應可完成原材料到成品的轉化，許多的安全性問題h及于這一過程當中。因而，對于提高化工工藝設計的安全性有著十分重要意義的部分就是選擇安全性良好的化學反應設備。對于化學反應種類繁多的化工工藝來講，控制化學反應的安全性有著很大的難度。除此之外，還有很多不可控因素存在于化學反應的過程中，像是化學反應需要的溫度、濕度控制很難達到精確的控制等，通常能夠成為化學反應的一種潛在安全隱患。如果想要很好的對化學反應中設備安全性問題進行控制，就要注意以下幾個方面：
1）降低進料量，能夠準確的控制化學反應所需的加熱速度以及冷卻速度。化學反應過程當中，對化學反應具備的條件進行精確控制就是為了有效地提升它的反應轉化率。這樣，就可以很好的降低相關副產品的生成，把化工工藝的安全性提升。
2）化學反應過程中，要對相應的反應參數進行控制，防止反應儀器產生超壓、超荷等狀況。化學反應的過程中，反應設備的安全性主要依靠對反應本身的控制，如果化學反應過程當中出現一些超壓現象，很大程度上就會致使設備狀態失靈，導致安全事故。
3）相關廢棄物的排放?；瘜W反應一般會致使產生很多副產品與廢棄物，將副產品進行合理的利用就能夠很好地實現社會經濟效益，很大的價值存在于其中。但是，廢棄物不同，不止不可以提供價值，處理不合適還會有嚴重的環境危害與潛在危險。所以，化工工藝流程設計中應考慮如何處理有關廢棄物的排放，做到有關廢棄物在達到排放標準之后才可以進行排放。不只是能夠很好的實現保護環境，同時可以把化工工藝流程設計的安全性提高。
結語
實現化學工業生產的前提就是化工工藝設計，化工工藝設計有著更高的安全性要求的根本原因是化學工業本身的特殊性與限制性。本文分析了目前我們國家化工工藝流程設計當中出現的問題，并以此提出了相對應的措施。化工工藝設計是一種的流程設計，它具有很強的系統性，其設計時應將影響安全性的各個因素都考慮到其中。但是，無論再完美的設計也很難做到兼顧化工工藝過程當中的任何一個細節，對于在化工工藝生產中所存在的缺陷我們應從化工工藝工藝當中進行及時的補救與修改，把任何一個流程都要控制好，絕對不允許發生化工事故。
參考文獻
[1] 趙文濤，劉克強.化工工藝設計中安全危險的識別與控制 [J].中國石油和化工標準與質量，2013，11（14）：2-13.
化學反應流程范文2
2014年高考考試大綱（課程標準實驗版)化學及題型示例中新增的10道題，大都是涉及化學工藝流程的題型。它將化工生產過程中的主要生產階段即生產流程用框圖的形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，形成與化工生產緊密聯系的化工工藝試題。同時該類試題也是近幾年高考化學試題的熱點題型。
一、工藝流程設計題的特征
通過近兩年全國高考試題和2013年高考理科綜合中涉及工藝流程試題的分析（見圖表一）：
可以總結出工業流程試題具備以下特征：一是試題情境具有真實性，它源于生產實際，以解決化學實際問題為線索進行設問。二是試題考查內容豐富，試題常涉及氧化還原反應的判斷、化學方程式、離子方程式、電極反應式的書寫、化學反應速率和化學平衡理論的應用、化學反應中的能量變化、與化學實驗相結合的實驗操作（如：常見儀器的名稱和使用、分離提純的基本操作、實驗數據的處理和誤差分析等），環境保護與綠色化學等方方面面的化學基礎知識；能較好考查考生對化學知識的掌握和應用情況，同時考查考生解決化工生產中的相關問題的遷移推理能力。三是突出能力考查：試題類型新穎，閱讀量、思維含量較大，考查考生的資料收集、處理能力；通過化工生產條件的選擇考查學生運用化學反應速率、化學平衡、水解平衡、沉淀平衡、電化學等理論解決實際問題的能力；通過確定產品的成分、產率等考查學生的計算能力；復雜的工業流程圖和陌生的操作名詞，有效的考查了學生的心理承受能力。
二、學生在工業流程試題省題中常見的錯誤
(一)思維存在局限性：如：片面追求原料的轉化率而忽視催化劑的催化活性等因素，片面追求反應速率而忽視反應的限度；片面追求生產的反應速率和原料的轉化率而忽視生產的實際可行性；忽視流程圖中的循環使用和循環操作；不能全面的分析、評價化工生產流程。
（二）基本概念的理解存在偏差：如：認為綠色化學就是治理污染。其實綠色化學是防治污染而不是治理污染。對一些的陌生的操作名詞不能理解。如：水相、有機相、酸浸等。
（三）面對復雜流程和一些陌生的名詞和表達方法產生畏難情緒，干擾解題思維。
（四）不能規范簡潔的語言回答問題，不能根據題中的信息準確的書寫化學反應、離子反應、電化學方程式等化學用語。
三、解答工藝流程設計題型的基本解題思路
