化工工艺学题库.docx

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1、合成气I.合成气生产过程主要分为“几个工序？以煤为凝料条发或煤水蒸气厂1./.工*_i.氨合成一:RHoi压缩1.1.2 .自然气水蒸汽转化制气的主反应和副反应有鼻些？抑IM副反应的策略如何？主要反应C4+H2O=CO+3H2-IQhAkJinw1.(2)CO+H1.OCOi+H2+4.2kJ/mo1.主要副反应CH,=242+C-74.9k/.OW1.ICO=CO2+C+1.72.4kJj11oC0+HH,0+C+1.31.36kJ.mo抑制制反应：为限制枳碳，吊加水蒸汽用求以调整气体现成和选择适当的温压力来解决。从反应平衡及期反应来看,水碳比高.残余甲烷含量降低,且可防止析碳W此一般采纳较

2、高的水酸比，为3.035转化为可逆反应，温度越高，平衡转化率越高，从组成计豫荷出，100OC以上CH4含珏才小于0.5%,要求设得的耐高温性能。3 .为什么采纳两段转化？商收转化的供福方式各有什么不同？如何确定和限制二段转化的全都来讷高温转化，设备费用和操作费用太高，所以采纳低温(700800C)转化和高温(12(Xm转化的两段方式.一段温度对合金钢管要求低,用合金制管保证传热和供热：二段采纳破内衬的绝热设备.并通入肯定比例的空气与一段的H2反应产生热量和高谓(120074(X)10),保证CH4转化彻底，同时加入了合成装须要的原料N2。二段炉温度：按甲烷限制指标来确定,压力和水碳比确定后，按

3、甲烷平衡浓度来确定湿度.要求yCH4vO.OO5,出口温度电为100OC左右.夙洛格(Kenogg1.甲烷幕汽转化工艺海程燃N天然、I-粘用加第反应器：2-氧化锌脱破螺；3-对流段：4-辐射段(一段炉)：5-二段转化炉：6第一废热我炉：7-其次废热锅炉：8-汽包：9-协助悒炉：IO-持风机4 .自然，中的破成分有要些？干法脱破和漫法脱的主要方法有“些？其适用范B1.有何区分？硫化软(H2S),同时此外还UJ能有一些有机硫化物，如SiMC2H5SH)、硫SI(CH3SCH3)及陈吩(C4H4S,二硫化碳(CS2)等.干法脱硫：一般适用于含Sfit较少的状况氧化锌法、怙相加乳法、氯乳化株法、活性碳

4、法等湿法脱嫉：一般适用于含S域较大的场合化学汲取法、勒理汲取法和化学物理综合汲取法等5 .H化钵脱破的工作理是什么？其工艺流程和工艺条件如何？我化锌脱能法也可以脱除硫醇、能酸等行机缝，但反应速度较慢，股选择校高的温度350400,才能获得较快的反应速度.反应式如卜：ZtO(三)+CiHiSH(g)ZnS(三)+Ci1.1.iOH(g)ZnO(三)+CH,SCH,(g)=ZnS(三)+C2Ht(g)+H2O(g)在有H2存在时，一些有机硫可先转化为H2S,再被氧化粹所汲取，反应式如下：宠CoMo因ZnOItut.CS,+4Z,=25+C7,COS+/7.=/,5+COF化后传1.-iftM.2-

5、S.3一第一段税战博(ZnO)19-ttttff3+CO21NH2COONIh=CO(NH2)2+HzO1 i(1) (2)(4)(5)(3)2NH.(i)+CO2(I)=NH2COONH4(/)+86.93kJ.w1.1NHC()()NHA(J)=NH、C()NHa)+H)(1.)一兴.45IdJm1.T上述两个反应中.第一个反应为快速放热反应，反应程度很大生成溶解态的匆基甲酸使：其次个脱水生成乐素的反应为慢速吸热反应，息为显著可逆反应.2 .尿索合成反应过程的主要副反应及限制指嬉.(熟识就行)INH2CONH2(I)=NHWNHC(NH,(/)+NHg)NHiCONHi(I)+HiO(I)

6、=2W,(g)+CO2(g)当温度在OO1C以下时，尿素水解缓慢：温度4I(X)C时尿赛水解速度明显加快：温度在145C以上时，水解速度剧增。尿素浓度低时，水解率大.就也有抑制尿素水解的作用，氨含量高的尿素溶液的水解率低。3 .尿米生产的氮汽提法流程中，合成塔出来的尿索溶液主要3了那些设备，溶液的湿度、压力、组成如何？(常板了解)设备；气提塔，降膜分解器，目前，工业合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反应合成的.MbZCOi不网比“京,比R“水碳比0.650.7：汽提法工艺氨喘比2931.,水碳比0.3-0.4.压力的影*h压力对液相反应的影响很小.但由于体系存在情性气体和气液平衡,操作

