工艺学试题选（无答）.155doc

化学工艺学复习题

第一章 硫酸 一、填空

1. 磁硫铁矿焙烧放热量比普通硫铁矿放热量 。 2. 磁硫铁矿含硫量比普通硫铁矿 。 3. 硫铁矿焙烧是 反应。

4. 硫铁矿焙烧反应平衡常数 ，通常认为 ，所以 决定生产能力。 5. 提高焙烧速率的途径：

①温度应： ，为： 。

② 硫铁矿粒度应： 。 ③ 空气用量应： 。 ④入炉空气氧含量应： 。 6. 硫铁矿在焙烧阶段应生成SO2，而SO3是 。

7. 沸腾焙烧炉的特点有： 、 、 、 、 、 、维修方便。 8. 焙烧条件： 炉床温度： ℃；炉顶温度： ℃； 炉底压力： kPa；出炉气含SO2： %。

9. 磁性焙烧就是控制 ，焙烧后使渣的主要成分为： 。 10. 硫铁矿破碎程度不同烧出率不同，破碎矿的烧出率比浮选矿的烧出率 。 11. SO2炉气除尘的设备有： 。

12. SO2炉气 中的杂质有： 。 13. 通常以 %的浓硫酸为SO2炉气 的干燥剂。

14. SO2氧化反应，温度升高，平衡转化率 ；压力上升，平衡转化 率 。

15. 为什么要用98.3%的浓硫酸吸收SO3？

因为98.3%的浓硫酸

。 16. 吸收酸温越高则吸收率 。

17. 用98.3%的浓硫酸吸收SO3时的酸温是否越低越好？

。 18. 用发烟硫酸吸收SO3的过程为 吸收。

19. 用发烟硫酸吸收SO3时的酸温要比用98.3%的浓硫酸吸收SO3时的酸温 。 20. 发烟硫酸吸收SO3的吸收率并不高(80％左右)，生产中还需增加第二吸收塔，用 来进一步吸收SO3以保证吸收率。

21. 发烟硫酸对SO3的吸收率比98.3%的浓硫酸对SO3的吸收率 。

22. 在发烟硫酸生产的第二吸收塔中，98.3%的浓硫酸吸收SO3后浓度变为： %。 23. 硫酸生产的尾气吸收工艺中应用最广的是 法和 法。

二、 问答

1. 何为发烟硫酸？对98%的硫酸水溶液，若用SO3和H2O的摩尔分率表示，分别是多少？

2. 工业上曾经氧化SO2制硫酸的方法有哪些？写出其主要反应式。 3. 可用于生产硫酸的矿石有哪些？各有什么特点？

4. 硫铁矿的主要成分是什么？焙烧硫铁矿的主要化学反应有哪些？ 5. 焙烧硫铁矿的主要副化学反应及其危害？

6. 焙烧硫铁矿的设备是什么？根据物料状态，设备内可分几个区域？各区域的物料特 点是什么？

7. 根据焙烧目的，有几种焙烧方式？它们在控制“氧过量”上和主要产物方面有何不同？

第二章 合成氨

一、填空

1. 空气中含氨超过 将使人窒息死亡。空气中的爆炸范围为 。 2. 合成氨的基本过程分为三步： ， ， 。

3. 用天然气制备氢气的反应为： 。 4. 合成氨反应用 表达平衡常数才是准确关系。

5. 提高甲烷转化率的措施有： 。 6. 甲烷蒸汽的催化转化反应的控制步骤是： 。 7. 甲烷蒸汽催化转化反应的速率与转化剂的粒径成 。 8. 甲烷蒸气转化反应催化剂中加速反应的活性成份是 。

9. 甲烷蒸气转化过程中为控制积碳，主要通过 ，以调整气体组成和选择适当的温度、压力来解决。

10. 甲烷蒸汽转化为什么采用低温(700～800℃)转化和高温(1200℃)转化的两段方式 ?