（一）首先要明確試題的考查范圍和命題的意圖：工業流程設計試題由題頭、流程圖和問題三部分組成。在解答工藝流程試題時，學生首先應通過泛讀試題的題頭和問題兩部分，了解工藝生產的原材料和生產目的，問題部分涉及哪些化學知識的考查，帶著問題重點研讀流程圖形，弄清工藝流程中涉及的原料和目標產物的成分，流程中涉及的分離提純的操作有哪些等，根據已有的化學知識及試題中提供的信息分析有關操作的原理、物質的轉換關系等。
（二）克服陌生名詞帶來畏難情緒，抓住有效的信息樹立答題信心：在工藝流程的圖型中，熟悉和陌生的操作并存，已知物質和未知物質的考查并存；面對陌生的物質不要有畏難情緒，不要未戰先降。試題的考查對象不是陌生概念的本身，只要抓住流程圖中主干轉換關系，結合題目中的信息，將流程分解為若干部分；就能解決絕大部分問題。同時有的陌生名詞可以從字面理解（如：水相就是指水層、有機相就是指有機層）。對于無法理解的名詞，可以不理睬，將注意力放在這種操作之后的物質上。
（三）落實細節，規范答題。在明確題目的考查范圍和意圖后，結合有關化學原理和化學實驗操作，規范書寫化學反應方程式、離子方程式、電極反應式；對于有些問題，還可以從問題本身發現一些隱含的信息（如：綜合考慮經濟效益和綠色環保等）。
四、工藝流程設計典型例題分析
產品提純類工藝流程題：（2013新課標Ⅰ卷27）（15分）鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）、導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負極發生的反應為6C+xLi++xe-=LixC6?，F欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）。
回答下列問題：
（1）LiCoO2中，Co元素的化合價為_____。
（2）寫出“正極堿浸”中發生反應的離子方程式_____。
（3）“酸浸”一般在80℃下進行，寫出該步驟中發生的所有氧化還原反應的化學方程式____；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是____。
（4）寫出“沉鈷”過程中發生反應的化學方程式____。
【解析：】本題以回收鋰電池正極材料中的某些金屬資源為背景，通過工藝流程框圖，考查考生結合流程分析元素化合物的化合價、離子方程式、化學方程式、電池反應方程式的書寫，工業流程中操作的原因分析等。（1）由化合價代數和為零求得Co元素的化合價為+2價；
化學反應流程范文3
關鍵詞：化工工藝；安全設計；危險識別；控制措施
前言：化工工藝安全設計工作是保證化工生產安全穩定進行的有效措施，在化工工藝安全設計中，工作人員應做好化工工藝安全危險的識別及制定合理的對策。
一、化工工藝設計的難點
1.1設計工作量大
在設計時要針對不同的化學原料進行調研，確定其各種性能，然后才能對其有下一步的設計。另外，化工工藝設計的預算往往要超出其他工藝流程的設計，由于原材料多為特殊產品，不管是生產設備還是后續的處理設備，都需要做特殊考慮。并且許多企業為了能夠提前搶占市場，往往采用開發與設計同步的方式，一邊開發設備以及工藝，一邊將開發出的東西進行調整和優化。因此在預算中往往含有大量的科研經費，因此這使得預算與其他工藝設計相比增加不少。
1.2工藝流程獨特
由于化工裝置的工藝流程一般都比較獨特，針對不同的化學產品需要有與之匹配的裝置進行生產，因此，無論是對于功能化還是標準化的設計，在設備選用方面都給設計人員提出了更高的要求。
1.3工藝條件復雜
化工工藝設計時往往要考慮化工裝置的工藝條件，比如溫度、壓力、液位等等，有的化工裝置需要多個工藝條件結合起來控制，才能形成完整的工藝裝置，最終生產出產品來。這些工藝條件需要進行不斷的調試和關聯，這個過程也往往比較復雜。
二、化工工藝安全設計中的危險識別
化學工藝中的危險因素多種多樣，并且其極不穩定，有不確定性。在對化工工藝流程中的危險識別中，必須要進行準確的把控，這樣才能更好的做好化工工藝安全保障工作。從化工工藝的設計來說，主要就是對相關流程中的安全事故進行防范，對化學工藝流程中一些不安全的因素進行排除，否則，稍有不慎就會引起安全事故。
2.1工藝物料
在化學工藝的相關流程中，經常會使用一些復雜的工藝物料，這些化學物品很多都具有易燃易爆的特性，具有極高的危險性，如果未做好防范措施，很容易發生爆炸或者火災等較大的事故。因此，做好化學工藝設計，要對危險品進行甄別，要對化學工藝中的化學元素進行有效的識別和處理，而且對于這些物料中后期的保管以及運輸也需要有一個很好的保證工作。
2.2工藝路線
