化工工藝學(xué)試題

1、1、在合成氨烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的過程中，從熱力學(xué)角度分析有三個副反應(yīng)存在析炭的可能性，這三個副反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為CH4 » C + 2H2 ； 2CO » C + CO,；CO + H2妗C + H2O ；而從動力學(xué)角度分析只有_CH4 » C + 2H2才可能析炭。2、按照用途的不同可將工業(yè)煤氣分為四類，分別為：空氣煤氣、水煤氣_、J混合煤氣 和半水煤氣_。3、煤中的水分主要分為三類，其中包括：游離水、吸附態(tài)水和化學(xué)鍵態(tài)水。4、在合成氨CO變換工序階段低溫變換催化劑主要有銅鋅鋁系和銅鋅鉻系_兩種類型。5、在合成氨原料氣的凈化過程中脫硫的方法主要分為：濕法脫硫_

2、和_干法脫硫_兩種 類型。6、氨合成塔的內(nèi)件主要由_催化劑筐_、熱交換器和電加熱器三個部分組成。7、尿素的合成主要分兩步進(jìn)行分別為：2NH,+嗎(g)=NHfOONHz (1)和NCOON, (l)=NHCONH (l)+HO (l)-324229、在樂麗焙燒硫鐵礦時要穩(wěn)定沸騰爐的爐溫需要做到的三個穩(wěn)定分別為：穩(wěn)定的 空氣量、_穩(wěn)定的礦石組成 和 穩(wěn)定的投礦量_。10、在合成氨烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的過程中，當(dāng)析炭較輕時可采用降壓減量一和提高水碳比兩 種法將積炭消除。11、在用甲烷化法脫碳時的主反應(yīng)為CO+3HjCH4+H2O和CO2+3H2=CH4+2H2O ；副反應(yīng)為_2CO = C+CO 和 Ni

3、+4CO = Ni(CO) 。2_42_24廣12、硫鐵礦接觸法生產(chǎn)硫酸的過程包括_焙燒、轉(zhuǎn)化和吸收三個基本過程。13、目前，世界上生產(chǎn)純堿的方法主要有_氨堿法_、天然堿加工和聯(lián)合制堿法。CH 4 + H 2 O = CO + 3 H 2 ；14、合成氨生產(chǎn)過程包括 造氣、 凈化和 壓縮合成三大步驟。15、寫出甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的獨立主反應(yīng)：CO + H 2 O = CO 2 + H 2 .16、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程所用催化劑的主要活性成分是 N,載體是A12O3。17、脫硫方法分為干法脫硫和濕法脫硫，其中低溫甲醇洗滌法屬于法脫硫。干法脫 硫中最典型的方法是二化鋅脫硫。18、一段轉(zhuǎn)化爐 對流段 和

4、輻射段 兩個主要部分組成。19、氨合成反應(yīng)是在高溫高壓下進(jìn)行，為了適應(yīng)該條件，氨合成塔通常由內(nèi)件和外筒兩 部分組成，其中內(nèi)件只承受高溫，外筒只承受 高壓20、硫酸生產(chǎn)原料主要有：硫鐵礦、硫磺、硫酸鹽、硫化氫等，我國鐵_分布 較廣。21、硫鐵礦在氧較充足的條件下，其焙燒反應(yīng)方程式為4Fe2+ UO2= 2Fe2Q + 8SO222、目前5。爐氣在凈化過程中主要采用酸洗流程或水洗流程。 223、SO2催化氧化所用催化劑為：釩催化劑。24、為了降低尾氣中SO的含量，提高硫的利用率，對SO的轉(zhuǎn)化工藝進(jìn)行了改進(jìn)，最有效的技術(shù)是兩次轉(zhuǎn)化兩次吸收。225、氨堿法制堿過程中，碳酸化所需的CO2主要來源于石灰石

