工業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)考題

1、一，填空1, 選擇度，收率，生產(chǎn)度，單程轉(zhuǎn)化率，總轉(zhuǎn)化率概念及其關(guān)系考查2, 限制反響物，過量反響物的判定，過量百分?jǐn)?shù)的計算3. 恒容恒壓反響熱概念及其關(guān)系考查4. 硫酸工業(yè)的生產(chǎn)流程5. 硫酸工業(yè)焙燒反響效率的改善措施6. 硫酸工業(yè)中的枯燥酸和吸收酸濃度考查及其選取原因7. 氨合成的生產(chǎn)三個過程8. 氨合成凈化流程的三個過程，脫硫的方法9. 酸霧的形成及其去除方法10. 石油煉制相對密度，餾程，餾分，凝點(diǎn)，冰點(diǎn)，結(jié)晶點(diǎn)，傾點(diǎn)等概念，十六烷值，辛烷 值，標(biāo)號的考查11. 石油的一次加工和二次加工12. 催化裂化反響和催化重整13. 半水煤氣，空速，接觸時間，循環(huán)時間，硫容量等概念的考查14.

2、過程工業(yè)廢水的危害，及其水質(zhì)五個指標(biāo)15. 過程工業(yè)三廢的處理和綜合利用 填空題，二十分選擇判斷十分，選擇五個判斷五個簡答十五分1. 硫酸工業(yè)過程的爐氣枯燥原因，枯燥原理，枯燥操作工藝條件2. 氨合成工業(yè)中原料氣的三個凈化流程，能否調(diào)換順序并說明原因3. 給出一可逆反響方程，利用所學(xué)知識分析溫度，壓力，催化劑及其反響物濃度等對反響平 衡的影響，并經(jīng)分析后得出自己的結(jié)論4. 石油煉制中，催化裂化發(fā)生的反響，裝置可劃分的系統(tǒng)，及其各系統(tǒng)的分析 第四題，流程圖分析題?？及胨簹獾闹圃旃に嚵鞒虉D，即氨合成工業(yè)中的化工工藝流程圖 十五分 題目如下1. 指出流程圖中各設(shè)備名稱及其在制氣循環(huán)的作用2. 半水

3、煤氣制氣流程屬于間歇式工作流程，試簡述其一個間歇工作循環(huán)3. 根據(jù)流程圖，對流程圖進(jìn)行分析，得出制氣流程過程 每題五分第五題 計算題1. 物料衡算 帶有循環(huán)過程的物料衡算計算題，十二分2. 能量衡算 帶有換熱過程的能量衡算問題計算題，一題十二分 絕熱過程化學(xué)工作反響循環(huán)的能量衡算問題計算題，一題十六分 考試一，填空，二十分二，選擇判斷，十分 三，簡答，十五分 四，流程圖分析，十五分五，計算，四十分時間：十七周周一下午七八節(jié)，6月十七日，下午兩點(diǎn)半到四點(diǎn)半一、填空題1、 德士古氣化爐是一種以水煤漿 進(jìn)料的 加壓氣流床 氣化裝置，該爐有兩種不同的爐型，根據(jù)粗煤氣采用的冷卻方法不同，可分為淬冷型和全

4、熱回收型。2、目前常用的氣化爐有移動床、流化床、氣流床、熔融 3、 煤氣發(fā)生爐可根據(jù)使用氣化劑和煤氣熱值不同，一般可以分為空氣煤氣、混合煤氣、水_ 煤氣、半水煤氣。4、氣化的根本過程包括煤的枯燥、煤的干餾、煤的熱解、煤的反響等幾個過程。5、 煤的氣化是指利用煤或半焦與氣化劑進(jìn)行多相反響產(chǎn)生碳的氧化物、氫氣、甲烷的過程。6、 對于移動床氣化爐而言， 爐內(nèi)料層可分為六個層帶，自上而下分別為 空氣層、枯燥層、 干餾層、復(fù)原層、氧化層、灰渣層。7、 合成氨過程中，要求半水煤氣的組成滿足：n(CO+H 2)/n(N 2。8、根據(jù)自控水平及維護(hù)爐內(nèi)工作狀況穩(wěn)定的原那么，一般循環(huán)時間為。9、 在間歇制氣過程

