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《化工工艺学》习题有机部分第一章什么叫做烧类热裂解?
1.燃类热裂解过程中也许发生哪些化学反映?大体可得到哪些产物?
2.运用原则自由焰计算裂解反映3c2H6C2H4+H2在叱、下进行反映的平衡常数和平衡转化率(裂解反映按常压解2981000K KpX决)(1000K时,原则自由焰H
0.00kj/mol,C2H
6109.22kj/mol2C2H
4118.09kj/mol).试述乙烷裂解反映的机理及其重要环节?4用热力学和动力学综合分析阐明裂解反映在高温、短停留时间、低烧分压下进行5欧必要性?I.试述裂解深度欧含义、表达措施6I煌类裂解的)原料重要有哪些?选择原料应考虑哪些方面?
7.裂解过程中一次反映和二次反映的含义是什么?为什么要竭力增进一次反映而
8.克制二次反映?裂解生产中为什么不采用抽真空措施减少系统总压?
9.裂解过程中为什么要加入水蒸汽?它还起到了哪些作用?
10.裂解气为什么要急冷?急冷有哪些措施?各自的优缺陷是什么?
11.在管式裂解炉中为什么会结焦?结焦对生产操作有什么影响?
12.鲁姆斯裂解工艺流程重要涉及哪些部分?各部分的重要作用是什么?
13.第二章芳烽及来源有哪些?
1.I高温、低烧分压、短停留时间
7、通过合成甲醇的热力学分析阐明了哪些问题?
(1)压力为20MPa左右,温度在300-400℃反映,此时,反映热随温度及压力变化小,反映条件控制容易
(2)低温高压对合成甲醇有利
(3)某些副反映在热力学上比主反映有利,因此,需要采用选择性好的催化剂
8、用热力学和动力学综合分析阐明苯和乙烯液相烷基化反映的温度为什么控制在95℃左右热力学上50-200K有利动力学低温反映速度慢催化剂热稳定性差,120C以上树脂化,有腐蚀性传热放热反映,沸点移走反映热
五、计算题(20分,每题10分)
1、铜氨液法净化合成氨原料气操作条件如下压力12MPa,入塔气体中CO含量4%,出塔铜液25℃铜液成分(mol.L)为To
2.3,Cu+
2.0,Cu2+
0.3,NH.
10.30,C
02.3,HAc
2.0求该铜液时吸取能力(25℃时的吸取系2数a为
6.51MPa)6・51X12X4%V*=
22.4X
2.0X1+6-51X12X4%时,25C=
6.51MPaT=
33.94m3♦m
2、某30万t/a合成氨厂,合成塔进气流量为900000Nm3/h,进塔气中氨含量
3.5%,出塔气中氨含量
17.6%,该合成塔装催化剂90m)试计算
(1)空间速度;
(2)氨净值;
(3)合成塔产氨速率解
(1)空间速度Vs=合成塔进气量/合成塔装催化剂量=900000/90=10000h-1;
(2)氨净值ay=出塔气中氨含量一进塔气中氨含量=
17.6%—3・5%=
14.1%3合成塔产氨速率=合成塔进气流量X氨净值△¥/1+出塔气中氨含量=900000X
14.1%/1+
17.6%=107908Nm3/h=4817Kmol/ho化工工艺学练习题化工工艺学练习题化工工艺学练习题化工工艺学练习题
一一一一、、、、填空填空填空填空题题题题化学工艺学是研究由化工原料加工
1.成化工产品的化学生产过程的一门科学,内容涉及生产措施、原理、流程和设备.化学工业日勺重要原料涉及化学矿、2煤、石油和天然气.化工生产过程一般可概括为原料预解3决、化学反映和产品分离及精制三大环节.根据变质限度不同,煤可以分为泥4炭、褐煤、烟煤和无烟煤;随变质限度增长碳含量增长,氢和氧含量减少.化5工中常用的三烯指乙烯、丙烯、丁二烯;三苯指苯、甲苯、二甲苯石油是由相对分子质量不同、构成和构造不同、
6.数量众多的化合物构成的混合物石油中的化合物可以分为烷煌、环烷煌、I I I芳香煌三大类为了充足运用珍贵的石油资源,要对石油进行一次加工和二次加
7.工一次加工措施为常压蒸储和减压蒸储;二次加工重要措施有催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化等辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标,十六烷值是衡
8.量柴油自燃性能的指标天然气的重要成分是甲烷天然气制合成气的措施有
9.