化工工藝設計所針對的工藝物料性質復雜、種類繁多，而化工工藝設計的工藝路線也具有成產連續性強、工藝流程復雜等特點?；すに嚵鞒讨校恳粋€環節都必須按照規定進行，任何一個環節出現了差池，都有可能帶來失敗，甚至會發生安全事故，從而給企業帶來一定的經濟損失。所以在進行化工工藝安全設計時，必須熟悉整個工藝路線，確保每處設計都符合工藝要求及相關規定，同時盡量減少工藝流程中危險物料的使用，從而降低危險事故發生的幾率。
2.3化學反應裝置
化工工藝所使用的反應裝置較為多樣，并且每一種裝置性能也都比較特殊，因此，進行化工工藝設計時，做好化學反應裝置的危險識別工作是及其重要的?；瘜W反應是化學工藝流程中關鍵的一環，首先就需要對化學的一些反應裝置進行熟知，保證使用過程的正確并且安全。如果化學的反應裝置使用不規范，或者選型出現差錯，都會對整個化學反應產生致命的危害，進而引起安全事故，因此，化學工藝設計時需要對危險因素進行良好的控制，充分把握其中出現的一些危險因素，并正確的進行實際操作，保證其良好的運行。
2.4管道
管道在化工工藝流程中一般起著輸送的作用，無論化工工藝中的液態還是氣態物質，都需要管道進行輸送。而在化工工藝中的這些液態或氣態物質，一般都具有易燃易爆或者是強堿強酸的特征，而這些物質的泄露不僅會嚴重污染環境，還會引發重大的安全事故。因此，一定要做好管道的危險識別工作，這就要求在化工工藝安全設計中，一定要充分考慮輸送物質的化學和物理性能來選擇相應的輸送管道，并明確管道的材料和作用；化工廠員工一定要重視檢查管道的泄露，以防管道泄露帶來的安全事故。
三、化工工藝安全設計中危險因素的控制
3.1工藝物料安全控制
在生產的過程中，原材料的變化往往是多樣且快速的。原材料可以分為幾個演變過程，即原料、材料、半成品、中間產品、副產品以及成品，它們可能以不同的形態存在，具有的化學以及物理性質也不盡相同。因此全面的了解他們的性質是識別危險以及對危險進行分析和評價的基礎。評價的方面主要應該有物料和產品的穩定性、化學反應活性、燃燒以及爆炸特性、毒性及健康危害等方面。
3.2化學反應裝置控制
作為化學反應裝置的核心，化學反應往往有著舉足輕重的地位，許多產品都需要通過化學反應來得到。但是與化學反應相對應的是不安全因素。因此，在進行工藝設計的時候，要在最開始就預想好在工藝鏈運行過程中可能出現的最嚴重的事故是怎樣的，以此為出發點，進行反應器以及攪拌器的選擇。
3.3工藝路線安全控制
在實際的生產過程中，要盡量使用安全性高的原材料代替安全性低的，同時也要考慮化學反應產生的一些副產品是否有毒有害。另外，對有害的副產品要進行必要的處理，或者稀釋或者中和。在進行工藝運行的時候，減少設備鏈中原材料的儲存，并且盡量做到物盡其用，減少浪費以及對環境的污染。
3.4工藝管道安全控制
管道是連接整個化學生產工藝鏈的媒介，通過管道輸送的物質往往有易燃易爆、腐蝕性或有毒的特點，因此，如果管道不能完全的封閉，可能會導致這些有害物質泄露，對生產人員造成生命財產的威脅。在管道設計時，應該盡可能的對可能發生的泄露進行預想，并且從材料選擇、管道連接以及受力分析等多方面規避泄漏問題的發生。在實施生產之前，要提前對控制管道的閥門材質以及密閉性進行檢查，并且對管道布置的位置進行合理分析，防治由于管道震動導致的有害物質泄露。易燃易爆原料應該盡量不要經過拐彎處的管道，并且所有的管道支架都應盡可能的接地。
3.5安全防護裝置控制
在化工生產的現場，必須要有相應型號的滅火器，以便在原材料因化學反應導致起火的時候能有盡快處理。另外，對于一些危險性比較大的生產工藝，相關工作人員還需著防護服進行操作。高危實驗應盡量保證全自動生產。
3.6健全安全監督管理單位
為了對化工工藝中的危險因素進行有效控制，除了要提高監督管理水平，還要建立健全化工工藝設計的安全監督管理單位。管理單位要起到良好的監督作用，制定一些科學合理的設計原則，并要求相關設計單位嚴格按照設計原則進行設計。
3.7提高安全監督管理水平
為保證化學工藝的安全有效，不僅要做好其危險識別的工作，還需要對化學工藝中出現的一些危險因素進行有針對性的控制。為此，首先需要做好設計時的監督保障工作。對于設計企業的管理者或者一線的操作者都需要進行相關的安全知識的教育培訓，保證其化學工藝中的危險因素能夠被扼殺在設計萌芽中。
3.8嚴格考察廠家生產情況
項目竣工投產后，設計單位需要嚴格按照國家標準，對其生產的產品進行不定期的抽檢與檢查，檢查化學工藝中的一些危險因素是否在控，從設計層面有效的保證其安全生產。除了對產品進行不定期的檢查外，還應當組織人員，進行一線生產工藝路線的考察，及時發現可能存在的問題并排除，確?；て髽I安全生產。
結語：
在化工生產過程中存在較多的危險因素，在化工工藝安全設計中，需要正確識別危險，并且制定出高效、安全的運行策略，全面進行危險防治。
參考文獻：
[1]芮國芬.化工工藝安全設計中的危險因素以及解除途徑探索[J].現代工業經濟和信息化，2015，01：40-41.