5、中，要求在正常生產(chǎn)條件下，吹出物量不應(yīng)超過總?cè)霠t燃料量的4%, 般生產(chǎn)1 m1、工業(yè)上常用的脫除二氧化碳的方法為溶液吸收法。一類是循環(huán)吸收法， 另一類是聯(lián)合吸收法，循環(huán)吸收法根據(jù)吸收原理的不同，可分為物理、化學(xué)和物理化學(xué)吸收法三種。2、物理吸收法是利用分子間的范德華力進(jìn)行選擇性吸收?；瘜W(xué)吸收法是利用CO2的酸性特性與堿性物質(zhì)進(jìn)行反響將其吸收。 目前常用于合成氨原料氣精制的方法有銅氨了 銅洗工藝流程由吸收和再牛兩局部組成。 甲烷化催化劑中的鎳都是以NO的形式存在，使用前需復(fù)原為活性組分N1。1、 合成塔出口氣體中氨的別離方法冷凝別離法和溶劑吸收法 。2、 氨合成塔通常由 外筒一和一兩局部組成。3

6、、 目前常用合成塔塔形有冷管式和冷激式 。 熱能回收有兩種方式，一種是余熱副產(chǎn)蒸汽 ，一種是 加熱鍋爐給水 。 提高壓力、和減少惰性氣體，平衡氨含量隨之提高。爐氣S02冷激、 空氣02冷激 兩種方式。10. 吸收工序的設(shè)備應(yīng)由吸收塔、酸貯槽、泵 和 冷卻器 等組成。11. 硫酸尾氣處理，氨酸法過程由吸收、分解 和 中和 三個局部組成。二、判斷題1. 濃硫酸中結(jié)晶溫度最低的是 98.3%的硫酸。2. 硫酸水溶液的密度隨著硫酸含量的增加而增大，于3. 減小硫鐵礦粒度，可以增加接觸面積，從而焙燒速率加快。4. 提高除酸霧效率，采取逐級減小酸霧粒徑逐級別離的方法。5. 二氧化硫氧化為三氧化硫的反響為可

7、逆吸熱、體積增大的反響。6. 二氧化硫爐氣中水蒸氣的分壓大于濃硫酸液面上的水蒸氣分壓時，7. 兩轉(zhuǎn)兩吸流程比 一轉(zhuǎn)一吸流程最終轉(zhuǎn)化率高。V三氧化硫的吸收，從吸收的角度考慮，酸溫高好。X由氨合成反響特點(diǎn)可知，提高溫度、降低壓力有利于氨的生成。 鐵催化劑在復(fù)原前的主要成份是Fe203和FeO。 V要使平衡氨含量盡量增大，應(yīng)增大混合氣體中惰性氣體含量。 傳統(tǒng)磁鐵催化劑中，當(dāng) F? /Fe3+時，催化劑復(fù)原后的活性最好。 原料氣中C02可使氨合成催化劑永久中毒。X氨合成時，提高壓力，可提高氨凈值。 V在一定的空速下，合成壓力越高，出口氨含量越高。V由于惰性氣體既不參與反響，也不毒害催化劑，所以對氨合成

8、無影響。X氨合成時，惰性氣體的放空位置應(yīng)選擇在惰性氣體含量高而氨含量最小的地方。V10、氨合成反響過程屬于氣 一固相非催化反響過程。X11、 在其他條件一定時，增加空間速度能提高催化劑生產(chǎn)強(qiáng)度。 V1、甲烷化法是在催化劑鎳的作用下將一氧化碳、二氧化碳加氫生產(chǎn)甲烷而到達(dá)氣體精制的 方法。V2、 甲烷化過程消耗氫氣而生成無用的甲烷。V3、 甲烷化是甲烷轉(zhuǎn)化的逆反響。V1、以空氣為氣化劑生產(chǎn)的煤氣叫做水煤氣，其組成中含有大量的H2和CO,發(fā)熱量很高,可作為燃料。X2、 煤中灰分高，有利于氣化生產(chǎn)，氣化率高。3、 在氣化過程中，煤的粒度越小，氣化率越高。X的半水煤氣，約消耗3的空氣。10、 烴類蒸汽轉(zhuǎn)

