尿素習(xí)題及答案

1、習(xí)題一、填空題（每空1分）1、尿素學(xué)名 ，分子式 。純凈的尿素為 、 、 的 或 狀晶體。2、尿素在蒸發(fā)過程中，所發(fā)生的主要副反應(yīng)有： 和 。3、尿素的用途有 、 、 。4、1828年佛勒在實驗室首先用 和 合成了尿素。5、尿素生產(chǎn)的原料，對原料液氨的要求，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，氨 ，水 ，油 ，對原料二氧化碳?xì)獾囊鬄椋憾趸?（體積分?jǐn)?shù)，干基），H2S 。6、液氨和二氧化碳合成尿素，在液相中是分兩步進(jìn)行的，一步是 ，第二步是 ，其中 是控制步驟。7、尿素在水中可緩慢水解，最初轉(zhuǎn)化為 ，然后形成 ，最后分解為 和 。8、以氨和二氧化碳為原料合成尿素的生產(chǎn)過程中，經(jīng)反應(yīng)后，最終產(chǎn)物分為 兩相，氣相中

2、含有 、 、 及 ；液相中主要含有 、 、 及 。9、尿素的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度提高而先 ，后 ，存在 。10、影響尿素合成的主要因素有 、 、 、 等。11、尿素合成過程中，氨碳比必須 。12、尿素合成過程中，尿素的轉(zhuǎn)化率隨壓力增加而 。13、尿素合成工業(yè)生產(chǎn)過程中，其操作壓力一定要高于物系的 。14、尿素合成中，對于未反應(yīng)物的分離與回收的總體要求是 ； 。15、工業(yè)上采用的分離與回收方法主要有 及 。16、采用兩段減壓加熱分離時，第一步稱為： ，其壓力為 ；第二步稱為： ，其壓力為 。17、經(jīng)分析，要防止尿素水解、縮合等反應(yīng)，蒸發(fā)過程應(yīng)在盡可能 下進(jìn)行，并應(yīng)在 的時間內(nèi)完成。二、判斷題（每題2

3、分）1、液氨和二氧化碳合成尿素的反應(yīng)是一個不可逆過程。（ ）2、液氨和二氧化碳合成尿素的反應(yīng)是一步進(jìn)行的。（ ）3、尿素較易吸濕，其吸濕性次于硝酸銨。（ ）4、純凈的尿素為白色針狀晶體。（ ）5、尿素水解的最終產(chǎn)物為水和二氧化碳。（ ）6、尿素在強(qiáng)酸溶液中呈弱堿性。（ ）7、尿素在任何水溶液中均呈堿性。（ ）8、以氨和二氧化碳為原料合成尿素的生產(chǎn)過程中，經(jīng)反應(yīng)后，最終產(chǎn)物只有一相。（ ）9、尿素的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而不斷增大。（ ）10、尿素合成過程中，溫度應(yīng)選擇在最高平衡轉(zhuǎn)化率時的溫度。（ ）11、尿素合成過程中，氨碳比必須大于2。（ ）12、尿素合成過程中，氨碳比可以是任意值。（ ）1

4、3、在工業(yè)生產(chǎn)過程中，可以通過提高水碳比來加快反應(yīng)速率。（ ）14、在尿素合成的工業(yè)生產(chǎn)過程中，操作壓力一定要高于物系的平衡壓力。（ ）15、氣提過程是一個單純的物理操作過程。（ ）三、名詞解釋（每題2分）1、尿素轉(zhuǎn)化率2、氨碳比3、氨過量率4、水碳比5、甲銨分解率6、總氨蒸出率7、氣提四、簡答題（每題5分）1、試述尿素合成機(jī)理。哪一步為控制步驟？2、影響尿素合成反應(yīng)有哪些因素？3、加快甲銨脫水速率有哪些方法？4、二氧化碳?xì)馓岱ǖ脑硎鞘裁矗?、尿素加工過程有哪些副反應(yīng)？如何防止？6、常見的尿素結(jié)晶或造粒方法有哪些？7、二氧化碳?xì)馓岱ǖ闹饕攸c有哪些？8、水溶液全循環(huán)法主要存在什么缺點？9、目

5、前尿素生產(chǎn)工藝的改進(jìn)主要從哪幾個方面來進(jìn)行？五、論述題（每題10分）1、簡述全水溶液循環(huán)法生產(chǎn)尿素的主要過程。畫出全循環(huán)法合成尿素的工藝流程示意圖。2、在尿素生產(chǎn)中，為何選擇NH3/CO2和氨預(yù)溫度調(diào)節(jié)尿素合成塔的溫度？3、尿素溶液蒸發(fā)過程為什么不在一個壓力段下進(jìn)行，常分為兩段？習(xí)題答案一、填空題1、碳酰二胺 CO(NH2)2 無色 無臭 無味 針狀 棱柱狀 2、水解 縮合3、用作肥料 用作工業(yè)原料 用作飼料4、氨 氰酸5、99.5% 0.5% 10mg/Kg 98.5% 15mg/m36、甲銨的生成 甲銨脫水 甲銨脫水7、氨基甲酸銨 碳酸銨 氨 二氧化碳8、氣液 NH3 CO2 H2O 惰性