化學反應流程范文4
關鍵詞：物質轉化圖；功能與意義；教學實例；化學教學
文章編號：1005C6629（2017）2C0084C04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
物質轉化圖是化學教科書表征知識的一種重要方式，它以引發學生對有關知識的正確認知、概括和表征為任務。從總體上看，物質轉化圖在中學化學教學特別是化學習題中有明顯增加的趨向，其直接原因一定程度上在于物質轉化圖在高考、中考試題中頻頻出現。物質轉化圖有必要在中學化學教學中出現和應用嗎？我們應該怎樣進行物質轉化圖的教學？這是需要深入思考、探討的兩個問題，也是本文著重討論的主題。
1 物質轉化圖的界定與分類
物質轉化圖跟工藝流程圖、實驗流程圖、反應原理圖等是不同的，其核心內容是“物質轉化”，涉及物質相繼進行的多步反應過程，表征時圖中各個節點都是物質名稱或化學式而不是工藝或設備名稱。把表征物質轉化關系的圖稱為“流程圖”是不準確的，但是物質轉化關系圖不一定能反映物質轉化的具體步驟和過程，例如圖1就屬于這種情況。
因此，物質轉化圖可以細分為物質轉化關系圖和物質轉化流程圖。前者側重于表征轉化關系，后者側重于表征轉化過程。圖1是典型的物質轉化關系圖。
至于工藝流程圖、實驗流程圖，它們不具有物質轉化圖的上述特點，突出的是工藝或操作處理過程甚至設備、儀器，而不是物質的轉化關系。反應原理圖往往是以主要化學反應的化學方程式為核心添加其他內容形成的。下面圖2、圖3、圖4都不屬于物質轉化圖。
2 物質轉化圖的功能與意義
2.1 直觀、扼要地表征和概括物質的化學變化關系
物質轉化圖能表征物質的轉化關系，特別是復雜的化學變化關系。
例如，中學化學涉及的化學反應規律內容主要有單質、氧化物、酸、堿、鹽等各類物質相互變化的規律。圖1正是直觀地概括各類物質的化學變化關系的典型例子之一。
化學方程式是用化學式和特定符號表述化學反應事實的式子，但不是所有的化學反應都可以用化學方程式來表述的。如對于物質發生多步轉化的復雜化學反應的表述，用化學方程式不是過于繁瑣就是根本無能為力。此時改用物質轉化圖往往令人有一目了然、重點突出、簡潔明快之感。
例如，圖5清晰、扼要地表明了海水提鎂的主要步驟：
2.2 綜合表征物質轉化條件、控制與操作等過程知識
在中學化學教學中，物質轉化圖能夠表征物質的轉化過程及其步驟、條件甚至儀器設備和操作等重要“細節”，引導學生從反應步驟、反應條件等角度具體地認識并理解物質反應的規律和特點，也有助于使學生置身于真實的學習環境中。
例如，圖6綜合表征了實驗室摸擬侯氏制堿法的條件、控制與操作等知識。
2.3 增加對實際的了解，增強化學知識應用能力
新課程非常重視化學跟社會實際的聯系，而物質轉化流程圖比較適合用來描述社會生產實際中的化學過程，自然有助于幫助學生了解實際生產中的物質轉化關系，增強他們應用化學知識的能力。
例如，圖7可以使學生增加海水資源進行綜合利用，從海水中提取NaCl、Na2CO3、Mg等物質的了解。
2.4 有助于學生構建知識網絡，把孤立、零散的物質知識聯系起來
物質轉化圖能夠把本來孤立和零散的物質聯系起來，構建知識網絡，形成一個有意義的整體，也有助于學生在此基礎上進一步形成物質相互聯系、相互轉化的觀念，進而更深刻地認識客觀的物質世界，體會到化學的深層次魅力，提升化學學習的樂趣。
比如初三化學“碳”是物質知識中很重要的一個板塊。在教學中，可以引導學生構建圖8所示的知識網絡，使有關物質的變化關系一目了然，提高學習的效率。
該圖可以清楚地呈現如何實現石灰石到石灰水的轉化，還可以引發對碳酸鈣、碳酸氫鈣跟碳酸（二氧化碳和水）的相互轉化關系的學習、探究。
2.5 有助于學生形成整體思考、過程思考和上位思考的習慣
總之，物質轉化圖在中學化學教學中出現和應用是必要的。由于中學化學具有基礎性，特別是初中化學具有啟蒙性質，不宜太復雜，物質轉化圖應該比工藝流程圖應用得更多。
就本質而言，物質轉化圖只是一種工具、一種載體，它的應用決定于課程標準規定的內容，其復雜程度受到內容的制約，一般不會出現過度、濫用的問題。但對于初中化學教學來說，仍然需要注意把握好應用的度。
3 物質轉化圖的教學
在應用物質轉化圖的教學中，需要注意抓好物質轉化圖的分析、物質轉化圖的生成和物質轉化圖的應用3個環節。
3.1 物質轉化圖的分析
物質轉化圖的分析需要解決3個基本問題：物質轉化圖所涉及的物質轉化系統是什么？該系統的起始物質、終結物質是什么？經歷了哪些中間步驟？對每一個步驟來說，則需要弄清楚反應物、生成物是什么？怎樣實現這個化學變化？需要哪些特殊的反應條件、儀器設備和操作？3個問題逐級提升，能使學生由淺入深地了解物質轉化的原理，厘清物質之間的聯系，了解關聯的實驗操作。
