试题集Word文件下载.docx

试题集Word文件下载.docx

《试题集Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《试题集Word文件下载.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

铜锌铬系

5、湿法脱硫；

干法脱硫

6、催化剂筐；

热交换器

7、2NH3（g）+CO2（g）=NH4COONH2（l）；

NH4COONH2（l）＝NH2CONH2（l）+H2O（l）

8、As<

0.05%；

C<

1%；

Pb<

0.6%；

F<

0.05%

9、稳定的矿石组成；

稳定的投矿量

10、2NaCl+H2O→Cl2↑+H2↑+2NaOH

1、答：

危害：

①炭黑覆盖催化剂的表面，堵塞催化剂的孔道，降低催化剂的活性。

②炭黑的生成影响反应器内的传热，致使转化炉管壁局部过热，而缩短其使用寿命。

③炭黑的生成能使催化剂粉碎，增大床层阻力，影响生产能力。

应采取的措施：

①提高蒸汽比（水碳比）；

②保持催化剂的活性；

③选择适宜的操作条件。

2、答：

①铁氧化物，含量为80~90%，是催化剂的活性组分；

②三氧化二铬，含量为3.0~15%，是催化剂的稳定剂，防止催化剂中的铁组分过渡还原；

③氧化钾，含量为0.2~0.4%，是催化剂的助剂，能提高催化剂的活性，强度及耐热性。

3、答：

优点：

①转化反应速度快，最终转化率高；

②能处理SO2含量较高的气体；

③能减轻尾气的危害。

缺点：

①热量损失大；

②阻力大，能耗增加；

③流程长，操作复杂。

4、答：

原料便宜；

生产过程中氨能循环使用，损失少；

能实现大规模连续生产；

易实现机械化和自动化；

产品质量高。

原料利用率低；

废液废渣污染严重，不便在内陆建厂；

母液中含有大量的NH4Cl，需加入石灰乳才能使之分解，并通过蒸馏回收氨，设置蒸氨塔消耗大量蒸汽和石灰；

流程长，设备庞大，能量消耗大。

5、答：

①转化率：

转化率＝（参加反应的原料量／通过反应器的原料量）×

100%；

②产气率：

产气率＝（气体产物总质量／原料质量）×

③选择性：

选择性＝（转化为目的产物的原料摩尔数／反应掉的原料摩尔数）×

④收率：

收率＝（转化为目的产物的原料摩尔数／通过反应器的原料摩尔数）×

⑤质量收率：

质量收率＝（实际所得目的产物质量／通入反应器的原料质量）×

100%

1、解：

CO变换的方程式为：

CO+H2O→CO2+H2

设：

在变换过程中干基原料气的物质的量为1mol，CO的转化率为

，由假设

及题意可得：

当反应到平衡时，CO转化的物质的量为

mol，而生成的CO2和H2的物质的量分别为

mol和

mol，则平衡时变换气的物质的量为：

平衡时CO物质的量为：

由CO物质的量的守恒则有：

初始CO的物质的量＝转化的CO的物质的量+未转化的CO的物质的量，即有：

整理得：

2、解：

电能效率=（W理/W实）×

=（I理×

V理）/（I实×

V实）×

=（I理/I实）×

（V理/V实）×

=95%×

（2.171/3.35）×

=61.65%

在电解过程中的电能的效率为61.65％

《化工工艺学》试题三

一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）

1、合成氨生产过程包括、和三大步骤。

2、以天然气为原料，采用蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求：

；

。

3、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应：

4、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是，载体是。

5、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于。

干法脱硫中最典型的方法是。

6、一段转化炉和两个主要部分组成。

7、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受，外筒只承受。

8、合成尿素反应为：

9、硫酸生产原料主要有：

硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国分布较广。

10、硫铁矿在氧较充足的条件下，其焙烧反应方程式为。

11、目前SO2炉气在净化过程中主要采用（请选择：

酸洗流程或水洗流程）。

12、SO2催化氧化所用催化剂为：

13、为了降低尾气中SO2的含量，提高硫的利用率，对SO2的转化工艺进行了改进，最有效的技术是。

14、生产纯碱最重要的方法为、和天然碱加工。

15、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于。

16、电解法制烧碱的原理为：

17、有机化学工业的最基本的产品为。

18、烃类管式炉裂解生产乙烯要求为：

、、。

19、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行处理，然后再净化。