7、出力应当大于平衡压力4 .硝酸帔的主要用途是什么？1 .硝钺是重要的氮肥，特殊适用于海度低的早H1.还是制造发合肥料的原料.2 .硝被是炸药的主要原料.3 .梢伎还是制麻酹剂(N20.笑气)的原料.5.湿法鼻是用鼻酸为催化剂、溶液分解矿的过程，叶以Ca5RPO41.3为主.汪有Si、Fe.A1.等杂质元素，试分析一下反应过程的主、!反应及其产物，并说明副反应对反成过程的影.CaSF(POJ，+nHFC/+SH$04=5+3)H/0主反应：一步反应过程+5CaSoMo+HF两步反应过程：CayF(PO1.)nHtPOi=(n-1.)H,PO,+5Ca(H2PO4),+HFSCa(HFoD计SH】

8、SoA=fPO4+5CaSO4.nHiO剧反应：6HF+SiO1=H1SiFty+2,(?HSF2HF(R)+SiF*)H2SiF6+SiO2=SiFJg)+2H2OCaCOy+H：So1.=CaSOt(5)+CO2(n)+H,OFe2O,+2H.PO1.=2FePOi(三)+3H2OAIiO,+2H.POt=24Pa(三)+3。副反应不仅损失磷，而且沉淀会包袱在犷石表面，阻挡酸分解反应的进一步进行.产生“钝化现象，硫酸和硝酸1 .工业上短H化SO2制稽的方法有磬裁？耳出其主要反应式.亚硝基法和接触法亚硝基法S+0,(高温)SO2SO2+NO2SO.+NOSO,+H2OH2SOt接触法S+O2

9、-SO22SO2+O2-2SO32SO3+H2O-H2SO402=S022 .破铁丁的主要成分是什么？培烧建铁矿的主要化学反应有“绘？FcS2主要反应2FeS2=2FeS+S2S2+3 .给灯族铁了的设备是什么？依据物料状态，设备内可分几个区域？各区域的物料特点是什么？设备:沸脸培烧炉460-560C为笫一阶段，斜率大，活化能大。温度上升，反应速率增加很快,化学反应受动力学（速度）限制.IF560-720C为过渡阶段，反应速度受溺度影响较小.k720C为第三阶段，反应速度随温度上升再增加，但增加帕度小。试脸证明，第二阶段活化能较小,焙烧反应主要殳生扩散的限制.4 .SO2H化为SO3的WA、压

10、力、SO2含量等工艺条件如何？温度：在催化剂活性温度范围内催化剂床层温度应沿最佳温度跷变更，即先离后低压力：二氧化硫氧化反应是体枳减小的反应，提高压力可提高平衡辅化率5.SO3的汲取过程通常采纳发堀破或/和浓硫”汲取,为什么采IA浓度为98.3%的浓SO2含也依据琉酸生产总费用最低的原则来确定：氧化破的起始浓度.最相宜的最终转化率与所采纳的工艺漉程、设备和操作条件有关.因为标准发烟硫酸游离SO3浓度为21%,从上衣看出,在气体中SO3浓度为7%时,则说明汲取酸油不能超过SOC.不同转化气SO3浓度下,SO3汲取率与温度的关系如右图所示，其中7.4%的曲线与上表数据一样,可见，温度上升，汲取率下

11、降：气相SO3浓度增加，汲取率上升。6.制硝威气氧化的主襄反应，其相态、候效应、反应平看、催化剂等有什么特点？主要副反应有廉些？主反应4NHi(g)+5(),=4NO+6H2O+9(i1.28kJmo1.剧反应471.(g)+4O,=ZNg+6O+1IMMJZmoi4rH,(g)+3O2=2N?+6/O+1269.02AMnR2NH,(g)=N2+3H2-*),6*)kJno1.2NO-M+O1+MWMZmo1.471.+6O=5N1+6H1.O+tHU).6kJno1.在反应温度下，上述反应的平衡常致祐很大.假如对反应不加限制，氨和氯反应的最终产物必定是N2。要得到希望的产物NO,不能从反应