3.2 物質轉化圖的生成
物質轉化圖最好用逐步生成的方法呈現給學生，盡量避免一次性成圖。物質轉化圖越復雜，就越要注意這個問題。在呈現時，最好遵循由主到次、由簡單到復雜、由原理到操作的次序。
了解具體的化學變化和實驗操作，會用化學方程式表示整個反應過程，是物質轉化分析的基礎。如果學生的這些知識基礎不太扎實，在進行物質轉化圖分析之前應該作必要的“補課”。
3.3 物質轉化圖的應用
下面通過兩個教學實例來說明物質轉化圖的應用。
3.3.1 物質制備的流程轉化分析――以石灰石制備較為純凈的碳酸鈣為例
碳酸鈣含有鈣，可以作為補充人體內鈣質的食品營養強化劑，還可以用作發酵促進劑、抗結塊劑、增白劑、配制食品的疏松劑以及牙膏中的摩擦劑等。但是，在用作食品添加劑時，必須按照國家標準嚴格控制雜質含量、用量和粒度（不可太粗）。
石灰石是比較容易找到的廉價原料，怎樣才能把它轉變成比較純凈的碳酸鈣粉末，從而使之用于生產中并為生活服務呢？在課堂教學中，首先請學生回憶曾經學過的含碳物質的轉化圖，然后請學生思考化學反應過程，寫出有關反應的化學方程式。
學生經過討論，列出如下的反應過程：
在此基礎上，請學生思考如何用方框和箭頭表示方法一的轉化流程圖。學生設計的轉化流程圖如圖9、圖10、圖11。
接著引導學生從綠色化學的角度討論上述物質轉化圖的不同之處以及可取之處，思考二氧化碳和水的循環使用，充分利用物質資源，以此完善流程分析。經過這樣的分析，學生就會弄清楚流程分析所涉及的原理，知道物質轉變過程可以用箭頭表示，以及在這個流程分析中涉及的相關實驗操作。
3.3.2 混合物分離和提純的轉化流程分析
物質轉化的流程分析，更多地表現出來的是將混合物中的不同物質分離出來或者將雜質轉化為主要成分，以此提高其純度。分離和提純作為重要的方法，不僅在化學研究中具有重要意義，在化工生產中也同樣具有十分重要的作用。
物質分離和提純在選擇試劑和實驗操作應滿足幾個要求：提純后的物質成分不變；不能損耗或減少被提純物質的質量；實驗過程和操作方法簡單易行；用化學方法除去溶液中的雜質時，為使被分離的物質或離子盡可能除凈，若需要加入過量的分離試劑，在多步分離過程中，后加的試劑應能夠把前面所加的無關物質或離子除去。
在初中階段，對于無機物常用下列方法分離和提純：
（1）過濾-結晶法。例如氯化鈉固體的提純，就可以采取溶解、過濾、蒸發結晶的方法實現。
（2）生成沉淀法。例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2雜質，可加入過量的NaOH溶液，使Mg2+離子轉化為Mg（OH）2沉淀（但引入新的雜質 OH-），過濾除去Mg（OH）2然后加入適量鹽酸，調節pH為中性。
關于物質的分離，可以借鑒“金屬的化學性質”實驗中對留下的含有硝酸銀、硝酸銅的廢液處理：實驗小組先在廢液中加入過量的鐵粉，充分反應后過濾得到銀、銅和鐵的混合物。他們設計了如圖12所示方案從銀、銅、鐵的混合物中分離回收銀和銅，并得到硫酸亞鐵晶體（提示：銀在受熱的情況下不發生變化）。
引導學生思考圖12所示流程中哪些試劑的加入必須要過量以及必要的實驗操作，歸納本流程中涉及的知識點（反應原理），書寫有關的化學方程式。要在課堂上讓學生能夠理解這個背景下涉及的流程分析的明線和暗線、起點和落腳點。明線為廢液的處理和回收；暗線為金屬的活動性順序、金屬的性質、酸堿鹽的性質；起點為科學探究的方法；落腳點為基本的實驗操作技能、化學用語、對實驗方案的分析評價。
關于物質的提純，向學生展示除去氯化鉀樣品中含有的雜質氯化鈣和氯化鎂的流程圖（見圖13）并組織討論。
除去氯化}和氯化鎂其實是除去什么離子？加入過量的KOH溶液的目的是什么？X溶液是什么？除去什么離子？根據圖13所示流程，回憶過濾和蒸發操作分別有哪些注意點？以上這些問題，都是我們在分析流程圖時，需要引起重視的問題，也是我們進行流程圖分析的本意所在。學生討論結果：用過量的氫氧化鉀溶液除去氯化鎂；用過量的碳酸鉀溶液進一步除掉氯化鈣；最后加入過量的鹽酸除去過量的氫氧化鉀溶液和過量的碳酸鉀溶液。
4 幾點思考
在物質轉化流程分析的過程中，應注重對知識的理解與運用，通過抽象、簡化、假設對知識綜合運用與實踐重組能力的培養，提升學生思維品質以及處理問題意識。通過創設制取、分離、除雜等不同的問題情境，讓學生感受化學特有的研究和呈現方式――物質轉化圖，并體驗物質轉化圖的建構過程，為學生最終形成物質轉化觀奠定基礎。圍繞物質轉化流程，通過問題鏈的研討，層層深入逐步加深對物質轉化流程方法及操作技能的認識。