二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）

1、请绘出以硫铁矿为原料生产硫酸的方块流程图。

2、对裂解气进行深冷分离包括哪三大部分？

每部分作用是什么？

3、不论是氨的合成还是裂解气的分离，都要进行压缩，而且采用的是多级压缩，为什么？

4、联合法制碱包括哪两个过程？

绘出其原则流程图？

5、简述天然气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。

6、简述该课程的特点。

三、计算题（10分）

原料丙烷进料1000kg/h，反应掉丙烷量700kg/h，得乙烯400kg/h，，求反应的转化率、

选择性和收率。

《化工工艺学》试题三答案

一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）

1、造气、净化、压缩与合成2、残余CH4＜0.5%、（H2+CO）/N2=2.8~3.1

3、

。

4、Ni、Al2O3

5、湿法脱硫、氧化锌脱硫6、对流段、辐射段7、高温、高压

8、

9、硫铁矿

10、

11、酸洗流程

12、钒催化剂13、两次转化两次吸收14、氨碱法、联合制碱法15、石灰石煅烧

16、

17、乙烯18、高温、停留时间短、低烃分压19、急冷

答案要点：

焙烧

除尘

净化

干燥

转化

吸收

产品硫酸

As、Se、

Pb、SiF4

空气或O2

FeS2

SO2炉气

烧渣

降温

杂质

炉气

酸雾

SO2

硫酸

浓硫酸

O2

2、

气体净化系统——脱酸性气体、脱水、脱炔、脱一氧化碳。

压缩和冷冻系统——加压降温。

精馏分离系统——精馏塔、分离甲烷、乙烯、丙烯、C4馏分及C5馏分。

3、

（1）氨合成与烃类裂解都需要在高压下进行。

（2）压缩机压缩功与压缩比的对数成正比，在压缩过程中绝热压缩功耗最大，温升最大，等温压缩功耗最低，当压缩比太大时，绝热压缩温升可能超过润滑油闪点，造成压缩机摩擦损耗和功耗增加。

因此需要采用多段压缩，目的是尽可能接近等温压缩。

4、

（1）制碱过程NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl

（2）从母液中将氯化铵结晶出来：

NH3+HCO3－→NH4++CO32－

NH3+HCO3－→NH2COO－+H2O

原则流程图：

过滤

碳酸化

吸氨

冷却加盐

氨母液Ⅱ

氨母液Ⅰ

母液Ⅱ

NaHCO3去煅烧

NaCl

CO2

NH3

加盐

Ⅱ过程

Ⅰ过程

NH4Cl去干燥

母液Ⅰ

5、

压力：

热力学上，降压有利，但是实际采用加压操作，可以节省压缩功消耗；

可以提高蒸汽余热利用价值；

可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。

3.5~4.0Mpa。

温度：

升温在热力学和动力学上都有利，但受反应管寿命限制，温度不能太高，具体与操作压力大小有关。

一段炉1.8Mpa，出口温度约760℃3.2Mpa，出口温度约800℃二段炉：

确保出口甲烷低于0.5%。

出口温度需达1000℃以上。

水蒸汽与甲烷的摩尔比m：

提高水碳比，可以提高甲烷的转化率；

此外还可抑制付反应即析碳反应的发生。

但是过高，从经济上不合理；

而且还会增大系统阻力、增加动力消耗；

增加辐射段的热负荷，一般水碳比选择为2.5~3.5。

空间速度：

越大，催化剂用量越少，其大小的选择由设备尺寸，催化剂的颗粒大小以及操作压力等因素综合决定。

6、略

转化率：

70%，选择性：

89.8%，收率：

62.86%

《化工工艺学》试题二

1、在合成氨工艺中应用蒸汽转化制得的粗原料气应满足：

①残余甲烷含量的体积分数小于__________；

②（CO+H2）/N2（摩尔比）在__________之间。

2、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，当析炭较轻时可采用_____________和___________两种法将积炭消除。

3、在煤热解的过程中，对热解产物的组成有较大影响的因素有__________、___________和压力。

4、煤气化的工业方法要有_____________、___________和外热法。

5、在用铜氨液对合成氨原料气进行最终净化时，对CO的吸收具有活性的离子为_________。

6、在用甲烷化法脱碳时的主反应为______________________和______________________；

副反应为______________________和______________________。

7、在合成尿素时适当提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表现在______________________；

______________________和有利于调节操作的热平衡。

8、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括___________、__________和吸收三个基本过程。