5、煅燒。26、有機(jī)化學(xué)工業(yè)的最基本的產(chǎn)品為 乙烯。CH 4 + H 2 O = CO + 3 H 2 ；27、合成氨生產(chǎn)過程包括 造氣、 凈化和 壓縮合成三大步驟。28、寫出甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的獨立主反應(yīng)：CO + H 2 O = CO 2 + H 2 ；29、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程所用催化劑的主要活性成分是，載體是AlQ。30、脫硫方法分為干法脫硫和濕法脫硫，其中低溫甲醇洗滌法屬于誓法脫硫。干法脫 硫中最典型的方法是氧化鋅脫硫。31、一段轉(zhuǎn)化爐對流段和輻射段兩個主要部分組成。32、氨合成反應(yīng)是在高溫高壓下進(jìn)行，為了適應(yīng)該條件，氨合成塔通常由內(nèi)件和外筒兩 部分組成，其中內(nèi)件只承受高溫，外筒只承受 高壓3

6、3、硫酸生產(chǎn)原料主要有：硫鐵礦、硫磺、硫酸鹽、硫化氫等，我國硫鐵礦分布較廣。34、硫鐵礦在氧較充足的條件下，其焙燒反應(yīng)方程式為4FeS2+ 11O2= 2Fe2O3+ 8SO235、目前5。爐氣在凈化過程中主要采用酸洗流程或水洗流程。 236、SO2催化氧化所用催化劑為：釩催化劑。37、為了降低尾氣中SO的含量，提高硫的利用率，對SO的轉(zhuǎn)化工藝進(jìn)行了改進(jìn)，最有效的技術(shù)是兩次轉(zhuǎn)化兩次吸收。238、氨堿法制堿過程中，碳酸化所需的CO2主要來源于石灰石煅燒。39、有機(jī)化學(xué)工業(yè)的最基本的產(chǎn)品為乙烯。40、以天然氣為原料，采用蒸汽轉(zhuǎn)化法制造粗原料氣時應(yīng)滿足兩大要求： 殘余 CH4V%； (H2+CO)

7、/ N2 =41、CO變換所用催化劑分為低溫變換催化劑、高溫變換催化劑和寬溫耐硫變換催化劑。42、合成尿素反應(yīng)為CO2+ 2號=麗2CONH2 + H2O。43、目前，焙燒硫鐵礦主要采用沸騰焙燒或固定床焙燒技術(shù)。44 .化工生產(chǎn)過程一般可概括為原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)_和產(chǎn)品分離及精制三 大步驟。45 .由反應(yīng)方程式叫+二+叫表示的反應(yīng)，常被稱為天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)一反應(yīng)。46 . 固定床反應(yīng)器特別適用于有串聯(lián)式深度氧化副反應(yīng)的反應(yīng)過程，可抑制串聯(lián)副 反應(yīng)的發(fā)生， 畫化_反應(yīng)器比較適合用于深度氧化產(chǎn)物主要來自平行副反應(yīng)， 且主、副反應(yīng)的活化能相差甚大的場合。47、煤氣化因采用不同的氣化劑，可以生產(chǎn)幾

8、種不同用途的工業(yè)煤氣：空氣煤氣、水煤氣、混合煤氣、半水煤氣48、甲烷蒸汽二段轉(zhuǎn)化的目的：將一段轉(zhuǎn)化氣中的甲烷進(jìn)一步轉(zhuǎn)化、加入空氣提供氨合 成需要的氮，同時燃燒一部分轉(zhuǎn)化氣而實現(xiàn)內(nèi)部給熱。49、二氧化碳既是氨合成催化劑、的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨 等氮肥的重要原 料。50、提高平衡氨含量的途徑有：降低溫度、提高壓力、保持氫氮比為3左右、減少惰性 氣體含量。51、接觸法制造硫酸生產(chǎn)過程包含有三個基本工序：_；_； _。52、SO2催化氧化所用催化劑為：釩催化劑。53、為了降低尾氣中SO的含量，提高硫的利用率，對SO的轉(zhuǎn)化工藝進(jìn)行了改進(jìn)，最有效的技術(shù)是兩次轉(zhuǎn)化前次吸收。21、簡述合成氨原料氣凈化