9、化催化劑中，活性組分是衛(wèi)，但其以 氧化鎳 形式存在于催化劑中，因此 在使用時必須先用 氫氣或一氧化碳進(jìn)行復(fù)原。1、 合成氨原料氣中的硫分為無機(jī)硫H2S和有機(jī)硫 CS?、COS、硫醇、噻吩、硫醚等。2、氣體脫硫方法按脫硫劑的形態(tài)可分為兩類，一類是干法脫硫，一類是濕法脫硫。濕法脫 硫可分為物理吸收法、化學(xué)吸收法與直接氧化法三類。3、常用的干法脫硫有：鉆鉬加氫 -氧化鋅法、活性炭法、氧化鐵法、分子篩法等。4、氧化鋅脫硫劑以氧化鋅為主體，其余為三氧化二鋁，可參加氧化銅、氧化鉬等以增加脫 硫效果。5、活性炭脫硫法分吸附法、催化法和氧化法。6、鈷鉬催化劑以氧化鋁為載體，由氧化鉬和氧化鉆組成。7、濕法脫硫根

10、據(jù)吸收原理的不同可分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法?；瘜W(xué)吸收法又分為中和法和濕式氧化法。8、濕式氧化法脫硫包括兩個過程。一是脫硫劑中的吸收劑將將原料氣中的硫化氫吸收；二 是吸收到溶液中的硫化氫的氧化以及吸收劑的再生。6、合成氨溫度控制的關(guān)鍵是 催化床層熱點(diǎn)溫度 和 入口溫度 的控制。1硫酸濃度以所含硫酸的 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 表示。2濃度為98.3% C。3硫酸的工業(yè)生產(chǎn)，根本上有兩種方法，即亞硝基法 和接觸法。4. 硫鐵礦的焙燒，主要是礦石中的二硫化鐵 與空氣中的氧反響，生成二氧化硫爐氣。5. 硫鐵礦焙燒，當(dāng)空氣過剩量大時，最后生成紅棕色的固態(tài)物質(zhì)三氧化二鐵；當(dāng)空氣過剩量小時，那么生成黑色固態(tài)物質(zhì)四氧化

11、三鐵。6. 影響硫鐵礦焙燒速率的因素有溫度、礦料的粒度 和 氧的濃度。7. 沸騰焙燒爐的爐內(nèi)空間可分為空氣室、沸騰層 和 上部燃燒空間 三局部。8. 二氧化硫催化氧化器通常采用多段換熱的形式，段間換熱主要有間接換熱式和X98.3%時到達(dá)最大值。VXX爐氣即被枯燥。V8.1、2、3、4、5、6、7、&9、XV冷激式兩種。間接換熱又分為內(nèi)部間接換熱 和外部間接換熱 。4、經(jīng)常使用及長時間停爐的煤氣發(fā)生爐可直接點(diǎn)火，可以不經(jīng)烘爐直接投入生產(chǎn)運(yùn)行。 X5、 如果生產(chǎn)中沒有及時給煤，爐內(nèi)料層高度下降，煤氣出口溫度會帶上升。V6、 如果氣化爐卸爐不充分，不會影響出口煤氣溫度。V7、 從發(fā)生爐出來的粗煤氣溫

12、度很高，帶有大量的熱量同時帶有大量的固體雜質(zhì)。V8、煤氣中的硫主要以 S02、硫醇形式存在。X9、 水碳比越高，越有利于甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化。V10、 壓力越高，越有利于甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化。X11、 提高轉(zhuǎn)化溫度，有利于甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化，同時可抑制析碳反響的進(jìn)行。X12、 二段轉(zhuǎn)化過程中，要求催化劑中鎳含量要高。X13、 烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。X 三、單項選擇題1硫酸水溶液的密度隨著硫酸含量的增加而增大，于C 時到達(dá)最大值。A. 93.3%B. 95.3%C. 98.3%D. 100%2生產(chǎn)硫酸過程中二氧化硫爐氣枯燥所用的枯燥劑是B 。A.濃硝酸B.濃硫酸C.硝酸鎂D.發(fā)煙硫

