0745《化学工艺》网上作业题及答案.docx

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0745《化学工艺》网上作业题及答案

[0745]《化学工艺》

第一次

[单选题]1-14、生产上甲烷蒸气转化一般采用（   ）  

A：

一段转化

B：

二段转化

C：

三段转化

D：

四段转化

参考答案：

B

[论述题]1-16、请写出氧化锌法脱硫化氢反应方程式  

参考答案：

氧化锌法脱硫化氢ZnO+H2S--ZnS+H2O

[论述题]1-15、请写出甲烷蒸气转化主反应和主要副反应  

参考答案：

甲烷蒸气转化反应CH4+H2O（g）--CO+3H2O

甲烷蒸气转化副反应CO+H2--H2O+C

[单选题]

1-13、一氧化碳中温变换指的是以下哪个温度范围的变换过程（   ）：

A：

200~280℃

B：

280~350℃

C：

350~550℃

D：

550~700℃

参考答案：

C

[单选题]

1-12、对中压法合成氨流程的两个特点，以下说法正确的是（  ）。

A：

反应速率高，转化率高；

B：

氢氮比和进口氨含量合理；

C：

水冷、氨冷二次分离氨效果好；

D：

驰放气位置设计在压缩机后比较合理。

参考答案：

C

[单选题]1-11、世界上最早的合成氨装置的反应温度为500―600℃，压力为17―20MPa，所使用的催化剂是（  ）。

A：

铁系

B：

锇系

C：

铬系

D：

铝系

参考答案：

B

[单选题]1-10、在氨合成过程中，由于有（   ）存在，使催化剂永久失去活性而中毒，导致催化剂的活性无法恢复。

A：

硫、氢、碳等；

B：

铁、砷、铜等

C：

铁、氢、碳等；

D：

硫、磷、砷等。

参考答案：

D

[单选题]

1-9、 甲烷蒸气二段转化温度范围是：

（    ）

A：

400~600℃

B：

600~800℃

C：

800~1000

D：

1000~1200℃

参考答案：

D

[填空题]1-8、氨合成反应是中等放热的可逆、体积缩小的气固相催化反应，（     ）压力、（     ）温度有利，合成塔是固定床反应器。

参考答案：

，（提高）压力、（降低）温度有利，

[填空题]1-7、铜氨液洗涤法、甲烷化法和液氮洗涤法都是常用的合成氨原料气中残余（     ）的脱除方法。

参考答案：

（一氧化碳）

[填空题]1-6、对合成氨原料气的净化目的是除去其中的 （    ）、 （    ） 和二氧化碳等杂质气体，而得到纯净的氢气和氮气  

参考答案：

①硫化物，②一氧化碳；

[填空题]

1-5、合成氨的生产过程主要包括（  ）、（  ）、（   ）等三个步骤

参考答案：

（造气）、（净化）、（压缩和合成）

[论述题]

1-4、氨合成催化剂的作用和组成是什么？

提高平衡氨浓度的措施有哪些？

参考答案：

答：

合成氨的实际生产要求有较高的产率和较高的速度以提高单位时间内的产量，而对氨合成反应没有催化剂的存在，即使有高压高温条件，反应速度也极其缓慢，所以必须添加催化剂以提高氨合成反应速度。

常用的氨合成反应催化剂是以铁为主体并添加有促进剂的铁系催化剂，主要成分有FeO、Al2O3、MgO、CaO、K2O、SiO2。

提高压力，降低温度，保持氢氮比=3，控制进口气体组成

[论述题]1-3、简述苯菲尔法脱碳原理  

参考答案：

答：

苯菲尔法脱碳又称为热碳酸钾法，即二乙醇胺催化热钾碱法脱除CO2。

其基本方程式是：

K2CO3+H2O+CO2===2KHCO3。

为提高反应速度及增加KHCO3溶解度，吸收在较高温度下进行。

在KHCO3溶液中加入少量二乙醇胺作为活化剂可以改变吸收反应历程，大大加快吸收速度同时降低液面上CO2的平衡分压，使脱碳气的净化度提高。

同时还能除去原料气中的H2S等酸性组分。

[论述题]