10.蒸汽转化法和部分氧化法,重要反映分别是和硫酸生产以原料
11.划分重要有硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸和石膏制酸等工业气体或废气脱硫措施分为两种,
12.高硫含量须采用湿法脱硫,低硫含量可以采用干法脱硫氧化成反映是
13.SO2SO3一种可逆、放热、体积缩小时反映,因此,减少温度、提高压力有助于平衡转化率的提高接触法制硫酸工艺中重要设备涉及沸腾炉、接触室和吸取塔硫酸
14.
15.生产工艺大体可以分为三步,涉及SO2时制取和净化、氧化成和时吸取稀硝酸生产工艺大体可以分为SO2S03S
0316.三步,涉及氨氧化制、氧化制和水吸取制酸硝酸生产的原NO NO NO2NO
217.料有氨、空气和水浓硝酸生产措施有直接法、间接法和超共沸酸精微法
18.
19.氨的重要用途是生产化肥和硝酸.合成氨反映方程式为,该反映是一种可20逆、放热、体积缩小时反映
21.平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关当温度减少,或压力升高时,都能使平衡氨浓度增大目前合成氨生产的重要原料有两种,它们是煤和天
22.然气甲烷化反映是氯在氯碱厂重要用于生产液氯和
23.CO+3H2=CH4+H2O
24.盐酸氯碱厂的重要产品一般有烧碱、盐酸、和液氯食盐水电解阳极
25.
26.产物是,阴极产物是和.食盐水电解制氯碱措施有隔阂法、C12NaOH H227汞阴极法和离子互换膜法氯碱生产工艺中,食盐电解槽是核心设备,已知有
28.三种不同日勺电解槽,它们是离子膜电解槽、隔阂电解槽、和水银电解槽.29尿素合成反映为铭铁矿焙烧重要有两种措施,
30.它们是有钙焙烧和无钙焙烧有钙焙烧生产格盐的重要废物是铭渣,它具有致癌物六价格常用的格盐产品重要有重铭酸钠、重格酸钾、格酢和(格绿).o
31.Cr2O3o32目前纯碱生产重要有三种措施,它们是索尔维制碱法(氨碱法)、侯氏制碱法(联碱法)和天然碱法索尔维制碱法重要原料是、与索尔维制碱法的总反映可
33.NH3CaCO3NaCl
34.以写成则该反映的原子运用度为(已知原2NaCl+CaCO3=Na2CO3+CaC12,
48.85%子量Na23,C12,O16,Ca40,Cl
35.5)
35.侯氏制碱法重要原料是NH
3、CO2与.侯氏制碱法的重要产品是NaCl36和湿法磷酸生产的两种重要原料是磷矿石和硫酸磷酸Na2CO3NH4C
137.I
38.生产工艺重要是根据硫酸钙结晶形式划分的,硫酸钙常用有三种结晶形式,分别是两水、半水和无水烷基化最典型的应用是烷基化汽油生产和甲基叔丁基
39.酸生产甲基叔丁基酸是常用的汽油添加剂,是通过烷基化MTBE
40.MTBE I反映生产的氯化反映重要有三种类型,分别是加成氯化、取代氯化和氧氯化
41.生产氯乙烯重要原料是乙快和乙烯氯乙烯的重要生产措施有乙烯氧氯化和
42.
43.乙快和氯化氢加成燃类热裂解中一次反映的重要产物为乙烯和丙烯烷燃
44.
45.热裂解重要反映为脱氢反映和断链反映戮基化最典型日勺应用是甲醇制醋酸
46..催化剂一般由活性组分、载体和助催化剂构成乙烯环氧化制环氧乙烷催化
4748.剂的活性组分是丙烯月青的重要生产措施是氨氧化,重要原料是丙烯和Ag
49.氨环氧乙烷的重要生产措施是乙烯环氧化,生产原料是乙烯和氧,重要
50.用途是乙二醇皂化反映是指油脂在碱性条件下的水解反映煤的化工运
51.
52.用途径重要有三种,它们是煤干储、煤气化和煤液化已知有三种不同煤气化
53.工艺,它们是固定床、流化床、和气流床煤干储产物有焦炭、煤焦油和焦
54.炉气水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气,重要成分是和半水
55.CO H2煤气是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气,重要成分是、和合成CO H2N2o
56.气的重要成分是和煤气化发生炉中煤层分为灰渣层、氧化层、还原层、CO H
257.干播层和干燥层煤液化有两种工艺,它们是直接液化和间接液化精细
58.