13、酸3二氧化硫氧化為三氧化硫普遍采用的催化劑的活性組分是D 。A.氧化鎳B.三氧化二鐵C.四氧化三鐵D.五氧化二釩B 。D. 99%B丨中參加。A.98%B. 98.3%C. 93.3%1、傳統(tǒng)中壓法氨合成工藝流程中，新鮮氣在A、合成塔B、油別離器C、氨別離器D、水冷卻器2、氨合成壓力提高，新鮮氫氮?dú)鈮嚎s功耗A 。A、增大B、減小C、不變 D、無關(guān)3、 氨合成時，惰性氣體的存在會降低H2、N2氣的分壓，對反響C A.平衡有利，速度不利B、平衡不利，速度有利C.平衡和速度都不利D、平衡和速度都有利4、氨合成時，采用 D丨方法可提高平衡氨含量A、高溫高壓B、高溫低壓C、低溫低壓D、低溫高壓5、 工業(yè)

14、合成氨時，必須除去原料氣中的雜質(zhì)，其主要原因是C。A、減少副反響B(tài)、提高N2、H2的濃度C、防止催化劑中毒D、有利于平衡移動6、 能夠使合成氨反響進(jìn)行的程度增大的措施是D。A、升高溫度 B、降低壓強(qiáng) C、使用催化劑 D、不斷移去NH37、 在氨合成塔中安置熱交換器的目的是A 。A、預(yù)熱原料氣調(diào)節(jié)合成塔溫度以利于NH3的合成B、降低出塔氣體的溫度，以利于C、終止合成氨的反響D、降低出塔混合氣的壓強(qiáng)8、氨合成時，惰性氣體的存在會降低A、平衡有利，速度不利NH3的別離H2、N2氣的分壓，對反響CB、平衡不利，速度有利C、平衡和速度都不利D、平衡和速度都有利9、氨合成時，采用D丨方法可提高平衡氨含量A

15、、高溫高壓B、高溫低壓C、低溫低壓D、低溫高壓10、氨合成時，為了降低系統(tǒng)中 C 含量，在氨別離之后設(shè)有氣體放空管，可以定期排 放一局部氣體。A、NH3B、H2和 N2C、惰性氣體D、0211、 氨合成時使用鐵催化劑，必須將其復(fù)原成A 后，才能有催化活性。A、a-FeB、Fe3O4C、Fe2O3D、FeO12、 能使氨合成催化劑形成永久中毒的物質(zhì)是C 。A、水蒸氣B、COC、硫化物D、O213、 合成塔中既受高溫又受高壓的管線是A 。A、合成塔出口管B、熱電偶中層保護(hù)管C、熱電偶內(nèi)層保護(hù)管D 、合成塔進(jìn)口管14、能使氨合成催化劑形成永久中毒的物質(zhì)是C 。A、水蒸氣B、COC、硫化物D、O215

16、、氨合成時，增加空速可使氣體與催化劑的B 。A、接觸時間增強(qiáng)，出塔氣中氨含量增大B、接觸時間縮短，出塔氣中氨含量降低C、接觸時間增強(qiáng)，出塔氣中氨含量下降D、接觸時間縮短，出塔氣中氨含量增大16、 氨合成時，放空位置應(yīng)選在CA 、惰性氣體含量最大，氨含量最大C.惰性氣體含量最大，氨含量最小17、 氨合成的惰性氣體是指B 。A、CH4和 N2B、CH4和 Ar18、氨合成時，提高壓力，對氨合成反響地方。B 、惰性氣體含量最小，氨含量最小D 、惰性氣體含量最小，氨含量最大C、CH4和 O2D、H2和 CH4A 。A、平衡和速度都有利B、平衡有利，速度不利C、平衡不利，速度有利D、平衡和反響速度都不利