1-2、甲烷蒸气转化过程中为什么要防止析碳？

如何防止析碳？

参考答案：

答：

析碳反应生成碳黑会覆盖在催化剂表面堵塞微孔，使甲烷转化率下降，出口气体中残余甲烷增多，同时使局部反应区产生过热而缩短反应管事业寿命，甚至还会使催化剂粉碎而增大床层阻力。

防止甲烷蒸气转化过程中析碳需要适当提高水蒸气用量以调整气体组成，选择适宜催化剂并保持活性良好，控制含烃原料的预热温度不要太高。

[论述题]1-1、合成氨原料气为什么必须进行脱硫处理？

举例说明脱硫方法的分类及各自优缺点。

参考答案：

1、 答：

生产合成氨的原料气一般都含有一定数量的二氧化碳、一氧化碳、硫化物等成分，其中的硫化物主要是硫化氢，其次是有机硫。

它们的存在能够使各种催化剂中毒，对合成反应不利，且腐蚀管道设备，必须在进入合成塔之前除去。

根据脱硫剂的物理形态，脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫。

干法脱硫是用固体吸收剂吸收原料气中的硫化物，常用的有氧化锌法、钴-钼加氢法。

干法脱硫的优点是既能脱除有机硫，又能脱除无机硫，而且可以把硫脱除到极精细的程度。

缺点是脱硫剂不能再生或再生非常困难，且设备庞大，占地多，不适用于脱除大量无机硫。

湿法脱硫是用液体物料作为吸收剂进行脱硫。

脱硫剂便于输送，且可以再生并回收富有价值的化工原料硫磺，从而构成连续脱硫的循环系统，适用于脱除大量无机硫。

典型的是改良蒽醌二磺酸钠化学吸收法。

第二次

[论述题]2-14、请写出磷酸一铵与氯化钾混合时会发出什么反应  

参考答案：

磷酸一铵与氯化钾混合反应KCl+NH4H2PO4--KH2PO4+NH4Cl

[论述题]