參考文獻：
[1]趙宗芳，吳俊明.新課程化學教科書呈現方式芻議[J].課程?教材?教法，2005，（7）：71～74.
[2]趙宗芳.高中化學教科書配圖測評體系的初步研究[D].上海：上海師范大學碩士學位論文，2006.
化學反應流程范文5
abstract： a variety of chemical concepts or principles have certain application conditions; chemical reaction can move towards the expected direction under certain conditions; the success of chemical experiment is inseparable from the regulation of a variety of conditions and condition analysis in chemical production process. learning these conditions is propitious to improve students' chemistry attainments.
關鍵詞： 化學概念中的條件；化學反應中的條件；化學實驗中的條件；化工生產中的條件
key words： conditions of chemical concepts; conditions of chemical reaction; conditions of chemical experiments; condition of chemical production
中圖分類號：g42文獻標識碼：a文章編號：1006-4311（2011）04-0238-01
0引言
在中學化學的學習過程中，各種各樣的“條件”貫穿了化學知識的諸多領域。正確的理解各個領域中的條件，有利于學生全面深入地掌握化學基本概念，提高學習化學的能力。對相關“條件”的重視和學習，更加利于提高學生的科學探究的嚴謹性，利于提高學生在化學這一自然科學領域內的素養，受益終身學習。
1化學概念中的條件
教學中對相關理論或概念的應用條件或適用限制進行必須的合理的強化，可以使學生更加準確把握，從而做到正確的、靈活的應用。
2化學反應發生的條件
本人在長期從事化學教學的過程中發現一個非常普遍的現象，學生在分析化學反應時只是簡單的說某些物質能還是不能反應，而缺少必要的“條件”意識。事實上有很多的化學反應的發生是需要具備一定的條件的，在合適的條件下才能進行，條件不合適反應就不會發生或者發生了但程度也是非常小的，對于有機物之間發生的反應又往往伴隨著副反應。
案例1.醇脫水反應在不同溫度條件下得到的產物組成不同。表2是常壓、某催化劑存在條件下，分別以等量乙醇在不同溫度下進行脫水實驗獲得的數據，每次實驗反應時間均相同，如果反應條件只是籠統的講加熱，產物就存在不確定性，從科學研究的嚴謹性上來說就不夠了。在有機物的反應中，溫度的改變或者使用催化劑的不同以及反應介質的不同都可能使反應的類型或反應的產物發生變化，條件的控制對于有機反應來說尤為重要。
3化學實驗中的條件
普通高中《課程標準教學要求》中明確提出了實驗教學的課程目標：掌握基本的化學實驗方法和技能，了解化學實驗研究的一般過程，形成實事求是、嚴謹細致的科學態度，具有批判精神和創新意識，形成綠色化學的觀念，強化實驗安全意識，初步認識實驗方案設計、實驗條件控制、數據處理等方法在化學學習和科學研究中的應用等。
在實驗教學中，針對某一化學實驗內容和要求，要使實驗取得成功，通常需要引導學生注意如下方面：所用試劑的純度、儀器規格、儀器使用環境、所用試劑的純度、試劑的狀態、溶液的濃度、試劑用量、控制反應條件的方式方法等。
4化工生產流程中的條件
《江蘇省普通高中化學課程標準教學要求》中明確提出課程目標“正確認識科學、技術與社會的相互關系，能運用所學知識解釋生產生活中的化學現象，解決與化學有關的一些實際問題，初步樹立社會可持續發展的思想。現在普遍流行的一種觀點就是要讓學生學真實的化學，化工生產中所涉及的化學知識有機的滲透到中學化學學習中，正是這種觀點的體現?；どa中的化學問題可以給學生更加真實的感覺和體會，而化工生產過程中各種條件的控制又是決定成敗的關鍵。中學化工生產流程問題中條件控制主要涉及到溫度、溶液的酸堿性、氧化性還是還原性氛圍等方面。中國
4.1 溫度調控問題分析角度大多如下（如圖1）。
4.2 溶液酸堿性及ph值的調控（如圖2）。
參考文獻：
[1]普通高中課程標準教學要求.江蘇教育出版社，2007.
