无机化工工艺学

无机化工工艺学

1、传统蒸汽转化法制得的粗原料气应满足下述要求：

1：残余甲烷含量的体积分数一般不超过0.5%。

2：（H2+CO）/N2（摩尔比）在2.8~3.1

2、烃类蒸汽转化过程的析炭的不利：炭黑生成会堵塞反应

管道，增大压降，使局部区域高温损坏催化剂，增大反映阻力。

3、防止炭黑生成的条件：a.水碳比大于理论水碳比

b.选择合适催化剂并保持活性，避免进入动力学析炭区

c.选择合适操作条件

d. 通过观察管壁颜色检查转化管内是否有炭沉积

4、消除炭黑的方法：a.析炭较轻：降压、减量、提高水碳

比b.析炭较重：蒸汽除炭（12-24h）

5、二段转化反应的目的：a.将一段转化气中的甲烷进一步

转化b.加入空气提供N2，燃烧部分H2实现内部给热6、催化剂还原：工业上常用天然气与蒸汽混合气进行还

原，开始还原的温度一般为250~300℃

7、平衡温距：一、二段转化炉实际出口温度都比出口气体

组成相对应的平衡温度高，这两个温度之差称之为“接近平衡温度差”或简称为“平衡温距”。即⊿T=T-Tｐ式中T—实际出口温度；Tｐ—与出口气体组成相对应的平衡温度。

8、煤在气化炉中进行的气化过程包括：干燥、热解，以及

由热解生成的炭与气化剂反应三个阶段。

9、煤气化的工业方法：其供热方式可以采用以下几种方

法：①蓄热法②富氧空气气化法③外热法

10、气化炉的床层类型按物料流动的床层分类计有固

定床、流化床及气流床三种。

11、制取半水煤气需要满足的工艺条件：1、（CO+H2 ）与

N2的比例为3.1～3.2. 2、以空气为气化剂时，得含

N2的吹风气，以水蒸气为气化剂时，得到含H2的水

煤气。

12、气化炉燃料层分为以下几个区域：①干燥区②干馏区③

气化区④灰渣区

13、间歇式制半水煤气的工作循环，每个循环分为下列五个

阶段：①吹风阶段②蒸汽一次上吹③蒸汽下吹④蒸汽二次上吹⑤空气吹净

14、制半水煤气的工艺条件：三高一短：高炉温、高风量、

高炭层、短循环。

15、耐硫变换催化剂组成：通常是将活性组分

Co—Mo,Ni—Mo等负载在载体上组成，载体多为

Al2O3 ，Al2O3＋Re2O3(Re代表稀土元素）。

16、特点：（1）有很好低温活性（2）有突出的耐硫和抗毒

性（3）强度高，遇水不粉化（4）可再硫化

17、一氧化碳变换为什么存在最佳反应温度，最佳反应温度

随变换率如何变化？答：温度是CO变换的重要工艺条件随着温度的升高，速率常数k增加的影响大于Kp的影响，此时对反应速度有利，继续升高温度，反应速度随温度的增值为零，再提高温度，Kp的不利影响大于

k值的增益影响，此时反应速度会随温度升高而下降。

对一定催化剂和一定的气体组成而言，此时必将出现最大的反应速度值，与其对应的温度，称为最佳温度或称最适宜温度。对一定初始组成的反应系统，随着CO变换率x的增加，平衡温度Te及最佳温度Tm均降低。

18、脱硫方法的分类：工业上分为湿法和干法两类。湿法脱

硫方法的特点：吸收速度或化学反应速度快，硫容大，适合于脱除气体中高硫；脱硫液再生简便，且可循环使用，还可回收硫磺。按其作用原理可分为物理法、化学法和物理化学法三种。干法主要缺点：脱硫设备机组庞大，更换脱硫剂笨重，再生能耗大，因其工业应用受到限制，仅适用于脱除低硫或微量硫。

19、湿法脱硫法选择原则：1、能满足特定工艺对脱硫要求

的净化度2、硫容量大。

20、ADA法脱硫为什么容易发生堵塞现象？如何防止？

答：脱硫过程中发生的一些副反应生成的副产物逐渐积累于循环液中，不仅浪费大量碱，而且影响脱硫活性组

分的活性，使吸收H2S 的能力下降，达到饱和程度会从系统中析出，堵塞塔和管道。当副产物积累到某个程度时需要排除一部分废液并进行处理。

21、 早期ADA 法与改良ADA 法相比，其缺点：1、硫容低

2、脱硫设备庞大

3、要增设脱炭工序。

22、 氧化锌法脱硫的优点：脱硫精度高、硫容量大、使用性

能稳定可靠，但不能脱除噻吩。

23、 原料气最终净化的目的：为了防止一氧化碳、二氧化碳

和硫化物对氨合成催化剂的毒害。

24、 甲烷法催化剂的要求：活性组分高度分散，具有良好的

表面积和孔隙容积，而且其载体能耐高温。

25、 提高平衡氨含量的途径：降低温度、提高压力、保持氢

氮比为3左右并减少惰性气体含量。

18（2）催化剂的还原和使用

反应的活性组成是金属铁，所以使用前要将催化剂还原。

通常用氢气作还原剂：

1、还原反应式：

确定还原条件的原则：①使完全还原为a-Fe 。②保持还原铁晶粒具有大的表面积、大的活性中心。还原温度一般选500-520°C ，根据反应式可确定H 2/H 2O 之比要尽可能高。除了反应因素需要水蒸气含量较低之外，水蒸气含量高可使催化剂颗粒变粗、降低表面积。压力一般较低为好，空速要较高。

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ol /KJ 9.149H ),g (O H 4Fe 3H 4O Fe 02982243=∆+=+

26、合成氨生产流程的根据：原料和各工序生产方法。1、

冷法净化流程：低温甲醇洗涤法脱硫、脱碳，深冷分离

法脱除少量CO的操作2、热法净化流程：热甲碱法脱

碳，甲烷化法脱除少量CO与CO2。

27、气提技术实质：在与合成压力相等的压力条件下，用

一种气体介质通过反应物系，伴有加热，只要气相中

NH3或CO2分压低于液相中相应的平衡分压，就可使

该组分从液相转入气相，从而可把未反应物进行分离。

尿素生产流程

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29、共沸点和顶脊点

共沸点的特征：①温度一定，饱和蒸汽压最低②压力一定，沸点最高；③气液平衡组成相同。