2-13、请写出硝酸钙液态转化生产硝酸铵反应方程式

参考答案：

硝酸钙液态转化生产硝酸铵Ca（NO3）2+（NH4）2CO3--2NH4NO3+CaCO3（s）

[论述题]2-12、请写出氨与二氧化碳在液相中合成尿素的两步主要反应  

参考答案：

氨与合二氧化碳液相中合成尿素2NH3（l）+CO2--NH4COONH2（l）

NH4COONH2（l）--CO（NH2）2（l）+H2O（l）

[单选题]2-11、钾石盐溶解结晶法生产氯化钾的原理是根据氯化钾和氯化钠在水中的溶解度随（   ）变化而异  

A：

浓度

B：

温度

C：

压强

D：

时间

参考答案：

B

[单选题]2-10、重过磷酸钙生产的关键工艺条件是：

（    ）  

A：

CaO矿粉细度

B：

磷酸浓度

C：

反应温度

D：

混合强度

参考答案：

B

[单选题]2-9、

最主要的氮肥是：

（  ）

A：

硝酸铵

B：

碳酸氢铵

C：

尿素

D：

氯化铵

参考答案：

C

[填空题]2-8、在（    ）或（     ）时，硝铵有结块现象。

参考答案：

（润湿）或（晶型转变）

[填空题]2-7、尿素生产过程中主要有（        ）和（         ）两类副反应。

参考答案：

（尿素缩合反应）和（尿素水解反应）

[填空题]2-6、磷酸溶液中硫酸钙结晶可以以（   ）、（    ）、（    ）三种水合物形式存在。

参考答案：

（二水物）、（半水物）、（无水物）

[填空题]2-5、常用的微量元素肥料有（   ）、（   ）、（   ）、（   ）。

参考答案：

（硼肥）、（锌肥）、（锰肥）、（钼肥）。

[论述题]2-4、什么是湿法磷酸和热法磷酸？

参考答案：

答：

湿法磷酸指用酸分解磷矿制磷酸的方法。

生产中所用酸是酸性较强的无机酸。

热法磷酸指磷元素通过氧化、水化而制成磷酸的方法。

[论述题]2-3、尿素合成反应机理是什么？

控制步骤是什么？

参考答案：

答：

尿素生产机理是：

氨和二氧化碳在液相中发生合成反应。

方程式为：

2NH3+CO2=NH4COONH2

（1）NH4COONH2==CO（NH2）2+H2O

（2）

第一步是快速放热反应，易达化学平衡其二氧化碳平衡转化率很高；第二步甲铵脱水生成尿素反应速度慢且必须在液相中进行，二氧化碳平衡转化率较低，是尿素合成的控制步骤。

[论述题]2-2、生产尿素原料气中的惰性气体对生产过程有什么影响？

参考答案：

答：

 尿素生产的原料气为氨气和二氧化碳。

从合成氨来的CO2原料气中通常含有氮气、氢气等气体，被称为惰性气体，可降低反应体系中氨和二氧化碳分压，在给定操作压力下会降低反应温度，导致二氧化碳转化率下降。

此外，氢气还可能使尾气发生燃烧爆炸影响生产安全。

工业生产中要求原料二氧化碳的摩尔分数大于98%，氢气越少越好。

[论述题]2-1、什么叫复合肥？

什么是复混肥？

参考答案：

答：

复合肥料指用化学加工方法制得的含有氮、磷、钾三大营养元素中任意两种或两种以上的肥料。

如磷酸铵、硝酸钾。

复混肥指将尿素、磷铵、氯化钾等含有氮、磷、钾的基础肥料经混合、造粒而制成的化学肥料。

第三次

[论述题]3-18、请写出浓硝酸合成反应  

参考答案：

浓硝酸合成反应2N2O4（l）+O2（g）+2H2O（l）--4HNO3

[论述题]3-17、请写出吸收三氧化硫制浓硫酸的反应方程式  

参考答案：

三氧化硫的吸收反应nSO3+H2O--H2SO4+（n-1）SO3

[论述题]3-16、请写出硫铁矿焙烧总反应方程式  

参考答案：

硫铁矿焙烧总反应方程式4FeS2+11O2--2Fe2O3+8SO2

[多选题]3-12、采用两次转化两次吸收流程催化氧化二氧化硫其优点在于：

A：

反应速度快；最终转化率高；

B：

动力消耗增加

C：

减轻尾气污染；

D：

热量平衡。

参考答案：

ACD

[多选题]3-15、氨氧化工艺条件主要考虑：

A：

温度

B：

压力

C：

接触时间

D：

混合气体组成

参考答案：

ABCD

[多选题]3-14、常用来处理硫酸厂污酸污水的物质有：

A：

酸性高锰酸钾；

B：

石灰石；

C：

石灰乳；

D：

电石渣。

参考答案：

BCD

[多选题]

3-13、提高硫铁矿焙烧速度的途径有：

A：

提高焙烧温度

B：

减小矿石粒度；

C：

增加空气与矿石颗粒相对运动；

D：

提高入炉空气氧体积分数。

参考答案：

ABCD

[填空题]

3-11、原料气中含有大量无机硫需要脱除时，应采用（    ）进行脱硫。

参考答案：

改良ADA法

[填空题]3-10、用硫酸吸收三氧化硫生产硫酸，吸收所用的硫酸浓度为（  ）。

参考答案：

93% 

[填空题]3-9、硫酸生产中采用的二转二吸流程之优点是提高了二氧化硫的（    ），既提高了硫的利用率又减少了（     ），该工艺既适合二氧化硫浓度高的炉气，也适用于二氧化硫浓度低的炉气  

参考答案：

最终转化率   环境污染

[填空题]3-8、通常的硫酸生产工艺流程是以炉气的净化方法来命名的，常见的有（     ）、干洗法和（    ）三种制酸流程。

参考答案：

水洗法，酸洗

[填空题]3-7、硝酸生产的尾气治理方法主要有（     ）、（     ）和（     ）。

吸附剂可以是分子筛、硅胶、活性炭及离子交换树脂等  

参考答案：

（催化还原法）、（溶液吸收法）和（固体吸附法）

[填空题]3-6、（    ）和（    ）是接触法生产硫酸的主要原料  

参考答案：

（硫铁矿）和（硫磺）

[论述题]

3-5、提高硫铁矿焙烧速率的主要途径有哪些？

参考答案：

答：

主要途径有：

提高焙烧温度；减小矿石粒度；增加空气与矿石颗粒相对运动；提高入炉空气氧体积分数。

[论述题]