化工工艺学试题整理版

化工工艺学试题(整理版)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1、在合成氨烃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可能性，这三个副反应的化学反应方程式分别为242H C CH +↔；22CO C CO +↔;O H C H CO 22+↔+；而从动力学角度分析只有_242H C CH +↔才可能析炭。

2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类,分别为：空气煤气_、水煤气_、_混合煤气和半水煤气__。

3、煤中的水分主要分为三类,其中包括:游离水、吸附态水和化学键态水。

４、在合成氨CO 变换工序阶段低温变换催化剂主要有铜锌铝系 和铜锌铬系_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：湿法脱硫_和_干法脱硫__两种类型。

6、氨合成塔的内件主要由_催化剂筐_、热交换器_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:2NH 3 (g)+ＣO 2 (ｇ）=ＮＨ4C ＯON Ｈ２ (1)和_NＨ4CO ＯNH 2 (l)=NH ２CONH 2 (l ）+H 2O (l)9、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：①稳定的空气量、②_稳定的矿石组成__和③_稳定的投矿量_。

10、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，当析炭较轻时可采用降压减量＿和提高水碳比两种法将积炭消除。

11、在用甲烷化法脱碳时的主反应为ＣO ＋3H 2=CH ４＋H 2O 和CO ２+3H 2=C Ｈ4+２H ２O ；副反应为_2CO ＝C+CO 2和N ｉ+４ＣＯ=Ni(CO ）4_。

12、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括_焙烧、转化和吸收三个基本过程。

13、目前，世界上生产纯碱的方法主要有＿氨碱法_、天然碱加工和联合制碱法。

14、合成氨生产过程包括 造气、 净化 和 压缩合成 三大步骤。

15、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应:4223CH H O CO H +=+;222CO H O CO H +=+ ；1６、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是 Ni ,载体是 Al 2O 3 。

1７、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 湿法脱硫。

干法脱硫中最典型的方法是 氧化锌脱硫。

１８、一段转化炉 对流段 和 辐射段 两个主要部分组成。

19、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 高温,外筒只承受 高压20、硫酸生产原料主要有：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国 硫铁矿 分布较广。

２1、硫铁矿在氧较充足的条件下，其焙烧反应方程式为 2223241128FeS O Fe O SO +=+ 22、目前S Ｏ2炉气在净化过程中主要采用酸洗流程或水洗流程。

23、ＳＯ２催化氧化所用催化剂为： 钒催化剂。

24、为了降低尾气中SO 2的含量,提高硫的利用率,对SO ２的转化工艺进行了改进,最有效的技术是 两次转化两次吸收 。

25、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO ２主要来源于 石灰石煅烧。

26、有机化学工业的最基本的产品为 乙烯。

2７、合成氨生产过程包括 造气、 净化 和 压缩合成 三大步骤。

２８、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应: 4223CH H O CO H +=+；222CO H O CO H +=+ ;29、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是 Ni ,载体是 Al 2O 3 。

３0、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 湿法脱硫。

干法脱硫中最典型的方法是 氧化锌脱硫。

31、一段转化炉 对流段 和 辐射段 两个主要部分组成。

32、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 高温,外筒只承受 高压３３、硫酸生产原料主要有：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国硫铁矿分布较广。

34、硫铁矿在氧较充足的条件下，其焙烧反应方程式为 2223241128FeS O Fe O SO +=+ 35、目前SO ２炉气在净化过程中主要采用酸洗流程或水洗流程。

３６、ＳＯ2催化氧化所用催化剂为: 钒催化剂。

37、为了降低尾气中SO 2的含量，提高硫的利用率,对SO ２的转化工艺进行了改进,最有效的技术是 两次转化两次吸收 。

38、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO 2主要来源于 石灰石煅烧。

３9、有机化学工业的最基本的产品为 乙烯。

４０、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： 残余CH 4<0.５%；（Ｈ２＋ＣO ）/ Ｎ2 =2.8～3.141、CO 变换所用催化剂分为低温变换催化剂 、高温变换催化剂和宽温耐硫变换催化剂。