59.化学品是指小吨位、高附加值、具有特定用途或功能的化工产品精细化学品
60.生产常用的单元反映有磺化、硝化、氯化绿色化学目的为任何一种化学日勺
61.活动,涉及使用的化学原料、化学和化工过程、以及最后的产品,对人类日勺健康和环境都应当是和谐欧高分子化合物是指相对分子量高达I
62.104-106的化合物高分子聚合反映分为加聚反映和缩聚反映石油化工中的三大合
63.
64.成材料指合成塑料、合成橡胶、合成纤维常用的塑料有聚乙烯()、聚丙烯
65.PE()和聚氯乙烯()常PP PVCo
66.用时合成纤维有涤纶、锦纶和睛纶根据介质不同,聚合措施有四种,分
67.别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合
二二二二、、、、单选题单选题单选题单选题转化率、选择性与收率是衡量一种化工过程的重要指标下列有
1.关转化率、选择性与收率说法错误的I是(C)A.转化率是针对反映物而言的I;B.选择性是针对目的I产物而言的;C.转化率越高,选择性也越高;收率等于转化率与选择性之积下列油品中,沸程最低D.
2.的是()汽油煤油柴油润滑油A AB C D下列哪种措施不能提高汽油辛烷值()减少烯燃含量;减少芳燃含量;
3.B A.B.C.提高氧含量;添加甲基叔丁基酸的氧化反映是一种有催化剂存在下进行D.
4.SO2日勺可逆、放热、体积缩小的反映下列措施中不能提高平衡转化率的是()SO2D减少温度;提高压力;增长氧含量;提高温度对变换反映,下列说A.B.C.D.
5.CO法对时日勺是()高温和高水碳比有助于平衡右移;变换反映是可逆放B A.B.热反映;变换过程采用单反映器;压力对平衡和反映速度都无影响合成C.D.
6.氨反映是()放热、体积减小反映放热、体积增大反映吸热、体积减小反映吸热、A A.B,C.D.体积增大反映下列有关合成氨的熔铁催化剂说法错误的是
7.Fe3O4-A12O3-K2O I()是活性组分;是构造型助催化剂;是电子型助催D A.Fe3O4B.A12O3C.K2O化剂;使用前不需升温还原活化在纯碱生产过程中,溶解度最低,最先析出D.
8.的是()下列有关煨烧与焙烧时说1B A.NaCl B.NaHCO3C.NH4C1D.NH4HCO
39.法对的时是()焙烧是在高于熔点时高温下进行;焙烧是物料分解失去C A.B.结晶水或挥发组分;煨烧是物料分解失去结晶水或挥发组分;煨烧是在高于C D.熔点的高温下进行乙烯环氧化法制环氧乙烷生产中加入微量二氯乙烷是为了I
10.()提高环氧乙烷的选择性提高环氧化反映速率A AB提高乙烯的转化率以上都对乙烯环氧化制环氧乙烷工艺CD
11.的催化剂的活性组分是()乙烯氧氯化双组分催B A.Cu B.Ag C.A12O3D.Fe
12.化剂中的KC1可视为(B)A.活性组分之一B.助催化剂C.克制剂D,氧化增进剂
13.烷基化汽油是由烯燃和反映生成的()C A丙烷正丁烷异丁烷乙烷下列分子发生热裂解反映,反映温度最高的B CD
14.1是()丙烷正丁烷异丁烷乙烷下列醇中可以通过烯燃直接水合得D AB CD
15.到的是()正丙醇正丁醇甲醇乙醇.煤气化过程中温度最高日勺是D AB CD16()灰渣层氧化层还原层干储层和干燥层制备多硝基化合物合适的B A.B.C.D.
