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 。

6. 2 NH 3 ( l) ? CO 2 (l ) ? NH 2 COONH 4 ( l ) ? 86 . 93 kJ . ? 1 ，从？角度看，此反应为 mol 反应。

NH ?1 脱水生成尿素的反应为 2COONH4(l)?NH2CONH2(l)?H2O(l)?28.45kJ.mol 反应。

7. 合成尿素反应原料中NH3与CO2的摩尔比为： 。 8. 合成尿素反应原料中H2O与CO2的摩尔比为： 。 9. 在尿素生产中，随着氨碳比a的增加，CO2的转化率 。

10.不同的尿素合成工艺选择物料比不同。如水溶液全循环法氨碳比为 ，水碳比为 。气提法工艺氨碳比为 ，水碳比为 。

11. 尿素生产工艺研究的主要内容为： 。

12. 为什么尿素合成对平衡转化率的计算以经验式为主？

。

12. 尿素合成反应速率取决于液相中 的速率。

14. 尿素合成塔是由若干块阻止物料返混的塔板。可以看成是由若干个串联的、混合的小室组成。

15. 合成尿素采用CO2气提法、NH3气提法等工艺是为了 。

p316. 合成尿素常采用气提法，其原理是： c AC ? ? y 2 ? y CO 2 通过改变气相中 NH3KAC 。用NH3气提的效果比用CO2气提的效果 。 17. 为避免尿素晶粒过细影响过滤，结晶温度通常控制在 ℃，且缓慢搅拌，使成大晶粒。

18. 影响尿素造粒的主要因素有： 。 第三章 二、问答或描述

1. 描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态。

2. 化学平衡计算的基本方法、影响因素；如果a=3.0，b=0.6，x=0.6，表示反应液的重量百分组成。

3. 尿素合成反应过程的主要副反应及控制措施。

4. 尿素生产的氨汽提法流程中，合成塔出来的尿素溶液主要经过了那些设备，溶液的温度、压力、组成如何？

5. 处理含有尿素的稀氨水溶液的水解系统，主要设备有哪两个？其主要作用和操作条

件是什么？

第四章 氯碱工业 一、填空：

1. 电解NaCl水溶液可制得 等化合物， 2. 隔膜法电解NaCl水溶液：以 为阳极， 为阴极。 3. 离子交换膜是一种半透膜，只允许 通过。

4. 已知一个电子的电量为1.6022*10-19库伦，那么1库伦的电量== 个电子的电量；1法拉第电量== 个电子的电量== 库伦 。 5. 1法拉第电量可以在阳极析出： 的氯气。 A 17.75g B 35.5g C 71.0g D 142g

6. 电解过程中在阳极先放电的是电极电位 的电对中的 态成分。 A 低的，还原 B 高的，氧化 C 高的，还原 D 低的，氧化 7. 为防止阴极室的OH-过高而有少量透过离子交换膜进入阳极室放电，生产中在食盐水中投入适量的 ，与 反应，以免OH-放电。 8. 电能效率η

E =电流效率

ηI*电压效率ηV，要提高ηE主要应设法提高

。

9. 由14-2知：一个包含阴极室、阳极室、离子交换膜的完整电解槽是由并排放置的电解槽的两个结构单元左右各用一半，两个单元之间夹一层离子交换膜所构成的。 10. 在阳极钛板的表面镀一层氧化钌是因为钛钌之间能形成氧化物的固溶体为良导体，Cl-在其表面放电时 。 二、问答或计算

1. 计算30℃时饱和NaOH溶液(2.5mol/L)的PH值，再计算阴极附近NaOH达饱和时，OH-放电的电极电位EO2/O H-值。已知: OH-的活度系数γ2. 计算阳极附近NaCl

系数γCl-=0.71 。

3. 为什么电解槽的阳极室液位要高于阴极室液位？

4. 合成盐酸时为什么要采用氯气在氢气中燃烧，而不采用氢气在氯气中燃烧？ 5.工业生产烧碱的方法有哪些？

6. 电解法生产烧碱的原料、电极反应、总化学反应是什么？ 7. 精制食盐水时，其中的镁、硫酸根杂质如何去除？ 8. 电极电位的计算方法？

9. 隔膜法制烧碱电解池的物料走向如何？ 10. 隔膜法和离子交换膜法的主要区别是什么？

15章石油化工

1. 读懂图15-3，15-11,15-15, 15-21, 15-22等流程，会写流程顺序。

-OH=0.8 。

达饱和(5mol/L)时，Cl-放电的电极电位ECl2/Cl-值。已知: Cl-的活度

2. 催化裂化的定义？ 以减压一线、二线、焦化中间馏分为原料， 3. 催化裂化的目的何在？

4. 催化裂化的工艺条件是如何确定的？

5. 裂解时，烷烃两端断裂的趋势比中央均裂的趋势 。 6 悬浮聚合法的定义？必备的条件？

8. 由p193面图15-6分析，应如何控制温度来抑制反应15-18的进行？

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