《无机化工工艺学》试卷A-答案

《无机化工工艺学》试卷A 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、半水煤气：以适量空气（或富氧空气）与水蒸气作为气化剂，所得气体组成

符合（[CO]+[H

2]）/ [N

2

]=～的混合煤气。

3、湿法脱硫：以溶液作为脱硫剂吸收硫化氢的脱硫方法。

4、*

5、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。

6、焙烧：是将矿石或精矿加热而不熔融的冶金（或化学）过程。

二、选择题（1分×15=15分）

1～5 CBCDC 6～10 DBACA 11～15 CCDDB

三、填空题（每空1分，共20分）

1、原料气的制取、原料气的净化、原料气的压缩与合成

、

2、CH

4 + H

2

O CO + 3H

2

提高、增大

3、过量蒸汽处理

4、钴钼加氢-氧化锌法、活性炭法

5、NH

3-CO

2

-H

2

O

6、CO(NH

2)

2

氨和水

7、减压加热法、气提法

8、NH

3 + 2O

2

= HNO

3

+ H

2

O

9、溶液吸收法、固体吸附法、催化还原法—

10、电除尘器、液相洗涤法

四、判断题（1分×10=10分）

1～5 √××√× 6～10 √√√××

五、简答题（共20分）

1、脱硫原因：（1）硫化物是各种催化剂的毒物（2）硫化物会腐蚀设备和管道，给后续工段的生产带来许多危害（3）在净化过程中可得到副产品硫黄。（3分）脱硫方法：干法脱硫和湿法脱硫。（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）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）

4、硫铁矿的焙烧反应： 2FeS

2 = 2FeS + S

2

S

2 + 2O

2

= 2SO

2

4FeS + 7O

2 = 2Fe

2

O

3

+ 4SO

2

或写出总反应：4FeS

2 + 11O

2

= 2Fe

2

O

3

+ 8SO

2

（3分）

提高硫铁矿焙烧反应速率的途径：（1）提高反应温度（2）减小矿料粒度（3）提高气体与矿粒的相对运动速度（4）提高入炉气体的氧含量（3分）

六、】

七、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：CH

4 ?

C + 2H2

2CO ? C + CO

2

CO + H

2 ?

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、氨合成反应的机理：氨在催化剂上被活性吸附变为氮原子，然后逐步加氢，

连续生成NH 、NH2、和NH3，即3222222222NH NH NH N N H H H ??→???→???→?→+++。（3

分）

影响反应速率的因素：a 、压力的影响，提高压力净反应速率提高。b 、氢氮比的影响，反应达到平衡时，氨浓度在氢氮比为3时有最大值。而反应初期的最佳氢氮比为1，随着反应的进行，氨含量不断增加，欲使3r NH 保持最大值，最佳氢氮比也应随之增大。c 、惰性气体的影响，在其他条件一定的情况下，降低惰性气体含量，反应速率加快，平衡氨含量提高。d 、温度的影响，在一定的压力下，氨含量提高，相应的平衡温度和最佳温度下降；压力提高，平衡温度与最佳温度也相应提高。e 、内扩散得到影响，实际生产中，外扩散可忽略不计，内扩散速率影响氨合成反应的速率。（7分）