17.加料措施为(正加法反加法并加法都可以高分子一般指相对分B AB CD
18.)oooo子量为()的化合物下列有关加D A.102-104B.103-105C.104-105D.104-
10619.聚反映单体,说法错误时是(A)A.在一种加聚反映中单体必须相似;B.加聚反映单体必须具有不饱和键;在一种加聚反映中单体可以不同;加聚反映单体可以C.D.具有特性官能团
20.下列有关缩聚反映单体,说法错误时是(B)A.在一种缩聚反映中单体可以相似;缩聚反映单体不能具有不饱和键;在一种缩聚反映中单B.C.体可以不同;缩聚反映单体应具有特性官能团D.己二胺和己二酸缩聚生成尼龙在其高分子中,构造单元与反复单元(
21.-66,C A)oooo相似相近不相似无关聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而得,在其高分子中构B CD
22.造单元与反复单元(相似相近不相似无关下列化合物中不能发A AB CD
23.)0000生聚合反映的是()乙烯环氧丙烷己二胺乙醇
三三三三、、、、D A.B.C.D,简答题简答题简答题简答题简述化学工程与化学工艺的关系答化学工程重要
1.研究化工生产中的共性问题,单元操作,工程因素特别是放大效应化学工艺指将原料物重要通过化学反映转变为产品的措施和过程,涉及实现这一转变的所有措施它重要研究化工生产中的个性问题,即研究具体一种产品从初始原料到最后产品的整个过程以及系统优化两者相辅相承,密不可分化学工程的最新成果要通过具体产品的化学工艺体现出来,化学工艺的进步离不开化学工程的支撑举例阐I
2.明化工生产过程常用时节能降耗措施答化工生产过程中节能措施诸多,根据不同的生产工艺及其复杂限度可以采用不同的措施例如大多反映都是放热的,如何充足合理地运用反映热对节能很重要一般来说,蒸汽压力越高,其热效率越高,因此,如果反映温度高,应尽量产生高压蒸汽此外,燃烧废气带有大量显热,应尽量回收运用蒸汽加热的冷凝水要视其压力进一步充足运用高压下的减压膨胀过程要设计作功机械,避免过度的不可逆过程,导致能量挥霍要注意加强保温、保冷措施,减少热量损失精偏过程耗能诸多,要充足注重换热措施,若有也许可以采用热泵技术简述化学工业发展方向答清洁生产、可持续发展、精细化具
3.体涉及提高原料运用率、减少副产物;副产物循环运用;减少能耗;采用可再生原料;加强环保、尽量避免环境污染;加大研发力量和投入、开发新产品,缩短工业化周期简述国内化学工业面临时问题及机遇答问题规模小、能耗高、
4.污染重、精细化率低、缺少自主知识产权和创新能力机遇国民经济持续稳定增长为化学工业发展提供了条件;改革开放为技术改造提供了条件;国际合伙更广泛;国际油价上涨为国内煤化工发展提供了机遇;需求增长及政策支持为新技术、新产品开发提供了动力对比国内外化学工业的现状结合具体例子简述国内技术差距
5.及努力方向答与国际先进水平相比,国内日勺化学工业还很落后,国内日勺化学工业产值只占世界化学工业总产值的左右,这与国内日勺国际地位极不相称5%总日勺来讲,我们工艺落后、能耗高、污染重、品种少,缺少自主知识产权以硫酸为例,发达国家重要以回收硫为原料,而国内大量采用硫铁矿,流程长,设备多,污染重同样,发达国家重要以天然气为原料合成氨,而国内大量采用煤;食盐电解发达国家重要采用离子膜电解槽,而国内大量采用隔阂电解槽固然,其中有资源的问题,也同样有技术问题例如煤气化炉,大型炉仍然全靠进口I
6.简述氧化反映日勺特点答
(1).强放热反映;
(2).反映途径多样,副产物多;
(3).燃类易完全氧化成和水.简述硫铁矿为原料制取硫酸的生产原理及重要设CO27备答硫酸生产涉及三步,即二氧化硫制取、二氧化硫催化氧化为三氧化硫、水吸取三氧化硫制硫酸,重要反映为4FeS2+llO2=2Fe2O3+8SO22so2+O2=2SO3重要设备涉及沸腾炉,接触室,吸取塔等简述氨氧化生产稀S03+H20H2s
048.硝酸的原理(重要反映)及工艺流程为什么常规的氨氧化工艺只能生产稀硝
59.酸?如何才干得到浓硝酸?简述其中的一种流程答由于二氧化氮的吸取制酸是化学吸取,由于化学平衡的限制,无法直接得到浓硝酸生产浓硝酸可以采用三种措施直接法、稀硝酸脱水法、超共沸酸法硝酸镁脱水法是常用措施之一,其大体流程为简述浓硝酸的生产措施答直接法、间接法和超共沸酸精微法直