12、热力学去改变更学平衡来达到目的，只能从反应动力学方面去箭手。即找寻一种选择性的催化剂，抑制不希望的反应。目前最好选择性的俳化剂是的.纯碱和烧碱复习思索题1 .M减中的是什么意眼？玄度为0.951.07gcm3的纯世2 .气减法制纯的主要原料有事或？“过程的主要反应有事些？主要副产物是什么？原料：氯化馆(NaCI)和族酸钙(CaCO3)主要反应CZco(三)*SfC0(g)+ChO(三)-176.105AJ/，”HC+.V,+CO1+HiO=NaIICOi(三)+NH4C1.ZNaHCOy(三)NaiCOi(三)+CO2(g)+HtO(g)主要制产物CaONH4CI3 .从干捻相图分析，为什么在

13、P1.点NaHCO3的结晶析出最多？且Na利用率量高？如何限制掾作点的位上升度对雷作点P1.、Na利用率和NaHCOJ结晶有什么影响？右图中,IP2、P2IkP2P1.P1.1.I1.PIIV为饱和线：1.2,3区为NaHCo3、NH4HCO3.NH4C1的析出区:P1.点可析出：.种结晶.氧盐水碳酸化后的组成在AC践上。假如只褥析出NaHC03时，组成应R-S线内，超过S析出NH4HCO3.超过R析出NaCI假如总组成在X点,T点为饱和溶液,结晶与溶液比为TX:XD.比值越大，析出结丁越多.可见P1.点操作最好.4 .氯盆水硬化是在什么设备中进行的？CO2经气拉水汲取，生成氨基甲域、破氢候、

14、量终生成碳酸氨纳，各步的速度、温度有何特点？短教水碳酸化是在碳酸化塔中进行随着CO2的不断溶解，溶液中过境的飙珞印酸能进一步发生水解反应。甲钺水斛是慢反应,是碳酸化的限制步骤：2NHWOONHJaq)=NH4HCOs+INH3当P1.1.值10.5的强M性时，碳酸级盐也存在卜述国解反应HCO-ICCOi-巧领盐水被碳酸化达到肯定程度，HC03积累超过溶度积，析出碳酸辄钠：*+HCO；=NaHeOJS)氨拉水进塔温度约30-50匕，中部温僮升到60C左右，中部不冷却,但下部要冷却，限制塔底温度在30C以下，保证结晶折出。碳化塔中部湿度高，一方面反应本身有一”热量放出，另一方面主要是考虑结品初期温

15、度高一点对晶粒长大有利,可形成较大晶体以利过浊.同时冷却速度不宜过快.过快可能形成结晶浆,雄于过逑分别.5 .口E生产烧”的方法松按？电解法生产烧鼻的原料、电横反应、总化学反应是什么？精制去处水时，其中的候、破酸根杂质如何去除？方法：生产匆氧化钠通常川电解法(Nae1.为原料)、苛化法(Na2CO3为原料).原料；Nac1.水溶液电极反应：失去电子(氧化，阳极)的正极反应；ZC1.-ZeC,()科到电子(还原阴极)的负极反应；2H2O+2=式8)+2。H-NW和HC可以透过分隔膜，在阳极区(fiCH区)的前于反应；TVa-O7-NaQH(q)总反应：2NaC1.(aq)+2H2O=C1.g)+

16、Hg)+2NaOH(aq)除去杂质：去除株离尸的方法用OH-而沉淀Mg(OH)2出来：MgA+2Na0“-Wg(O)j(三)+2*少fit硫酸盐对电解过程影响大,在这一步也要除去：So丁+BaC1.,-BaSO4(三)+2C煤的化学加工1 .煤的结构及燃气化原理。爆的基本结构单元为缩合芳烬及环烧烧及多种侧鞋,杂原子及官能团.网络结构模型一整体平均结构单元模型一有机质煤气化原理：燃气化是是与气化剂作用生成气体混合物的反应过程。目的是将煤转化成可燃气体.煤气化过程包含煤的热解、半焦的气化等过程，2 .煤气化主要方法及能Ift利用.煤气化方法有多种,气化炉也布多种可分为固定床、沸脏床、气漉床三种形式

17、.3 .费托合成原理，化学反应基本反应：11CO+2nH(CHi)n+nHXH=-I58kJ/mo1.(25OnC)HO+COC2+H:H=-39.5U11w1.(25O,C)4 .费托合成流程及产M加工流程的主要过程MRIru1.3产物,Jntj,)化-a.,.正ee*Rt*MM)M-I9费托合成框图5 .煤的成位过程及影响因素.在高温脱氧状况下，煤大分子的施链不断脱落，芳核缩合井稠化，最终形成煤气、焦炭及硫钺、酚等多种化学产品，块的成焦过程分为：煤的干燥预热阶段(温度3S(TC)胶侦形成阶段(温度35(7Mro-半触形成阶段(温度4S()1.50oC)T&谈形成阶段(湿度650-950CK

