化工工藝學復習題

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一、問答題：

1、了解尿素合成反應中的相平衡和化學平衡計算的基本方法、影響因素。2、尿素合成反應過程的主要副反應及控制。3、尿素生產(chǎn)的汽提法流程原理及特點。

4、中和法生產(chǎn)硝酸銨的熱利用及減少氨損失措施。

5、結(jié)合相圖分析濕法磷酸生產(chǎn)中控制硫酸鈣的結(jié)晶對過程的影響。6、簡述過磷酸鈣生產(chǎn)過程兩個階段的特點。

7、為什么說石油、自然氣和煤是現(xiàn)代化學工業(yè)的重要原料資源？它們的綜合利用途徑有哪些？

8、以農(nóng)副產(chǎn)品為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的例子，簡單地描述一下它們的生產(chǎn)過程。9、對于多反應體系，為什么要同時考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性兩個指標？

10、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，為什么要在不同溫度條件下分段進行？11、焙燒和煅燒有哪些一致和不同之處？

12、在濕法磷酸生產(chǎn)中，可采用哪些措施來提高磷的總收率？在諸多生產(chǎn)方法中，你認為哪種比較好？

13、合成氨的主要生產(chǎn)工序，各工序的作用和任務？14、合成氣的制取方法有哪些？15、寫出烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的主要反應。16、簡述一段轉(zhuǎn)化爐的爐型結(jié)構(gòu)。

17、簡述常用脫硫方法及技術(shù)特點以及適用流程。18、少量CO、CO2、O2的脫除方法有哪些？19、有哪些原料可生產(chǎn)合成氣？合成氣的生產(chǎn)方法有哪些？

20、合成氣可用來制造什么化工產(chǎn)品？為什么近年來合成氣的生產(chǎn)和應用受到重視？21、以自然氣為原料生產(chǎn)合成氣過程有哪些主要反應？

22、由煤制合成氣有哪些生產(chǎn)方法？這些方法相比較各有什么優(yōu)點？23、煤的熱分解過程條件的變化對煤的干餾和氣化有什么影響？24、簡述常壓固定床煤氣爐操作循環(huán)和爐內(nèi)煤氣化主要區(qū)域。

25、自然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化法制合成氣過程有哪些步驟？為什么自然氣要預先脫硫才能進行轉(zhuǎn)化？用哪些脫硫方法較好？

26、為什么自然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化過程需要供熱？供熱形式是什么？一段轉(zhuǎn)化爐有哪些型式？

27、寫出一氧化碳變換的反應？影響該反應的平衡和速度的因素有哪些？為什么該反應存在最正確反應溫度？最正確反應溫度與哪些參數(shù)有關(guān)？

28、為什么一氧化碳變換過程要分段進行并要用多段反應器？段數(shù)的選定依據(jù)是什么？29、一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？使用中注意哪些事項？30、氨合成反應的平衡常數(shù)Ｋf隨溫度和壓力是如何變化的？31、影響氨平衡濃度的因素有哪些？

32、論述溫度和壓力對氨合成反應速率的影響。

33、惰性氣體對氨合成反應的平衡氨濃度及反應速率的影響？34、簡述氨合成催化劑活性組分與助劑的作用。

35、在氨合成工藝流程中，排放氣為什么在循環(huán)壓縮機前，而氨冷則在循環(huán)壓縮機之后？36、影響尿素合成的因素有哪些？

37、硫鐵礦焙燒爐氣的主要雜質(zhì)有哪些危害？怎樣清除？38、為什么一氧化氮氧化反應速度常數(shù)不符合阿累尼烏斯定律？39、氨合成中，提高氨平衡含量的主要途徑有哪些？40、普鈣生產(chǎn)分幾步？各步有什么特點？41、氨堿法制純堿的主要步驟有哪些？

42、氨氧化反應在沒有催化劑的狀況下，最終產(chǎn)物是什么？為什么？43、水溶液循環(huán)法和氣提法生產(chǎn)尿素的流程各有什么特點？44、普鈣和重鈣的生產(chǎn)有什么不同？45、硝銨的生產(chǎn)方法有哪些？寫出其方程式。46、寫出氨鹽水碳酸化的反應機理，其控速步是什么？47、合成氨生產(chǎn)主要分幾個工序？各部分任務如何？