9、目前，世界上生产纯碱的方法主要有__________、___________和联合制碱法。

10、生物质是指自然界中含有__________、___________、__________、___________和油脂等的物质。

1、写出气态烃蒸汽转化的主反应和副反应的化学反应方程式。

2、从热力学分析气态烃蒸汽转化宜在低压下进行，但在工业生产中一般将压力提高到3.5～4.0Mpa，简述其原因。

3、简述合成氨原料气净化阶段湿法脱硫和干法脱硫两种方法各自的特点。

4、简述在合成氨粗原料气净化阶段采用低温甲醇洗涤法的优、缺点。

5、试写出尿素合成过程中发生的三个主要副反应的名称及化学反应方程式。

《化工工艺学》试题二答案

1、0.5%；

2.8~3.1

2、降压减量；

提高水碳比

3、温度；

加热速率

4、蓄热法；

富氧空气气化法

5、Cu（NH3）2+

6、CO+3H2=CH4+H2O；

CO2+3H2=CH4+2H2O；

2CO＝C+CO2；

Ni+4CO＝Ni（CO）4

7、抑制缩二脲的生成；

降低物系介质的腐蚀性

8、焙烧；

9、氨碱法；

天然碱加工

10、纤维素；

半纤维素；

淀粉；

糖类

主反应：

副反应：

①可以节省压缩功消耗；

②提高过量蒸汽余热的利用价值；

③可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。

湿法脱硫：

吸收速度或化学反应速度快，硫容量大，适合于高硫含量的原料气，脱硫液再生方便，可循环使用，还可回收硫黄，但脱硫精度不高。

干法脱硫：

使用固体脱硫剂，脱硫精高，可将硫化物脱至0.1~0.5cm3/m3，但脱硫设备机组庞大，更换脱硫剂工作笨重，再生能耗大，仅适用于脱除低硫或微量硫。

①可脱除多种杂质：

H2S、CO2、COS、CS2、RSH、C4H4S、HCN、NH3和NO，同时还有脱水作用，使气体得到干燥，有用的组分在甲醇的再生过程中得到回收。

②净化程度高：

总硫可降到0.1ppm以下；

CO2可降到10ppm以下。

③可选择性脱除H2S和CO2，并可分别加以回收利用。

④甲醇热稳定性和化学稳定性好，不会被降解，不腐蚀设备管道，便宜，易获得，可大量生产。

⑤可与液氮脱除CO、CH4联合使用，工艺更加合理，能节省投资和动力消耗。

①甲醇有毒，对设备管道安装要求非常严格。

②工艺流程长，再生过程比较复杂。

①尿素水解反应：

NH2CONH2+H2O=2NH3+CO2；

②缩合反应：

2NH2CONH2＝NH2CONH2+NH3；

③异构反应：

NH2CONH2＝NH4NCO，NH4NCO＝NH3+HNCO

，由假设及题意可得：

《化工工艺学》试题四

1、氨的生产方法有和。

3、CO变换所用催化剂分为、和宽温耐硫变换催化剂。

4、我国一般小型的合成氨厂在脱除CO2时，常采用化学家侯德榜提出的碳化法合成氨流程制取。

5、铜铵液吸收法中，所采用的再生装置中三个塔从上到下的正确位置是：

、

、。

6、一段转化炉根据烧嘴的位置不同可分为、和梯台炉。

7、氨合成塔分为连续换热、多段间接换热、多段冷激式等塔型，在布朗深冷净化工艺中，

合成塔采用的是氨合成塔。

8、合成尿素反应为。

9、目前，焙烧硫铁矿主要采用（沸腾焙烧或固定床焙烧）技术。

10、硫铁矿在氧不够充足的条件下，其焙烧反应方程式为。

11、SO2炉气干燥所采用的干燥剂为。

12、硫酸的生产方法主要有和两种方法。

13、纯碱的分子式为Na2CO3，倍半碱的分子式为Na2CO3·

NaHCO3·

2H2O，洁碱的

分子式为：

14、联合法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于。

15、苛化法制烧碱的原理为：

16、有机化学工业的基本原料有：

煤、、和。

17、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行处理，然后再净化。

18、工业上烃类裂解乙烯的过程主要有：

、、。

19、乙烯收率与原料烃的族组成的关系为：

二、简答题（每题10分，共60分）

1、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图

2、二氧化硫催化氧化时，如果采用四段绝热中间换热式转化器，请在转化率—温度图上绘出转化过程的绝热操作线及冷却线。

3、氨合成的工艺条件如何选择？

4、简述氨碱法制纯碱包括哪些过程？

5、比较甲烷蒸汽转化、一氧化碳变换、氨的合成、二氧化硫氧化所采用催化剂的情况。

6、绘出深冷分离流程方块示意图

原料乙烷进料1000kg/h，反应掉乙烷量700kg/h，得乙烯500kg/h，，求反应的转化率、

《化工工艺学》试题四答案

1、氰化法、直接合成法2、残余CH4＜0.5%；

（H2+CO）/N2=2.8~3.1

3、低温变换催化剂、高温变换催化剂4、碳酸氢铵5、回流塔、还原器、再生器

6、顶部烧嘴炉、侧壁烧嘴炉7、绝热式

9、沸腾焙烧10、

11、93~95%的浓硫酸12、硝化法、接触法13、

14、合成氨系统

15、

16、石油、天然气、生物质17、急冷

18、热裂解、裂解气预处理、裂解气分离19、P＞N＞A

二氧化碳

T

3、答案要点：

400~500℃；

中小型厂20~32Mpa；

根据压力来确定；

进塔气体组成：

氢氮比约3；

惰性气体：

根据新鲜原料气中量来确定；

初始氨含量：

越低越好，具体量由氨分离方法确定。

水吸收可低于0.5%。

4、

盐水制备、石灰石煅烧、吸氨、碳酸化、过滤、煅烧、氨回收。

过程

项目

甲烷转化

CO变换

氨合成

SO2催化氧化

高变

低变

主要成分

NiO2

Fe2O3

CuO

Fe3O4

V2O5

活性成分

Ni

Cu

Fe

载体

耐火材料烧结型Al2O3MgO

/

铁Al2O3

硅铝酸钙

助催化剂

Cr2O3、K2O

Cr2O3、ZnO

Al2O3、K2O

SiO2、CaO

K2SO4

活性温度范围℃

＞500

350~400

180~250

500左右

450~600

6、

76.5%，收率：

53.55%

《化工工艺学》试题五