化工工艺学考试卷.docx

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1、化工工艺学试题一一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）1、在合成氨烧类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭的nJ能性，这三个副反应的化学反应方程式分别为、和_，而从动力学角度分析只有才可能析炭。2、依据用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：、和3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、和一4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有和两种类型。5、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：和两种类型。6、甄合成塔的内件主要由、和电加热器三个部分组成。7、尿素的合成主要分两步进行分别为：-（反应方程式）和-（反应方程式）。8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过

2、程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前须要达到的组成指标为：S20%、_-、和H20500350400180、250500左右450600反应装置和催化剂，设备虽然简洁，但消耗了合成气中的氢气，除了采纳低温变换反应外，最好增加一套一氧化碳选择氧化反应器，以便进一步降低一氧化碳残余含量；液氮洗涤法需有空分装置，假如已具备此条件，只需增加一套高效热交换器和液氮洗涤泡罩塔。2、答：乙烯和丙烯产品中所含快烧对乙烯和丙烯衍生物生产过程带来麻烦。它们可能影响催化剂寿命，恶化产品质量，形成担心全因素，产生不希望的副产品。常采纳脱除乙烘的方法是溶剂汲取法和催化加氢法。溶剂汲取法是运用溶剂汲取裂解气中的乙快以达到净化目

3、的，同时也回收肯定量的乙块。催化加氢法是将裂解气中乙焕加氢成为乙烯或乙烷，由此达到脱除乙炊的目的。溶剂汲取法和催化加氢法各有优缺点。3、答：主反应:QH4+4Q一C2H4OH0(298K)三-103.41.JrmHe(523K)=-1O7.2kJhx)1.平行副反应:C2H4+M*20Q1.+2H20(g)H(298K)-1324.6kj/mdH(523K)=-1324.6kJ/mo1.(74!)串联副反应：Q1.1.o+2Q2*2+31.i2O(g)H0(298K)=-1221.2kJ/tno1.H(523K)=-1217.4kJ/mo1.(7-42)二氧化碳和水主要由乙烯干脆氧化生成，反应

4、的选择性主要取决于平行副反应的竞争，环氯乙烷串联副反应是次要的。4、答：致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系平安性:具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。5、略五、参考有关工艺流程图，简要回答问题（共20分）答案要点：1、1#设备的作用是将有机硫转化为无机硫。2、2#设备的作用是用氧化锌干法脱硫法脱除H然气中的无机硫。3、一段生产无法达到对自然气转化的要求：残余甲烷含量低于0.5%,H2/N2=3/1。二段转化可以满意上述要求，同时还可以供应后续合成所需氮气。4、降低二段转化的热负荷，提高二段转化催化剂的利用率。5、有三大优点：可以节约压缩功消耗；提高过量蒸汽余热

5、的利用价值：可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。化工工艺学试题六答案一、填空题（本题共35分，每空1分，共35空）1、固体燃料、气体燃料、液体燃料2、空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气3、将一段转化气中的甲烷进一步转化、加入空气供应氨合成须要的氮，同时燃烧部分转化气而实现内部给热。4、FeZh、CrA5.物理法、化学法、物理-化学法6、催化剂、尿素、碳酸氢铉7、络合虬固定氨、游离氨8、CO,+%=NHgN9、降低温度、提高压力、保持氢氮比为3左右、削减惰性气体含量10、焙烧、转化、汲取11、叫+116=2&q+8S?12、钿催化剂13、两次转化两次汲取14、宓碱法、联合制碱法15、石灰石

6、段烧16、急冷二、筒答题（本题共45分，每小题9分，共5题）答案要点:空气或O2除迫2、（1）氨合成与燃类裂解都须要在高压卜.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涧滑油闪点，造成压缩机摩擦损耗和功耗增力口。因此须要采纳多段压缩，目的是尽可能接近等温压缩。3、 （1）制碱过程NaC1.%COt+H1O-*NaHCO3/NH1C1.（2）从母液中将氯化筱结晶出来：NH3HCONH：+CONH3HCO3-NHJCo(T+HtO原则流程图:4、压力：热力学上，降压有利，但是实际采纳加压操作，可以节约

7、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。压力通常为3.54.0Mpa.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J，温度不能太高，详细与操作压力大小有关。一段炉1.8VPa,出口温度约760C3.2Mpa,出口温度约800C二段炉：确保出口甲烷低于0.5%.出口温度需达100(TC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2.53.5。空间速度：越大，催化剂用量越少，其大小的选择由设备尺寸，

8、催化剂的颗粒大小以与操作压力等因素综合确定。5、应使转化过程不在热力学析炭的条件下进行，也就是说，须要把水蒸气用量提高到大于理论最小水炭比，这是保证不会有炭黑生成的前提。选用相宜的催化剂并保持活性良好，以避开进入动力学可能析炭区。选择相宜的操作条件：检查转化管内是否有炭沉积。当析炭较轻时，可实行降压、减量，提高水炭比的方法将其除去。当析炭较重时，可采纳蒸汽除炭。化工工艺学试题七答案、填空题（本题共35分，每空1分，共35空）1、轨化法、干脆合成法2、高炉温、高风量、高炭层、短循环3、低温变换催化剂、高温变换催化剂4、湿法脱硫、氧化锌脱硫5、回流塔、还原器、再生器6、外扩散、内扩散、化学反应动力

9、学7、尿素的水解、缩合、异构化8、COgNH、=NHgNH+H99、9395%的浓硫酸10、硝化法、接触法11、NaHCRNaiCO,NaHCO32Ht012、合成氨系统13.N1.C()CHiCC()2NOH14、催化、催化氧化、加氢、水蒸气15、急冷16、热裂解、裂解气预处理、裂解气分别二、简答题(本题共45分，每小题9分，共5题)自然气压缩脱硫2、应使转化过包呆在热力学析炭的条件尾幅%是说,须要把水蒸气用量提/轴用或感配辰山谶必有炭黑生成的前提。I拓击变换I选用相宜的催化剂并保持活性良好，以轲泡凝血学可能析炭当析炭较重时，可采纳蒸汽除炭。3、答案要点：温度：400500；压力：中小型厂2032Mpa:空间速度：依据压力来确定；进塔气体组成：氢氮比约3；惰性气体：依据簇新原料气中量来确定：初始氨含量：越低越好，详细量由氨分别方法确定。水汲取可低于05乐4、盐水制备、石灰石煨烧、吸氨、碳酸化、过滤、燃烧、究回收。5、项目理烷转化CO变换氨合成S02催化领化高变低变主要成分NiO2Fe2O3CuOFe3O4V2Oi活性成分NiFe.Q1CuFeVA载体耐火材料烧结型A1.AMgO主要成分/铁AIa碎铝酸钙助催化剂/(I:。3、K.OC2O3.ZnOA1.A.K2OSa、CaOK2SO1活性温度范围C500350、40O180250500左右450600