48、自然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氣過程的基本原理與工藝流程如何？能量利用特點如何？

49、脫硫的主要方法有哪些？自然氣為原料的廠和煤焦為原料的廠，脫硫工序安排的流程順序為什么不同？

50、變換工序主要任務是什么？為什么要分中壓變換和低壓變換？各部分特點如何？51、脫碳工序基本原理和流程特點是什么？能量消耗主要在哪個設(shè)備上？52、高壓氨合成系統(tǒng)平衡計算特點是什么？

53、氨合成流程中先分開氨與后分開氨為什么都可采用？各自特點如何？簡述軸向和徑向冷激式合成塔的特點。

二、填空題:

1、合成氨原料氣制備的主要方法

有、、。

2、合成氨原料氣的最終凈化方法

有:、、。

3、氨氧化法生產(chǎn)硝酸的三個工

序：、、。

4、硫酸鈣的三種晶型分別

為、、。

5、、、是含有兩種或兩種以上主要營養(yǎng)元素的化肥。

6、純堿生產(chǎn)的主要方法有、、。7、尿素合成的兩個反應分別為、。8、半水煤氣的生產(chǎn)中，為解決供熱與合格組成的矛盾常采用的方法有：、、外熱法。

9、合成氨原料氣中的硫化物有和兩類，脫除方法有

和兩類。

10、濕法脫硫以再生方式可分為和兩類。11、銅氨液吸收法的銅液組成

為、、。

12、硫鐵礦焙燒的原料預處理

有、、。

綠色化學的核心內(nèi)容是5R:減量、重復使用、回收、再生、拒絕。清潔生產(chǎn)的定義包含了倆個全過程控制：生產(chǎn)全過程和生命周期全過程。

目前工業(yè)硝酸大多采用氨氧化法?該過程包括?氨的接觸氧化、一氧化氮的氧化和氮氧化物的吸收。

13、氨堿法制備純堿的主要原料

有、、、。

14、粗鹽水中含有、等雜質(zhì)。

15、氨合成反應廣泛使用的催化劑是，其促進劑有型和型。

煤氣化時根據(jù)氣化劑的不同，物可分為水煤氣、空氣煤氣、半水煤氣。目前國內(nèi)常用的甲烷化催化劑是以三氧化二鋁為載體的鎳系列催化劑，使用前應進行還原。

氨合成反應應在一定溫度、壓力和有催化劑存在下進行的?；居袡C化學工業(yè)的原料有自然氣、石油、煤、農(nóng)副產(chǎn)品。裂解氣的凈化過程包括脫酸性氣、脫水、脫炔、脫一氧化碳。

16、甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化制備合成氨原料氣所使用的催化劑為。17、酸法磷肥主要

有、、、。

18、硝酸磷肥的生產(chǎn)方法

有、、、。

芳烴的轉(zhuǎn)化反應主要有異構(gòu)化、歧化與烷基轉(zhuǎn)移、烷基化、脫烷基等。生產(chǎn)尿素的主要原料有：二氧化碳、液氨

合成氨工業(yè)采用高壓條件下進行；接觸法制硫酸工業(yè)采用常壓條件下進行反應，其理由是氨合成反應氣相分子數(shù)減少；二氧化硫轉(zhuǎn)換反應中氣相分子數(shù)增加。水泥的生產(chǎn)方法可以簡單地概括為兩磨一燒，即生料粉磨、熟料煅燒和水泥粉磨。

三、選擇題:

1、炭與水蒸汽反應制水煤氣，要得到較高濃度的CO和H2，適合的條件是（）

A高溫、高壓；B低溫、低壓；C高溫、低壓；D低溫、高壓。

2、干法脫硫中，能把大部分有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫的方法是（）A鈷-鉬加氫法；B氧化鋅法C活性炭法；D氧化鐵法。

3、以下不屬于化學吸收脫碳方法的是（）A碳酸丙烯酯法；B熱碳酸鉀法；CMDEA法；D氨水法

4、合成氨原料氣最終凈化后CO和CO2的總含量不超過（）A10╳10-5;B10╳10-6;C10╳10-4;D10╳10-2.