。

11. 以天然气为原料获得的合成氨原料气中除了氢气和氮气，还含有

。

12. 合成氨原料气的干法脱硫包括： ， ， ， 等方法。

13. 氧化铝(Al2O3)在催化剂中的作用为： 。 14. 氧化钾(K2O)在催化剂中的作用为： 。

15. 湿法脱硫中，在脱硫剂ADA溶液中加入适量偏钒酸钠的作用是： 。 16. 变换的作用： 。

17．中温变换：以 为催化剂，变换温度为 ℃； 低温变换：使用 作催化剂，温度为 ℃。 18．低变催化剂一般用铜系催化剂。其有效成份为： 。

19. 变换反应是放热反应，温度升高，平衡常数 ，平衡变换率 。 20. 变换反应的水碳比指H2O摩尔数与CO摩尔数之比，一般为 。 21. 氧化锌脱硫的反应为： 。 22．氧化锌脱硫反应速度的控制步骤是： 。 23. 变换过程的水碳比一般为： 。

24. 苯菲尔(Benfield)法用 溶液吸收CO2。

25. 碳化度被定义为： 。 26. 醋酸铜氨液的分子式为： 。

27. 合成氨的平衡氨含量计算式为： 28. 合成氨反应温度升高平衡氨含量 ；压力增加，平衡氨含量 。 29. 合成氨反应中氢氮比r的最佳值为 。

30. 合成氨反应中惰性气体含量yi增加，平衡氨含量 。 31. 合成氨反应催化剂的活性成分是 。

32．合成氨催化剂中的CaO的作用是：

。

23???pp33. 合成氨的动力学方程为：r ? H 2 ? NH 3 ? 其中：?= 。 ???k1pN22?k23?pH??pNH?3?2???

?1??34. 空间速度(空速)指： ，其单位为： ，一般空速值为：30MPa时， h-1。

35. 氨合成反应存在一最适宜温度Tm，在最适宜温度Tm下， 最大。 35’在反应温度900℃下，氨氧化反应的产物有NO、N2O、N2等，这几个反应进行的

可能性 。

A 很小； B很大； C可逆； D无法判断

36. 氨冷凝过程中，会有H2、N2及惰性气体溶解到液氨中，在贮槽减压后又解吸出来的气体称为：

。

37. 氨合成塔中的换热方式有： 。 第二章 二、问答：

1. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序？

2. 天然气水蒸汽转化制气的主要反应有哪些？各反应的相态、反应热、转化率等有什么特点？如何用甲烷的转化率表示反应过程的组分组成？

3. 天然气水蒸汽转化制合成气的主要副反应有哪些？其危害是什么？抑制策略如何？ 4. 天然气水蒸汽转化制合成气的水碳比指是什么？水碳比的选择考虑哪些因素？ 5. 为什么采用两段转化？两段转化的供热方式各有什么不同？如何确定和控制二段转化的温度？

6. 天然气中的硫成分有哪些？干法脱硫和湿法脱硫的主要方法有哪些？其适用范围有何区别？

7. 氧化锌脱硫的工作原理是什么？其工艺流程和工艺条件如何？

8. 改良ADA法脱硫的主要化学反应和脱硫原理是什么？吸收和再生的工艺流程和工艺条件如何？

9. 变换工序的反应原理和主要任务是什么？为什么要分中温变换和低温变换？ 10. 说明中温变换和低温变换的温度、催化剂、出口CO含量。

11. 气相色谱分析得变换前后合成气中CO的体积分率分别为y1和y2，则变换率x如何

表示？

12. 苯菲尔脱碳的主要化学反应和脱碳原理是什么？再生指数(碳化度)的定义是什么？ 13. 苯菲尔脱碳流程中，吸收和再生的设备、温度、压力、再生指数各有什么特点？ 14. 甲烷化反应是水蒸气转化的逆反应，它们的反应条件和催化剂有什么不同？ 15. 高压氨合成反应式如下：

31H2?N2?NH3?46.22kJ/mol22 从上述催化平衡反应判断氨合成反应器的类型特点。

16. 氨合成反应中，进口H2/N2比为r，如何用平衡NH3组成表示反应平衡常数？并从中分析温度、

压力、r对反应平衡NH3含量的影响。 17. 什么是氨分解基流量，如何表示单程氨产率？

18. 氨合成流程中先分离氨与后分离氨为什么都可采用？简述轴向和径向冷激式合成塔的特点。

19. 试推导平衡时NH3组成yNH3，惰性气体组成yi，氢氮比r与平衡常数Kp的关系式：

r1.5?Kp?P?2(1?yi?yNH3)(r?1)2yNH3第三章 化肥 一、填空

1. 工业合成尿素的方法是由NH3和CO2反应合成的，属于 相反应。 2. 合成尿素反应温度在 ℃时CO2转化率最高。

3. 由NH3和CO2反应制备尿素时，水碳比增加，CO2的转化率 。 4. 水溶液全循环法制备尿素时氨碳比为 ，水碳比为 。 5. 尿素在水中会水解生成 。

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