[2]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書化學.江蘇教育出版社，2009.
化學反應流程范文6
摘 要：該文結合石化企業生產實際，針對企業催化重整設備中的預分餾系統、預加氫系統、重整反應系統、燃料氣系統等環節產生腐蝕的原因和主要部位進行了分析，并針對這些原因和部位，提出了防腐蝕的相關措施。
關鍵詞：催化重整設備 有害物質 防腐蝕
中圖分類號：TE98 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0062-02
近年來，石化企業為了提升成品油產量，采取了國內供應和國外進口兩種方式獲取原油。不同來源的原油-對于設備的影響是有差異的。以進口原油為例，雖然進口原油酸值低，但是由于含硫量較高，很容易對設備造成腐蝕。
重整設備在運行過程中，為提升生產效率和完成工藝流程，加入了各種助劑，比如消蠟劑、酸化劑以及降凝劑等，它們大多是氯代烯烴或氯代烷烴類物質。這些氯化物具有不溶于水、熱穩定性好的特性，很難通過電脫鹽的方法除去。大部分助劑將穩定地存在于石腦油餾分中。催化重整流程以直餾石腦油作為原料，生產高辛烷值汽油調和組分以及相應的化工原料（芳烴），同時產生氫氣。這些助劑在生產流程中會通過化學反應以各種形式腐蝕設備，使設備性能降低甚至無法使用。重整設備的腐蝕將帶來安全隱患，也將明顯降低生產效益。因此，對設備腐蝕的原因進行分析，提出有針對性的對策，是該文的主要研究目的。
1 催化重整設備腐蝕的原因分析
造成設備腐蝕的主要原因在于有害物質及其化學反應。此處將結合催化重整裝置的流程和結構分析腐蝕的主要部位及其原因。
1.1 預分餾系統
硫對設備和管線的腐蝕幾乎是全過程的。在預分餾系統中，硫對設備腐蝕很明顯。裝置運轉時間越長，硫對預分餾系統中的進料換熱器和后冷器腐蝕就越嚴重，部分情況甚至會因此造成停工。在筆者所在的石化企業，就出現過水冷器內漏、減料泵平衡管破裂等情況。
產生這種情況的主要原因是濕硫化氫的腐蝕。重整設備中原料含有硫化氫和水分，多數是以氣態形式進入到預分餾塔，在塔頂回流系統中，形成濕硫化氫的腐蝕環境。考慮到該系統的運行溫度在100 ℃以下，屬于露點溫度范圍，對于回流系統產生嚴重的腐蝕。在生產流程中，原料中所含的大部分硫化氫和水分會進入塔頂，但也會有一定比例流出塔底。水分躲在低點沉積，因此塔底系統會受到硫化氫和水分的長期腐蝕。
1.2 預加氫系統
預加氫系統在助劑的催化作用下，發生了復雜化學反應，包括脫硫反應、脫氮反應和脫金屬反應等。這些反應中會產生水、氯化氫和硫化氫等腐蝕物質，這些腐蝕物質含量遠大于進料中含有的腐蝕物數量。化學反應產生的腐蝕物質在預加氫系統中形成了作用力極強的混合腐蝕體系。
1.3 重整反應系統
在重整反應系統中，催化劑的酸性主要有氯提供，工藝流程對于氯含量的要求是控制在1.0%～1.1%范圍內。重整裝置的工作機理是依據不同途徑來判斷催化劑中的氯含量，依據這一含量進行相應的注氯和加水等方法進行調節。
催化劑中的氯含量應當維持在合理水平。當氯含量處于較低水平時，會顯著降低催化劑的活性。而氯含量過高，又會加劇裂化反應，導致液體收率降低，重整生成油品質量下降，顏色發黃。在氯的作用下，加氫裂化反應使環烷烴和烷烴發生斷料，導致芳烴產量的下降。工藝流程中的水和氯發生化學反應，生成的氯化氫對于設備也會造成嚴重腐蝕。
通過上述流程分析，可以看出，在重整反應系統中，降低腐蝕的關鍵在于減少氯化氫的生成量，而降低氯化氫的途徑在于合理控制反應過程中的氯和水分含量。
1.4 燃料氣系統