17、19、氨合成時，為了降低系統(tǒng)中 C 含量，在氨別離之后設(shè)有氣體放空管，可以定期 排放一局部氣體。A、NH3B、H2和 N2C、惰性氣體D、 O2四、簡答題1、原料氣制取的途徑是什么？2、簡述煤氣化的原理。3、制取半水煤氣的工業(yè)方法有哪些？4、半水煤氣生產(chǎn)特點(diǎn)是什么？5、間歇式制半水煤氣的工作循環(huán)有那幾個階段？1，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反響為什么要分段進(jìn)行？甲烷蒸汽為什么要加壓轉(zhuǎn)化？ 4 分2， 石油的一次加工、二次加工介紹，催化裂化屬于石油的二次加工，加工過程中發(fā)生的反應(yīng)有哪些，反響裝置可劃分為幾個系統(tǒng)，各系統(tǒng)的作用是什么？5分3，硫酸工業(yè)中經(jīng)濕法凈化后必須進(jìn)行爐氣枯燥的原因，枯燥原理及其枯燥操作條件是

18、什么？6分 1、論煤質(zhì)中水分含量對氣化的影響。 答： 1煤中水分的存在形式有：內(nèi)在水、外在水、化合水。2常壓氣化：水分含量過高，煤料未經(jīng)充分枯燥就進(jìn)入干餾層，影響干餾的正常 進(jìn)行，而沒有徹底干餾的煤進(jìn)入氣化階段后，又會降低汽化段的溫度，使得甲烷的生成，C02和H20的復(fù)原反響速率降低，降低煤氣產(chǎn)率和氣化率。3加壓氣化：適量的水分有好處，因為水分高，揮發(fā)分也高，在干餾階段半焦的 氣孔率也較大，當(dāng)進(jìn)入氣化層時，氣化速率快，生成的煤氣質(zhì)量好。4爐型不同對氣化用煤的水分含量也不同。固定床水分含量要求在8-10%，而流化床和氣流床要求較低，水分含量要求小于5%。2、論 F-T 合成反響的影響因素。答：1

19、原料氣組成：的上下影響合成反響速率的快慢。CO和H2含量高合成反響速率快，但放熱量多易引起床層超溫，且本錢高，故要求含量在 80-85%之間。 V出/V(CO)的體積比影響反響進(jìn)行的方向。V H2/V(CO)比值高有利于飽和烴、輕產(chǎn)物及甲烷的生成； V H2/V(CO)比值低有利于烯烴、重產(chǎn)物及氧化物的生成。 提高合成氣中的 V H2 /V(CO) 和反響壓力可提高利用率。2反響溫度 F-T 合成反響溫度主要取決于合成時所選用的催化劑。每一種催化劑都有適宜的溫度范圍，如鈷催化劑適宜的溫度范圍為170-210 C。3反響壓力 反響壓力不僅影響催化劑的活性和壽命， 而且也影響產(chǎn)物的組成與產(chǎn)率。 4

20、空間速度 對于不同催化劑和不同合成方法，都有最適宜的空間速度范圍。3、論煤的粒度對氣化過程的影響。答： 1 粒度大小與比外表間的關(guān)系 煤的粒度越小，其比外表積越大。氣流通過床層的流通截面增大，氣流速度增大。 2粒度大小與傳熱間的關(guān)系煤的粒度越大， 傳熱越慢， 煤粒內(nèi)外的溫差越大， 粒內(nèi)焦油蒸汽的擴(kuò)散和停留時間 增加，焦油的熱分解加劇，影響焦油的產(chǎn)率。3粒度大小與生產(chǎn)能力間的關(guān)系煤的粒度太小， 當(dāng)氣化速度較大時， 小顆粒的煤有可能被帶出氣化爐外， 從而使氣 化爐的氣化效率降低。4粒度大小對各項氣化指標(biāo)的影響 通常情況下，煤的粒度太小，煤耗高，水蒸氣和氧氣的消耗量增加，氣化爐的生 產(chǎn)能力下降。1