9、階段濕法脫硫和干法脫硫兩種方法各自的特點。濕法脫硫：吸收速度或化學(xué)反應(yīng)速度快，硫容量大，適合于高硫含量的原料氣，脫硫液再生方便， 可循環(huán)使用，還可回收硫黃，但脫硫精度不高。干法脫硫：使用固體脫硫劑，脫硫精高，可將硫化物脫至m3,但脫硫設(shè)備機(jī)組龐大，更換脫硫劑工 作笨重，再生能耗大，僅適用于脫除低硫或微量硫。2、試寫出尿素合成過程中發(fā)生的三個主要副反應(yīng)的名稱及化學(xué)反應(yīng)方程式。 尿素水解反應(yīng)：NH CONH +H O=2NH +CO ； 縮合反應(yīng)：2 nhcOnhjnHconh+nh ；2簡述反應(yīng):汽轉(zhuǎn)化過程中析炭的器及防喘應(yīng)采取的措施。危害：炭黑覆蓋催化劑的表面，堵塞催化劑的孔道，降低催化劑的活

10、性。炭黑的生成影響反應(yīng)器內(nèi)的傳熱，致使轉(zhuǎn)化爐管壁局部過熱，而縮短其使用壽命。炭黑的生成能使催化劑粉碎，增大床層阻力，影響生產(chǎn)能力。應(yīng)采取的措施：提高蒸汽比（水碳比）；保持催化劑的活性；選擇適宜的操作條件。4、簡述鐵一鉻系高溫變換催化劑的組成（含量）及各組分的作用。鐵氧化物，含量為8090%,是催化劑的活性組分；三氧化二銘，含量為15%, 是催化劑的穩(wěn)定劑，防止催化劑中的鐵組分過渡還原； 氧化鉀，含量為，是催化 劑的助劑，能提高催化劑的活性，強度及耐熱性。5、簡述硫酸生產(chǎn)兩轉(zhuǎn)兩吸工藝的優(yōu)、缺點。優(yōu)點：轉(zhuǎn)化反應(yīng)速度快，最終轉(zhuǎn)化率高；能處理SO含量較高的氣體；能減輕尾氣的危害。缺點：熱量損失大；阻力

11、關(guān)，能耗增加；流程長，操作復(fù)雜4、簡述氨堿法生產(chǎn)純堿的優(yōu)、缺點。6、寫出轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氣率、選擇性、收率及質(zhì)量收率等衡量裂解結(jié)果指標(biāo)的定義式。 轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率及（參加反應(yīng)的原料量/通過反應(yīng)器的原料量）X100%；產(chǎn)氣率：產(chǎn)氣率及（氣體產(chǎn)物總質(zhì)量/原料質(zhì)量）X100%；選擇性：選擇性及（轉(zhuǎn) 化為目的產(chǎn)物的原料摩爾數(shù)/反應(yīng)掉的原料摩爾數(shù)）X100%； 收率：收率及（轉(zhuǎn)化為 目的產(chǎn)物的原料摩爾數(shù)/通過反應(yīng)器的原料摩爾數(shù)）X100%；質(zhì)量收率：質(zhì)量收率及 （實際所得目的產(chǎn)物質(zhì)量/通入反應(yīng)器的原料質(zhì)量）X100%7、請繪出以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的方塊流程圖。8、氨合成的工藝條件如何選擇？溫度：400500；

12、壓力：中小型廠2032Mpa；空間速度：根據(jù)壓力來確定；進(jìn)塔氣體組成：氫氮比約3；惰性氣體：根據(jù)新鮮原料氣中量來確定；初始氨含量：越 低越好，具體量由氨分離方法確定。水吸收可低于九9 .簡述氨堿法制純堿包括哪些過程？鹽水制備、石灰石煅燒、吸氨、碳酸化、過濾、煅燒、氨回收。10 .比較甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化、一氧化碳變換、氨的合成、二氧化硫氧化所采用催化劑的情況。過程項目甲烷轉(zhuǎn)化CO變換氨合成SO催化氧2化= <!_!> 高變低變主要成分NiO 2FeO 23CuOFeO -4VO 2-5活性成分NiFeO3 4CuFeVO2 5載體耐火材料 燒結(jié)型 Al O MgO 23主要成 分/鐵 Al

