化工工艺学考试题
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1、合成氨生产过程包括造气、净化和压缩合成三大步骤。
2、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:
残余甲烷量的体积分数<0.5% ;
(H+CO)/N(摩尔比)在2.8-3.1 。22
3、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应: CH+HO→CO+3H 、 CO+HO→CO+H 222422
4、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是镍,载体是 AL O 32
MgO CaO 。
5、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法。
6、一段转化炉由对流段和辐射段两个主要部分组成。
7、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。
8、合成尿素反应为 2NH+CO=CO(NH)+HO。22322
9、硫铁矿焙烧前应进行破碎、筛分、配矿、脱水等预处理。
10、硫铁矿在氧较充足的情况下,其焙烧反应方程式为4FeS+11O=2FeO+SO 2322211、目前SO炉气在净化过程中主要采用酸洗流程 SO催化氧化所用催化剂为2212、为了降低尾气中SO的含量,提高硫的利用率,对SO的转化工艺进行了改进,22最有效的技术是两次转化,两次吸收
13、生产纯碱最重要的方法为氨碱法、联合制碱法和天然碱加工。
14、制碱过程的吸氨塔常采用泡罩塔(填料塔、泡罩塔、筛板塔、浮阀
塔,请选择)
15、氨碱法生产纯碱所用盐水精制除硫酸根的方法有蒸馏废液兑合法
冷冻法
16、氨碱法制碱过程中碳酸化所需的CO主要来源于联合制碱的CO22
主要来源于
17、基本有机化学工业的主要原料天然气、煤、石油以及生物质
18、石油加工方法主要有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、加氢裂化
19、烃类管式裂解生产乙烯要求为、、
20、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行压缩处理,然后再净化。
21、氨的生产方法有和
2
23、CO变换所用催化剂分为高变催化剂、低变催化剂和宽温耐硫变换催化
剂
24、我国一般小型的合成氨厂在脱除CO时,常采用化学家侯德榜提出的碳化法
2合成氨流程制取。
25、铜铵液吸收法中,所采用的再生装置中三个塔从上到下的正确位置是:
回流塔、再生塔、还原器。
26、一段转化炉根据烧嘴的位置不同可分为、和梯台炉。
27、氨合成塔分为连续换热、多段间接换热、多段冷激式等塔型,在布朗深冷净化工艺中,合成塔采用的是氨合成塔。
29、目前焙烧硫铁矿主要采用技术
30、硫铁矿在氧不充足的条件下,其焙烧反应方程式为3FeS+8O=FeO+6O
2422331、SO炉气干燥所采用的干燥剂为浓硫酸,吸收SO采用的吸收剂为32精品文档.
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浓硫酸。
32、硫酸的生产方法主要有和两种方法
33、纯碱的分子式为NaCO3倍半碱的分子式为,
洁碱的分子式为
16、
35、氨碱法生产纯碱所用盐水清除钙镁离子的方法有石灰-纯碱法和
石灰-碳酸铵法
36、衡量一个国家基本有机化学工业发展水平的主要产品是
40、乙烯收率与原料烃的族组成的关系为
简答题
1、绘出天然气为原料的方块流程图。
天然气
蒸汽一段转
空气二段转
高温变
低温变
二氧化碳
未反应
氢、氮气压缩
氨分离合成
2、低温甲醇洗涤法脱出二氧化碳有何特点?
答:优点
(1)可脱除多种杂质:H2S、CO2、COS、CS2、RSH、C4H4S、HCN、NH3、NO,同时还有脱水作用,使气体得到干燥,有用的组分在甲醇的再生过程中可得到回收。(2)净化度高:总S可降到0.1ppm以下。CO2可降到10ppm以下。适用于对S 含量有严格要求的化工生产。
(3)可选择性脱除H2S、CO2、并可分别加以回收利用。(低温下: H2S、CO2、COS溶解度大,H2、N2溶解度小,有用气体损失小(CH3OH 蒸汽压小:吸收剂损失小)。
(4)CH3OH热稳定性和化学稳定性好,不会被降解,不腐蚀设备管道(可用碳钢和低温低合金钢制造),便宜,易获得,可大量生产。
(5)与液N2脱出残余CO、CH4联合使用,更加合理。液N2洗涤需要在-190℃下精品文档.
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进行,要求气体彻底干燥,而CH3OH具有干燥作用,且在-50~-70℃低温下进行,节省了投资和动力消耗。
缺点:
(1)甲醇有毒,对设备管道安装要求非常严格。
(2)工艺流程长,特别是再生过程比较复杂。
2、如何提高铜氨液的吸收能力?铜氨液进行再生有哪些目的?
答:α↑,即T↓; A ↑,即浓度↑; PCO ↑,即P ↑;
B↑,即游离氨浓度↑。
α:吸收系数。设 A:为低价铜盐的浓度(吸收前)B:为铜液中游离氨的浓度(吸收前)
m:平衡时每mol CU(NH4)2+ 转变成Cu[(NH3)3CO]+的分数,即1molCu+吸收CO的mol数。
目的:将CO2和CO释放出来;将被氧化的高价铜还原成低价铜;同时调整铜比;回收氨;增加总铜。
4、氨合成的工艺条件如何选择?
答:温度:可逆放热反应,存在最佳反应温度 Tm。一般合成反应温度为400~500℃
压力:从热力学和动力学角度,提高压力都是有利的,生产能力大大提高,氨分离流程可以简化;但是压力高,对设备的要求高,而且高压下,反应温度一般也较高,也会影响Cat的寿命。我国中小型氨厂:P=20~32MPa
空间速度:一般
P=30MPa SV=20000~30000h-1;氨净值10~15%;
P=15MPa 轴向 SV=10000h-1,氨净值10%;
P=27MPa 径向 SV=16200h-1,氨净值12.4%
氢氮比:主要是在合成过程中H2 :N2=3 :1,否则有多余的H2或N2积累,使H2/N2失调。
5、二氧化硫催化氧化时,如果采用部分冷激式转化器请在转化率-温度图上绘出转化过程的绝热操作线及冷却线
6、硫铁矿焙烧时有哪些因素会影响炉温?采用哪些措施可以控制温度?
答:影响焙烧温度的主要因素是:投矿量、矿料的含S量及水分;空气的加入量。措施:在热量极不平衡时,可增加或减少沸腾焙烧内的换热元件数来控制炉床温度;在S含量太低时,操作无法维持自热,可用出口炉气与入炉空气换热提高炉温;炉底压力波动将会影响炉内的空气量,炉温也将受到影响,可通过连续均匀排渣来控制炉底压力,从而控制温度。