催化重整裝置中的燃料氣主要由兩部分組成，一是外來的瓦斯氣體，二是裝置內塔頂氣體。經過兩種氣體混合，其中含有的硫和氯將對設備造成腐蝕。重整裝置在生產運行過程中，燃料氣系統的阻火器經常發生堵塞，經常需要進行更換和工藝切換。將阻火器拉出后，發現阻火器附近管路上有大量的黑色和深綠色堆積物，阻火器的濾芯被硫化物和氯化物阻塞后無法正常發揮作用。這兩類物質也對長明燈燈嘴及軟管造成了堵塞和腐蝕。
含硫燃料氣進入反應加熱爐后，通過氧化反應產生了二氧化硫和三氧化硫。干的三氧化硫對于設備的腐蝕可以忽略不計，但是在與蒸汽的混合并發生反應形成硫酸蒸汽后，大幅度提高了煙氣露點，在裝置的露點位置發生降溫、凝結，進而對設備造成腐蝕。
2 催化重整設備防腐蝕對策分析
基于上述對催化重整裝置易產生設備腐蝕的環節進行分析后，可以采取相應的措施，減少腐蝕物質，并且改善裝置內部產生腐蝕的環境，使設備能更長久地使用。
2.1 預分餾系統
這一環節主要采取減少硫和氯元素的方法。在裝置運行中，應當在源頭盡可能減少導致腐蝕物質的含量，把原料油中的硫和氯進可能地降低。當然，是否需要專門除硫和除氯，也需要看油了的來源和特性。同時，對于水分的恰當處理也很重要。預分餾塔頂回流罐進行脫水處理能夠有效降低裝置腐蝕的可能性。對于回流罐進行多頻次脫水處理，能夠盡可能地減少硫化氫和水分對設備的腐蝕，也對下游的生產環節起到一定的保護作用。
2.2 預加氫系統
這一環節可以采用氫氣一次通過流程，即系統所需的氫氣經過壓縮機增壓后一次性通過預加氫系統，直接從預加氫液分離器送出，與循環使用氫氣的方式相比，一次性通過可以對原料油中的腐蝕物質及預加氫系統進行化學反應生成的水分、氯化氫以及硫化氫等物質帶離裝置，減少這些物質對預加氫系統及后續工藝流程設備的腐蝕。
2.3 重整系統
這一設備能夠脫出大部分殘留于預處理系統中的硫元素，使重整反應進料硫含量低于0.5×10-4，使催化劑和設備盡可能不被硫元素破壞。為使反應順利進行，需要保證催化劑的酸性要求，這就要求對氯含量進行合理控制。而含氯物對重整系統的腐蝕是該系統面臨的主要腐蝕。為控制氯含量，應當在反應氣液分離器的氣相出口增加脫氯環節，實踐證明，氯含量的適當降低，能夠避免設備遭受嚴重腐蝕，也能夠抑制氯元素和水分混合環境的生成。
2.4 燃料氣系統
裝置內各加熱爐排煙溫度的調節，直接影響到熱爐空氣預熱器的防腐效果。對加熱爐配風量的調節將排煙溫度控制在露點溫度以上，較高溫度能夠盡可能破壞水蒸氣形成液化環境，避免煙氣中二氧化硫和三氧化硫形成硫酸氣體，通過對水分和硫酸氣體的抑制，是防止設備腐蝕最有效的措施。
2.5 緩蝕劑和防腐蝕材料的使用
從預分餾塔、蒸發塔、脫戊烷塔的塔頂注入緩蝕劑，可以有效減輕塔頂系統腐蝕。注入緩蝕劑時，要根據工藝介質中的硫、氯等腐蝕物的含量來適當的調整劑量。緩蝕劑對于降低腐蝕物質的作用強度，縮短其作用時間，效果顯著。
根據重整設備的實際使用環境，在特定部位采用抗腐蝕材料也是非常必要的，具體材質根據情況而定，正確的選用抗腐蝕材料，能夠使設備在復雜、易被腐蝕的環境中以更高的可靠性運轉。在石化催化裝置中的應用也證明了防腐蝕材料能夠明顯改善設備腐蝕狀況。
3 結語
為應對催化重整設備在各環節可能的腐蝕，需要在生產工藝中持續優化。這需要技術人員和現場作業人員及時改進流程、加強巡檢和記錄，以及進行必要的專題討論。對于易發生腐蝕的部位，作業人員應做好日常的監測工作，如對工藝介質定期采樣分析或對設備進行定期測厚，時刻掌握設備的腐蝕情況。對日常腐蝕所表現出來的小細節，如介質含雜質多或設備發生堵塞等現象要足夠重視，認真分析原因并將問題消滅在萌芽狀態。確保重整裝置的安全平穩高效運行。
參考文獻