13、2O3硅鋁酸鈣助催化劑/Cr O、 KO 2Cr2O3 ZnOAl O KOs O2、3、ca。i-2K2sO4活性溫度范 圍>500350400180250500左右45060011 .聯(lián)合法制堿包括哪兩個過程？(1)制堿過程NaCl + NH+ CO + HO T NaHCO4+ NHCl(2)從母液中將氯化銨靖晶出來：NH + HCO-T3 NH + + 4叫2-NH3+ HcQ- T NH2COO-4+ H2O312 .簡述天然氣為原料進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝條件。壓力：熱力學(xué)上，降壓有利，但是實 際采用加壓操作，可以節(jié)省壓縮功消耗；可以提高蒸汽余熱利用價值；可以降低原料氣 制備與凈化

14、系統(tǒng)的設(shè)備投資。壓力通常為。溫度：升溫在熱力學(xué)和動力學(xué)上都有利， 但受反應(yīng)管壽命限制，溫度不能太高，具體與操作壓力大小有關(guān)。一段爐，出口溫度約 760,出口溫度約800二段爐：確保出口甲烷低于%。出口溫度需達(dá)1000以上。水 蒸汽與甲烷的摩爾比m：提高水碳比，可以提高甲烷的轉(zhuǎn)化率；此外還可抑制付反應(yīng)即 析碳反應(yīng)的發(fā)生。但是過高，從經(jīng)濟(jì)上不合理；而且還會增大系統(tǒng)阻力、增加動力消耗； 增加輻射段的熱負(fù)荷，一般水碳比選擇為。空間速度：越大，催化劑用量越少，其大 小的選擇由設(shè)備尺寸，催化劑的顆粒大小以及操作壓力等因素綜合決定。13 .簡述甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程中防止炭黑的生成條件及消除炭黑的方法。應(yīng)使轉(zhuǎn)化過

15、程不在熱力學(xué)析炭的條件下進(jìn)行，也就是說，需要把水蒸氣用量提高到大 于理論最小水炭比，這是保證不會有炭黑生成的前提。選用適宜的催化劑并保持活性良好，以避免進(jìn)入動力學(xué)可能析炭區(qū)。選擇適宜的操作條件：檢查轉(zhuǎn)化管內(nèi)是否有炭沉積。當(dāng)析炭較輕時，可采取降壓、減量，提高水炭比的辦法將其除去。當(dāng)析炭較重時，可 采用蒸汽除炭。1 .下列哪個過程屬于對石油的一次加工：D.常壓蒸餾和減壓蒸餾2 .各族烴類的裂解反應(yīng)難易順序為：A.正烷烴異烷烴環(huán)烷烴芳烴3 .下列可用來評價裂解原料性質(zhì)的指標(biāo)為：D.氫碳比；4 .對于天燃?xì)馑羝D(zhuǎn)化反應(yīng)，下列說法正確的為：A.水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)是吸熱的可逆 反應(yīng)；5 .對CO變換反應(yīng)，下

16、列說法正確的是：B.變換反應(yīng)是可逆放熱反應(yīng)；6 .合成氨反應(yīng)是：A,可逆放熱反應(yīng)7 .保持強放熱的氧化反應(yīng)能穩(wěn)定進(jìn)行的關(guān)鍵是：C.控制好原料的配比.8 .乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷工藝的催化劑的活性組分是：B. Ag9 .丙烯氨氧化制丙烯精工藝流程回收部分設(shè)置急冷器，是為了 D.防止丙烯腈，HCN等 副產(chǎn)物聚合.10 .乙烯氧氯化雙組分催化劑中的KCl可視為：C.抑制劑1 .通過CO變換可產(chǎn)生更多氫氣和降低CO含量。（V）2 .對烴類的裂解過程，要求高溫，高壓，低停留時間（X ）3 .吸熱反應(yīng)是熱力學(xué)上不利的反應(yīng)。（X ）4 .用于氨合成的熔鐵催化劑，使用前必須升溫還原活化。（V ）5 .醋酸銅氨溶液精制合成氨用合成氣是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的方法，增加高價銅濃 度能增加銅液的吸收能力。（X ）1、在CO變換的實際生產(chǎn)中，通?？蓽y得原料氣及變換氣中CO的干基含量，假設(shè)以1mol 干原料氣為基準(zhǔn)，初始CO的干基含量為y,變換后CO的干基含量為y,試計算在 轉(zhuǎn)化過程中CO的轉(zhuǎn)化率x。12解：CO變換的方程式為：CO+HOTCO+H設(shè)：在變換過程中干基原料氣的物質(zhì)