４２、合成尿素反应为 232222CO NH NH CONH H O +=+。

43、目前，焙烧硫铁矿主要采用沸腾焙烧或固定床焙烧技术。

44. 化工生产过程一般可概括为 原料预处理 、 化学反应 和产品分离及精制三大步骤。

4５．由反应方程式CH 4+H ２O ＝CO+3H ２表示的反应,常被称为 天然气蒸汽转化反应 反应。

46. 固定床 反应器特别适用于有串联式深度氧化副反应的反应过程，可抑制串联副反应的发生, 硫化床 反应器比较适合用于深度氧化产物主要来自平行副反应，且主、副反应的活化能相差甚大的场合。

４７、煤气化因采用不同的气化剂，可以生产几种不同用途的工业煤气:空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气４８、甲烷蒸汽二段转化的目的:将一段转化气中的甲烷进一步转化、加入空气提供氨合成需要的氮,同时燃烧一部分转化气而实现内部给热。

49、二氧化碳既是氨合成催化剂、的毒物,又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。

50、提高平衡氨含量的途径有：降低温度、提高压力、保持氢氮比为３左右、减少惰性气体含量。

51、接触法制造硫酸生产过程包含有三个基本工序: ；；。

５2、ＳO2催化氧化所用催化剂为：钒催化剂。

53、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,最有效的技术是两次转化两次吸收。

1、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。

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。

2、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。

①尿素水解反应：NH2CONH２＋H2O＝2NH3+ＣO２；②缩合反应:2 NH２COＮH２＝NH2CＯNH2+NH3;③异构反应：ＮH2ＣONH2＝NH4NCＯ,NH４ＮCＯ＝NH3+HＮCＯ3、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。

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。

4、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成(含量)及各组分的作用。

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。

5、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。

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、简述氨碱法生产纯碱的优、缺点。

6、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。

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）×１０0%；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)×10０%;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)×100%；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％ ７、请绘出以硫铁矿为原料生产硫酸的方块流程图。

８、氨合成的工艺条件如何选择？ 温度:4０0~500℃;压力：中小型厂20～３2Ｍpa; 空间速度：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%。

9.简述氨碱法制纯碱包括哪些过程？盐水制备、石灰石煅烧、吸氨、碳酸化、过滤、煅烧、氨回收。

10.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。

过程 项目甲烷转化CO 变换 氨合成 S Ｏ2催化氧化 高变 低变 主要成分 N ｉO 2 F ｅ2O ３ Cu Ｏ Fe 3O 4 Ｖ２O 5 活性成分 Ni Fe 3O 4 C ｕ Fe V ２Ｏ5 载体 耐火材料烧结型A ｌ２O ３ Mg Ｏ主要成分/铁Ａl 2O ３硅铝酸钙助催化剂/C ｒ2O 3、K 2O Cr 2Ｏ３、ZnO Al ２Ｏ3、K 2OS i O 2、C ａOK 2S Ｏ4活性温度范围℃ >５００ 35０~４００ 180～250 500左右 450~60011.联合法制碱包括哪两个过程?（1）制碱过程ＮaCl ＋ ＮＨ3 ＋ CO 2 ＋ Ｈ2Ｏ → NaH ＣO 3↓+ NH 4C ｌ (2）从母液中将氯化铵结晶出来：NH 3 + HC Ｏ３－→ N Ｈ4+ + C Ｏ３2－NH 3 + ＨＣＯ3－ → ＮH 2C ＯＯ－ + H 2O1２.简述天然气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。

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。

压力通常为3.５~４.0Mp ａ。

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1．8M ｐa ，焙烧除尘 净化干燥转化吸收产品硫酸As 、Se 、 Pb 、SiF 4空气或O 2FeS 2SO 2炉气烧渣降温 SO 2炉气杂质 炉气酸雾SO 2硫酸浓硫酸杂质烧渣O 2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％。