5、氨合成的適合的條件是（）A高溫、高壓；B低溫、低壓；

C高溫、低壓；D低溫、高壓。6、目前生產(chǎn)硫酸的最主要的原料是（）A硫鐵礦；B硫磺；C硫酸鹽；D冶煉氣。

7、硫鐵礦沸騰焙燒所使用的床層為（）A固定床；B滾動床；C硫化床；D懸浮床。

8、二氧化硫氧化過程中，二氧化硫的最適合濃度約為（）A14％；B7％；C21％；D97％。

9、氨催化氧化工藝條件的選擇，應考慮的主要因素不包括（）A較高的氨氧化率；B生產(chǎn)強度；C鉑損失；D氨損失。

10、目前，被廣泛采用的硝酸尾氣處理方法是（）A化學吸收法；B催化還原法；C固體吸附法；D物理吸收法。

11、尿素合成中，溫度應選擇（）A最高轉(zhuǎn)化率時的溫度；B略高于最高轉(zhuǎn)化率時的溫度；

C略低于最高轉(zhuǎn)化率時的溫度；D盡可能高。12、普鈣的主要成分()A磷酸一鈣；B磷酸一鈣與硫酸鈣C硫酸鈣；D磷酸二鈣。

13、某復合肥料的營養(yǎng)元素含量為10－20－15，其中20表示（）AN%；BP%CK%；DP2O5%。

14、蒸氨過程所使用的氫氧化鈣為（）A石灰乳；B消石灰；C石灰膏；D石灰水。

15、我國化學家侯德榜教授提出的制堿方法為（）A路布蘭法；B氨堿法；

C聯(lián)合法制純堿和氯化銨。D聯(lián)合法制純堿和氯化鈣。16、氣態(tài)烴類蒸氣轉(zhuǎn)化中，關(guān)于加壓的有利之處錯誤的是（）

A儉約動力；B有利于平衡轉(zhuǎn)化；C節(jié)省投資；D提高熱回收率。

17、CO變換中，常使用的中溫催化劑是（）A鐵-鉻；B氧化銅；C鈷-鉬D氧化鐵

18、干法脫硫中，能吸收大量無機硫的方法是（）A鈷-鉬加氫法；B氧化鋅法C活性炭法；D氧化鐵法。

19、被稱為現(xiàn)代低能耗脫碳工藝的是（）A碳酸丙烯酯法；B熱碳酸鉀法；CMDEA法；D氨水法

20、以下不屬于合成氨原料氣最終凈化方法的是（）A銅氨液法；B甲烷化法；C深冷液氮洗滌法；D冷甲醇法

21、氨合成過程中，不會使催化劑中毒的物質(zhì)為（）A氧化物；B硫化物；C磷化物；D氯化物。

22．氨合成過程中，壓力選擇的主要依據(jù)不包括（）A能量消耗；B原料費用；C設(shè)備投資；D平衡轉(zhuǎn)化率。23、工業(yè)上，三氧化硫的吸收劑為（）A水；B稀硫酸；C濃硫酸；D發(fā)煙硫酸。

24、二氧化硫氧化應用最廣的催化劑是（）A鐵-鉻；B氧化銅；C氧化釩；D氧化鐵。

25、預防氨－空氣混合氣爆炸，主要考慮（）

A最低爆炸極限；B最高爆炸極限；C爆炸壓力；D爆炸極限寬度。

26、以下哪項不是一氧化氮氧化的良好條件：（）A加壓；B低溫；

C適合氣體組成；D較長的接觸時間。

27、尿素溶液的蒸發(fā)宜采用（）A一段加壓；B分段減壓；C一段減壓；D分段加壓。

28、重鈣的主要成分為()A磷酸一鈣；B磷酸一鈣與硫酸鈣C硫酸鈣；D磷酸二鈣。

29、鈣鎂磷肥的配料參數(shù)中，建立在“網(wǎng)絡-晶子〞學說基礎(chǔ)上的是（）A鎂硅比；B鎂磷比；C余鈣堿度；D玻璃結(jié)構(gòu)因子。

四、判斷題:

1、半水煤氣生產(chǎn)過程中，通過自身的熱平衡就可以得到合格的氣體組成。（）

2、氣態(tài)烴類蒸氣轉(zhuǎn)化過程中，平衡溫距越高，催化劑活性越好。（）3、一氧化碳變換既是凈化過程，又是原料氣的制備過程。（）4、氨合成中，氣固間的內(nèi)擴散可忽略，外擴散不可忽略。（）5、二氧化硫爐氣的枯燥劑常用濃硫酸。（）6、氨氧化法可直接制得濃硝酸。（）7、氨氧化生成一氧化氮常用鉑作催化劑。（）8、一氧化氮氧化屬于本征反應，符合阿累尼烏斯公式。（）9、尿素合成中，溫度應略高于最高轉(zhuǎn)化率時的溫度。（）10、重堿的過濾中，要用硬水洗滌。（）11、氣態(tài)烴類蒸氣轉(zhuǎn)化過程中，都要經(jīng)過甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化階段。（）12、在濕法氧化脫硫中，電極電位是選擇催化劑的先決條件。（）13、對于大多數(shù)可逆放熱反應，都有一個最正確溫度。（）

1、一氧化碳變換反應是放熱反應，為使反應沿最正確溫度曲線進行，在實際生產(chǎn)中，變換爐分段段數(shù)越多越好。（NO）

2、濕法氧化法脫硫中，氣體中的硫化氫是被氧氣氧化成單質(zhì)硫而從氣體中被脫除的。（YES）

3、發(fā)煙硫酸中，三氧化硫和水的摩爾比小于1。（NO）

4、合成甲醇催化劑的有效成份是氧化銅和氧化鋅。（YES）

5、采用甲烷化法凈化合成氨原料氣原理是：在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，氣體中的一氧化碳和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。（YES）

14、氨氧化法制硝酸，二氧化氮的吸收和一氧化氮的氧化是交織進行的。（）

8、對于可逆的加氫反應?提高反應溫度，反應速度加快。（NO）

9、接觸法制硫酸的過程包括：二氧化硫的制備、二氧化硫在催化劑作用下氧化為三氧化硫以及三氧化硫和水的結(jié)合。（YES）

10、一氧化碳加氫合成甲醇反應是吸熱反應，提高溫度有利于加快反應速度。（YES）

15、尿素合成中，氨氣和二氧化碳過量都能提高轉(zhuǎn)化率。（）16、石灰石的煅燒反應自由度為1。（）17、氨合成中，氫氮比應略高于3。（）

6、裂解原料的含氫量越高，裂解產(chǎn)物中乙烯收率越高。（YES）

7、丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈的反應溫度越高，丙烯腈收率越高。（NO）

五、計算題:

1、氣態(tài)烴類蒸氣轉(zhuǎn)化過程中，已知一段轉(zhuǎn)化爐進口氣組成如下:

組成：CH4C2H6C3H8C4H10C5H12其他Mol%81.07.04.01.00.56.5總處理氣量為1500kmol/h(干氣)，催化劑量為15m3,，試計算：原料氣空速、碳空素、理論氫空速。

2、某石灰石中含92%（質(zhì)量）的CaCO3和2%的MgCO3，燃料中含固定炭84%，配焦率為6.8%，試計算所得窯氣中CO2的百分含量。

3．某磷礦的一般組成如下：

組成：P2O5CO2(灼失量)Fe2O3Al2O3

質(zhì)量%241212每3molP2O5消耗7mol硫酸，每1molCO2、Fe2O3、Al2O3分別消耗1mol硫酸，試計算1噸磷礦消耗的硫酸量。

4.氨氧化制取NO時，當氨氧比為1.5時，其混合氣中氨含量為多少？5.測得某一氧化碳高溫變換爐原料氣體中含CO為13％（干基），出變換爐的CO含量為0.3％(干基)，求一氧化碳變換率。

例1：丙烷完全燃燒，空氣用量為理論量的125％，反應C3H8+5O2→3CO2+4H2O

求產(chǎn)生100mol煙道氣需要多少空氣？空氣中含氧摩爾比為21%，氮氣79%。解：

C3H8—→┌───┐│├→煙道氣空氣—→┺───┹①選100molC3H8進料為基準

100molC3H8完全燃燒需O2量