6、氣體 甲銨 尿素 水 均勻熔融液9、增大 減小 最高平衡轉(zhuǎn)化率10、溫度 原料配比 壓力 反應(yīng)時間11、大于212、增大13、平衡壓力14、使未轉(zhuǎn)化的物料完全回收并盡量減少水分含量 盡可能避免有害的副反應(yīng)15、加壓加熱法 氣提法16、中壓分解 1.7MPa 低壓分解 0.3MPa17、低的溫度 很短二、判斷題1、× 2、× 3、 4、× 5、× 6、 7、× 8、× 9、×10、× 11、 12、× 13、× 14、 15、×三、名詞解釋1、尿素轉(zhuǎn)化率：2、氨碳比：是指原始反應(yīng)物料中氨

7、和二氧化碳你的摩爾比。3、氨過量率：是指原料中氨量超過化學(xué)反應(yīng)式的理論量的摩爾百分?jǐn)?shù)。4、水碳比：是指合成塔進(jìn)料中水和二氧化碳的摩爾比。5、甲銨分解率：已分解成氣體的二氧化碳量與合成熔融液中未轉(zhuǎn)化成尿素的二氧化碳量之比稱為甲銨分解率。6、總氨蒸出率：從液相中蒸出氨的量與合成反應(yīng)熔融液中未轉(zhuǎn)化成尿素的氨量之比稱為總氨蒸出率。7、氣提：就是利用一種氣體通入尿素合成出口溶液中，降低氣相中氨或二氧化碳的分壓，從而促使液相中甲銨分解和過剩氨量的解吸。四、簡答題1、答：尿素合成分兩步進(jìn)行，首先液氨和二氧化碳反應(yīng)生成甲銨： 然后液態(tài)甲銨脫水生成尿素，稱為甲銨脫水反應(yīng)：甲銨脫水為控制步驟。2、答：影響尿素合成

8、的主要因素有：溫度、原料配比、壓力、反應(yīng)時間。3、答：加快甲銨脫水速率的方法有：提高溫度；采用過量氨；適當(dāng)提高水碳比。4、答：氣提過程中甲銨分解反應(yīng)為：，CO2氣提法是在保持合成塔等壓的條件下，在供熱的同時采用降低氣相中NH3或CO2一組分分壓的辦法來分解甲銨。CO2氣提不僅能逐出溶液中NH3而且還能逐出溶液中CO2。5、答：尿素溶液加工過程中主要狐妖的副反應(yīng)有：尿素的水解和尿素的縮合反應(yīng)。 要防止尿素的水解及縮合，蒸發(fā)過程應(yīng)在盡可能低的溫度下進(jìn)行，并應(yīng)在較短時間內(nèi)完成。6、答：蒸發(fā)造粒法，結(jié)晶造粒法，母液結(jié)晶法7、答：主要特點：用原料CO2氣提，省去了中壓分解回收系統(tǒng)，簡化了流程；高壓冷凝器

9、冷凝溫度高，熱能利用好；返回合成塔水量少，有利于轉(zhuǎn)化；高壓液體可自流至合成塔，節(jié)省動力；合成塔操作壓力較低，節(jié)省動力；氨碳比較低影響轉(zhuǎn)化率，高架設(shè)備維修不便。8、答：能量利用率低 一段甲銨泵腐蝕嚴(yán)重； 流程過于復(fù)雜。9、答：提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率；采用氨氣提或雙氣提法；降低能量消耗；尿素造粒技術(shù)的改進(jìn)。五、論述題1、答：全循環(huán)法的生產(chǎn)過程： 氨和二氧化碳原料的供應(yīng)及凈化；氨和二氧化碳合成尿素；未反應(yīng)物的分離與回收；尿素溶液的加工。工藝流程示意圖：凈化液氨二氧化碳蒸發(fā)未反應(yīng)物的分解氨和二氧化碳的回收合成預(yù)熱壓縮加壓結(jié)晶和造粒尿素2、答：分析：對于氨過量的體系，加入物料的NH3/ CO2增高，則平衡物

10、料的沸點溫度降低，即塔底溫度降低，同時生成的甲銨胺液相量減少。此時，因進(jìn)塔氨量增加，過量氨從合成塔內(nèi)移走的熱量也將增加，所以盡管生成甲銨的反應(yīng)熱上移，但是最終出塔反應(yīng)液溫度還是下降，即合成塔溫度也要下降；當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷及進(jìn)料組分不變，提高氨預(yù)熱溫度，從熱量平衡的角度分析，輸入熱量增加，合成塔內(nèi)溫度上升。從反應(yīng)角度分析，隨氨預(yù)熱溫度的提高，塔底溫度升高，塔底甲銨生成較少，而生成甲銨的反應(yīng)上移，增加了中上部放出的反應(yīng)熱，所以塔底溫度上升沒有塔頂溫度上升明顯。因此在實際生產(chǎn)中一般選擇NH3/CO2和氨預(yù)溫度調(diào)節(jié)尿素合成塔的溫度。3、答： 從理論上講，合成塔出口的溶液，減壓后壓力越低，加熱溫度越高，甲銨分解和游離氨和二氧化碳的解吸越徹底，但是由于副反應(yīng)和腐蝕等因素的影響，過高的分解溫度是不可行的。為了使甲銨分解和有利氨及二氧化碳的解吸更徹底，最終必須使分解過程在較低的壓力下進(jìn)行，。然而，如果合成反應(yīng)液的分解過程始終在較低壓力下進(jìn)行，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是不利的。因為在回