18、一、填空题1. 石油芳煌主要来源石脑油重整生成油和烧裂解生产乙烯副产的裂解石油2. 能为炫的烷基化供应烷基的物质称为烷基化剂，可采纳的有多种，工业上常用的有烯媒和卤代烷煌3. 为了满意对芳炫纯度的要求,目前工业上实际应用的主要是溶剂萃取和萃取蒸惚来分别芳煌的福分4. 指芳炫分子中苯环上的一个或几个辄被烷基取代生成烷基的反应称为芳慌的烷基化反应5. 在C8芳烧的分别过程中，邻二甲苯和对二甲苯主要采纳精懦的方法进行分别6. 目前生产紫乙烯的方法主要是乙苯脱氧法7. 芳煌转化反应所采纳的催化剂主要有酸性卤化物和固体酸两大类8. 烷基芳燃分子中与苯环干脆相连的烷基，在肯定的条件下可以被脱去，此类反应称

19、为芳燃的脱烷化9. 芳姓主要有如下三方面来源：1.来自煤的焦化的副产煤焦油和粗米;2.来自催化重整的汽油：3.来自乙烯生产中的裂解气油10. 芳炫的转化反应主要有异构化反应，歧化与烷基转移，烷基化反应和脱烷基化反应.11. 工业上的C8芳炫的异构化是以不含或少含对二甲米的C8芳燃为原料，通过催化剂的作用，转化成浓度接近平衡浓度的C8芳燃，从而达到增产对二甲苯的目的12. 两个相同芳慌分子在酸性催化剂的作用和下，一个芳煌分子上的侧链烷基转移到另一个芳煌分子上去的反应称为芳好的歧化13. C8芳烽中的乙苯沸点最低，与关健组分对二甲苯的沸点仅差2.2C,可采纳精懦塔法进行分别14. 在催化剂作用下，

20、烧类脱城生产两种或两种以上的新物质称为催化脱敏15. 加氢反应可以细分为加氢和氢解两大类16. 影响加氢反应的因素有温度、压力以及反应中氢的用量17. 有机化合物中个或几个不饱和的官能团在催化剂作用下与氢气加成，这个过程称为催化加氢18. 催化加翅反应一般是加热反应过程19. 催化脱氢反应一般是吸热反应过程20. 乙苯脱氮生产苯乙烯的反应体积增大，应采纳较低的用力提高平衡转化率：反应吸热，应采纳较面的温度21. 合成气主要成分是缎气和一氧化碳，用于制甲静，应采纳较高的压力22. 乙苯脱氢生产苯乙烯工艺采纳稀择剂水蒸气的目的是降低苯乙烯的分压二、名词说明1 .芳燃脱烷基化：烷基芳燃中与茉环相连接

21、的烷基，在肯定的条件可以脱去，此类反应称为烷基的脱烷基化2 .烷基化剂能为炫的烷基化供应反应的物痂成为烷基化剂3 .芳燃烷基化是芳妙分子中茉环的一个或几个冠被烷基所取代而生成烷基芳燃的反应4 .芳堤歧化指两个相同的芳燃分子在酸性催化剂的作用下，个芳嫌分子上的烷基转移到另一个芳烧分子上的反应5 .烷基转移指两个不同劳燃分子之间发生烷基转移的过程6 .催化加氢系指有机化合物中个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与氮气加成7 .催化脱氢在催化剂作用下，烧类脱勾生成两种或两种以上物防称为催化脱且8.破坏加氧又叫氢解，在加氢过程的同时有机化合物分子发生分解，此时氢分子一部分进入生成物大分子中，另部分进

22、入氮解所得的小分子中三、简答题1.简述芳燃转化包括的化学反应包括异构化反应，歧化反应，烷基化反应，烷基转移反应，脱烷基化反应2 .列出芳尤转化的催化剂种类有酸性催化剂和固体酸，固体酸又分为浸附在适当载体上的质子酸：浸附在适当酸性卤化物，混合氧化物催化剂，贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂：分子筛催化剂3.C8芳媒异构化反应所用的催化剂无定型SiO2-A12O3催化剂，负载型伯催化剂。ZSM催化剂，HF-BF3催化剂4 .简述目前工业上分别对二甲苯的方法深冷结晶法，络合分别法，吸附分别法5 .简述开发芳嫌转化工艺的税由不同来源的各种芳炒储分组成是不同的，能得到各种芳燃的产量也不同，因此假如仅从这里取得

