《无机化工工艺学》试卷B答案

《无机化工工艺学》试卷B 答案

适用班级：10化工技师1、2班

一、名称解释（2分×5=10分）

1、煤气化：是用气化剂对煤或焦炭等固体燃料进行热加工，使其转变为可燃性气体的过程。

2、干法脱硫：采用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法。

3、三元水盐体系：三个组分中，其中一个组分为水所构成的体系。

4、甲烷化法：是在催化剂镍的作用下将一氧化碳、二氧化碳加氢生成甲烷而达到精制的方法。

5、碳酸化：是利用浓氨水吸收变换气中的二氧化碳来生产碳酸氢铵的过程。

二、选择题（1分×15=15分）

1～5 CBABD 6～10 CACAA 11～15 CBBDD

三、填空题（每空1分，共20分）

1、C + H2O ↔CO + H2 提高

2、Ni、氧化铝或氧化镁等

3、吸附脱硫、氧化脱硫

4、冷凝分离法、溶剂吸收法

5、NH3、CO2、H2O

6、2NH3 (l) + CO2 (g) ↔NH4COONH2 (l)

NH4COONH2 (l) ↔CO(NH2)2+H2O (l)

7、氨氧化为NO、NO进一步氧化为NO2、NO2被水吸收生成硝酸

8、溶液吸收法、固体吸附法、催化还原法

9、温度、矿料的粒度

10、五氧化二钒V2O5

四、判断题（1分×10=10分）

1～5 ×××√√6～10 ×√×××

五、简答题（共20分）

1、脱除CO2的原因：合成氨原料气，经变换后含有相当数量的CO2，CO2会使氨合成的催化剂中毒，CO2又是生产尿素、碳酸氢铵和纯碱的重要原料，应加以回收。（3分）

脱碳方法：溶液吸收法，包括循环吸收法和联合吸收法。循环吸收法可分为

物理、化学、物理化学吸收法。（3分）

2、（1）氨的合成（2）氨的分离（3）新鲜氢氮气的补入（4）未反应气体的压缩与循环（5）反应热的回收与惰性气体排放。（4分）

3、（1）溶液过饱和浓度（2）温度（3）溶液在塔内停留时间（4）悬浮液固液比（5）添加剂。（4分）

4、总反应式：2N2O4 (l) + O2 (g) + 2H2O (l) = 4HNO3 （2分）

基本工艺步骤：（1）氨的催化氧化（2）氮氧化物气体的冷却和过量水分的除去（3）一氧化氮的氧化（4）液体四氧化二氮的制备（5）由液体四氧化二氮直接合成浓硝酸。（4分）

六、论述题

1、析炭现象：在甲烷蒸汽转化过程中有炭黑析出的现象。（3分）

析炭反应：CH4 ↔ C + 2H2

2CO ↔ C + CO2

CO + H2 ↔ C + H2O （3分）

析炭危害：（1）炭黑覆盖在催化剂表面，不仅堵塞微孔，降低催化剂活性，（2）还会影响传热，使一段转化炉炉管局部过热而缩短使用寿命（3）会使催化剂破碎而增大床层阻力，影响生产能力。（3分）

防析炭方法：a、实际水碳比大于理论最小水碳比，这是不会有炭黑生成的前提。b、选择活性好、热稳定性好的催化剂，以避免进入动力学可能析碳区。c、防止原料气和水蒸气带入有害物质，保证催化剂具有良好的活性。d、选择适宜的操作条件。（3分）

除炭方法：a、当析炭较轻时，可采取降压，减量，提高水碳比的方法将其除去。b、当析炭较重时，可采用蒸汽除炭。（3分）

2、SO2炉气净化的目的：硫铁矿经过焙烧得到的炉气中含有矿尘、三氧化硫、水分、砷硒，氟化物等有害物质，其中矿尘不仅会堵塞设备与管道，而且会造成后序工序催化剂失活；砷和硒是催化剂的毒物；三氧化硫、水分极易形成酸雾，不仅对设备产生严重腐蚀，而且很难被吸收除去。因此，在炉气送去转化之前，必须先对这些有害物质进行净化。（5分）

除去这些杂质的方法：

（1）矿尘的清除，对于尘粒较大的（10µm以上）可采用自由沉降室或旋风分离器等机械除尘设备；对于尘粒较小的（0.1～10µm）可采用电除尘器；对于更小

颗粒的矿尘< 0.05µm可采用液相洗涤法。

（2）砷和硒的清除，采用水或稀硫酸来降温洗涤炉气。

（3）酸雾的清除，可采用几段电除雾器来清除。（5分）