21、、 合成氨原料氣為何要進(jìn)行脫硫？ 答：硫是各種催化劑的毒物。對甲烷轉(zhuǎn)化和甲烷化催化劑、中溫變換催化劑、低溫變換 催化劑、 甲醇合成催化劑、 氨合成催化劑等的活性有顯著的影響。 硫化物還會腐蝕設(shè)備和管 道，給后工序的生產(chǎn)帶來許多危害。因此，對原料氣中硫化物的去除是十分必要的。同時， 在凈化過程中還可得到副產(chǎn)品硫磺。1. 影響一氧化碳平衡變換率的因素有哪些？如何影響？答： 1溫度的影響。溫度降低，平衡變換率提高，變換氣中一氧化碳的平衡量減少。2. 水蒸氣與一氧化碳體積比：在溫度一定的情況下，一氧化碳平衡變換率隨H2O/CO提高而增加，其趨勢是先快后慢。3壓力：反響為等體積反響，壓力對平衡變換率無影

22、響。 4二氧化碳量：降低 CO2 量，有利于提高一氧化碳的變換率 。1、銅氨液吸收一氧化碳的原理是什么？銅氨液再生的作用與原理是什么？ 銅氨液吸收一氧化碳的反響：Cu(NH 3)4AC2+ CO+NH 4二 Cu(NH 3)3COAc 銅氨液再生的作用：使吸收的 CO 和 CO 2解析出來；把被氧化的高價銅復(fù)原成低價銅。 銅液從銅洗塔中出來后，經(jīng)減壓并加熱，使被吸收的CO、CO2和H2S等按吸收的逆反應(yīng)釋放出來。高價銅復(fù)原成低價銅的反響式：Cu(NH 3)3COAc+2Cu(NH 3)4Ac2+H2O=3Cu(NH 3)4Ac2+NH4Ac+CO2+3NH32、甲烷化反響的根本原理是什么？甲烷

23、化法是在催化劑作用下將 CO、 CO 2加氫生成甲烷而到達(dá)氣體精制的。CO+3H2二 CH4+H2OCO2+4H2二 CH4+2H2O1、 寫出氨合成反響的化學(xué)平衡方程式，并說明從化學(xué)平衡的角度看如何提高平衡氨的含量？答：I/2N2+ 3/2H2=NH3AH 298= 46.22 kJ/mol影響平衡氨含量的因素：溫度、壓力、氫氮比的影響、惰性氣體含量的影響，提高平衡氨含 量方法：提高壓力、降低溫度和減少惰性氣體含量。氨合成反響必須有適當(dāng)?shù)拇呋瘎┎庞锌捎^的反響速度，沒有催化劑， 即使在很高壓力下反響速度也很小，生成的氨濃度很低。常用的催化劑主要是鐵催化劑。催化劑組成Fe3O4,活性組分是金屬鐵

24、。2、合成氨為什么需要催化劑？催化劑的主要組成及活性組份是什么？ 影響因素：壓力、氫氮比、惰性氣體、溫度、內(nèi)擴(kuò)散。3、氨合成的反響速度受哪些因素的影響？是如何影響的？溫度： 氨合成反響時可逆放熱反響， 存在最正確溫度，其值由組成、壓力和催化劑的性質(zhì)決 定。在影響反響定壓力下，氨含量提高， 相應(yīng)的平衡溫度和最正確溫度下降；壓力提高平衡 溫度與最正確溫度也相應(yīng)提高。 壓力： 從速度方程可看出， 提高壓力可使正反響速度增加大 于逆反響速度增加， 所以一般選擇較高壓力。 同時必須在較高壓力下才有可觀的速度。 氫氮 比：如前所述反響到達(dá)平衡時， 氨濃度在氫氮比為 3事有最大值。 然而比值為 3時反響速率并 不是最快的。 惰性氣體： 對惰性氣體含量的增加， 反響速率下降因此降低惰性氣體含量反響 速率加快， 平衡氨含量提高。 內(nèi)擴(kuò)散： 本征反響動力學(xué)方程式末考慮外擴(kuò)散、 內(nèi)擴(kuò)散的影響。 實際生產(chǎn)中， 由于氣體流量大， 氣流與催化劑顆粒外外表傳遞速率足夠快， 外擴(kuò)散的影響可 以忽略，