23、芳慌，必定导致供需冲突，所以用该工艺调整芳慌产出6 .筒述加辄反应催化剂类型金属催化剂，骨架催化剂，金属氧化物催化剂，金属硫化物催化剂，金属配位催化剂7 .简述加包反应类型不饱和焕烧、烯嫌双键加的、芳烧加翅、含氧化合物加辄，含氮化合物加翅，翅解8 .简述制取苯乙烯的方法乙苯脱氮法,乙苯共氧法，甲苯原料合成，乙烯苯干脆合成9 .合成气生产原料有哪些燥、自然气、重油或渣油B、填空或选齐性填学iJ11保色机化声.物主东n平行网bih.HJ：、网反咫的温化枕相差H人的场介.二、挑齐你认为正确的答案（20分.母超2分）1 .下列哪个过科!康卜对石油的一次加I：A.W炎热裂翻IB.他化币：修：C.佃化裂化

24、ID.用“K熬惘和JUK蒸他2 .齐族虻类的裂M反应难助第U等为：.正烧后AH烷妙环炕%/gB.正烷的VH炕烧V环烧烧V力始C,环烷JA乃*正烧gA无烷后D.环烧均V不炉V正烧后VH烷炸3 .卜J川东讨价找郴原件件IiJi的桁标为：A.“化率：B.粗含t;C.地择性；D.粗瞰比；4 .对于天燃C水蒸汽H化反&.下列说法正的为：.水公CH化反府足吸热的“J型及JW;B,低温对转化反JW1依J利：C.向小有利二网化反应平衡：D.低水碳比有利化反应;5 .对CO交换反应，卜列说法正确的是：6. C成%（,反跑足，A.J逆散热及应B.放热及NC.J逆吸热反应D.吸热反应7.保内31放热的辄化反府能稳定

25、退行的关键是：A1.r州侬界皴热体和战热体的温IM*制好单“也化字.C.控制好岫M的&!比.控制”电立的fW1.K.乙烯环氯化iMM乳乙烷2的储化剂的温性组分是，A.CuB.AgC.三飘化.*；DFc6内扬M融化IM内焯WiT2流程IT收部分设“白冷器,是为了A.冷却反感而物料.B.除AtihV筋物包中未反扁的官网财使玳冷却.C.除去反应%；物料中人反应的轼.D.防止内燧M.HCN等副产铀娘ft10.乙丁仅氯优双的分At化制中的KC1.可视为：A.活性组分之-B.助催化剂C.抑制剂D.仪化ft1进剂三.列斯对储.（对的在括，内划J.M的teX）（10分.何JB2分）1 .通过CO变换可产生更多

26、氧气和降低CO合收.2 .对Q类的裂M过久.姿求高温,AJk.低停用叼间3 .吸热反应是热力学I：不利的反应.4 .用FM合成的焙蚊催化布,使用IW必须升温还原油化.（）5 .M取很M溶液精制合成M川合成气足T业I:N川足广泛的力江.用加高价IW浓收傀加加铜液的吸收能力,)四、箍蜘“I浮下列HJ3.附图为以人然气为期内的“产吨的大型仆成“厂的也化I段流程图.请誓考此流程图回答下列何题：1.1#设芾的作用是什么？2.2#设备的作用是什么？3.此I艺为何要设咒二段转化？4.为何要向二段转化器中引入短预热至454TC左右的空气？5.此I艺的H力为何选3MPa?附图I天然气一水薇气转化1.艺流建不意图

27、I-WiIItBXKfcka12仪化怦脱M1.3段炉对流段：4_双炉秘时段：5-.I5H化炉:6-险热锅炉；7一第二段热锅炉；8-ts9一辅助艳炉：H*风机；”烟囱甲缩醛的用途：1、在杀虫剂配方中的应用2,将少量甲缩醛与乙醉、酯或削混合可使溶剂得到增效作用.甲缩滥的这些特点使它特殊适于作为油漆及清漆配方、胶水与黏结剂、油墨及各种气雾剂产品中的添加剂，使产品获得优良的匀称相在皮革Jt光剂、汽率上光剂配方中的应用在空气清爽剂配方中的应用在彩带配方中的应用在电子设备清洁剂配方中的应用用物理方法制备无水乙酣制备无水酒精时，在95.57%酒精中加入生石灰(CaO)加热网流，使酒精中的水跟氧化钙反应,生成不挥发的辄氧化钙来除去水分,然后再蒸懒,这样可得99.5%的无水酒精。假如还要去掉这残留的少量的水，可以加入金属镁来处理，可得100%乙海,叫做肯定酒精。连续流消反应器中的返混窝定电导仪的校正I将电导仪上“测sr.一校正”地挂开关报到一校正”档.其后调凭量卷侦滴刻度,再格此开关拨回到“利最”档以备测n：