10.接法氧化制氧化为浓硝酸吸取制发烟硝酸,发烟硝酸解吸NH3NO,NON02,NO2制和水加压氧化反映得浓硝酸间接法稀硝酸加脱水剂(硫酸或无N2O4,N2O4机盐如硝酸镁)精储超共沸酸精微法使氧化气中水脱除较多,直接生成超NOx共沸酸,再蒸播得浓硝酸
11.简述直接法生产浓硝酸的环节和原理答
(1).NH3氧化制NO3224NH+5O=4NO+6HO
(2).NO氧化为N02222NO+O=2NO,()浓硝酸吸取制发烟硝酸322NO+2HNO=3NO+HO
3.N022332NO+HNO=HNONO*
(4).发烟硝酸解吸制N2O43223HNONO=NO+HNO()和水力口压氧化反映得浓硝酸2242NONO
5.N2O4242232NO+2Ho+O=4HNO
12.简述以煤为原料合成氨的重要环节及各环节的重要作用答
(1)制气重要目的是制氢
(2)净化重要目日勺是除灰
(3)脱硫重要目日勺是脱出无机及有机硫
(4)变换重要目的是将CO转化为CO2,同步制氢混合稀硝酸精储浓硝酸硝酸镁硝酸镁水溶液蒸发脱水水氧化制NH3NO4NH3+5O2MNO+6H2O进一步氧化为水吸取得NO NO22NO+O2=2NO2NO2HNO33NO2+H2O=2HNO3+制合成气净化脱硫变换脱碳液氮洗或甲烷化或铜氨液洗压缩NO CoalAir H2O合成分离NH3驰放气
(5)脱碳重要目的是除去二氧化碳
(6)甲烷化重要目的是进一步脱除一氧化碳、二氧化碳及硫杂质
(7)压缩重要目的f是将合成气加压
(8)合成重要目的是氢与氮反映得氨
(9)分离重要目的是将生成的氨分离出来
13.简述以煤为原料合成氨欧I原理(重要反映)及工艺流程答
(1)制气22222222C+OCOC+OCOC+HOH+COC+2HO2H+CO---一,,()变换一一()氨合成,2222co+HOCO+H
3.一一简述合成氨的重要生产环节答煤和天然气生产合成氨工艺223N+3H2NH
14.重要差别在造气和脱硫,但它们都涉及制合成气、脱硫、变换、脱碳、净化、合成、压缩、分离等环节目前合成氨生产的重要原料是什么?其原理(重要反映)
15.及工艺流程重要差别有哪些?答煤、天然气煤和天然气生产合成氨工艺重要差别在造气和脱硫,煤的重要成分是碳,造气反映重要涉及煤燃烧、碳和水蒸汽反映天然气重要成分是甲烷,造气重要反映是甲烷蒸汽转化由于煤含硫量高,因此一般采用湿法脱硫,然后再干法脱硫;天然气含硫量低,一般是直接采用干法脱硫.比较几种食盐电解工艺的优缺陷答离子膜代表发展方向,占地面积小、16产品质量好,投资大、投资回收期长;隔阂技术成熟、投资小,产品质量差;水银产品质量好,水银易导致环境污染,逐渐裁减简述索尔维制碱的原理及优
17.缺陷答原理但该反映无法进行,必须经如下NaCl+CaCO3=Na2CO3+CaC12过程实现-;+—盐水盐水;一盐水+氨氨盐水;32CaCOCaO+CO234NaHCO+NH+COCl(aq)f氨盐水;322232NaHCONaCCOHOO+-+;()3224CaO2NHCl aq+2NCaClOHH一++原料丰富、技术成熟;但原料运用率低,废液排放量大比较索尔维制碱
18.法、侯氏制碱法和天然碱法的优缺陷答索尔维制碱法工艺成熟,原料丰富,但原料运用率低,三废排放量大侯氏制碱法原料运用率高,三废排放量小,缺陷是原盐规定高,氯化镂销路有问题天然碱法在碱矿品位高时,成本低,但原料受限制简述尿素合成反映原理答尿素合成反映为该反
19.3222co+2NH=CONH+HO映分两步进行液氨和反映生成中间物甲镂该
1.CO2324co+2NHNHC00NHW,反映为迅速、强放热反映,且平衡转化率很高;甲镂脱水生成尿素
2.该反映为慢速、温和吸热日勺可逆反映,是速控环24222NHCOONHCONH+HO=,节简述尿素生产环节答尿素的合成合成反映液的分解与分解气的
20.
1.
2.I冷凝回收尿素溶液蒸浓尿素的结晶与造粒简述烷基化反映及叛基化反映
3.
4.
21.的定义,分别举例阐明其典型应用答烷基化是指运用取代反映或加成反映,在有机化合物分子中的氮、氧、碳、金属或非金属硅、硫等原子上引入烷基或芳煌R-基[如平基]的反映典型应用为烷基化汽油生产和甲基叔丁酸生产C6H5cH2-烷基化汽油生产原理为-或异丁烷+烯烽异构烷炫携基合成24HSOHF35C-C泛指在有机化合物中引入埃基的反映产物除醛和醇外,尚有酸、酯、酸酎和酰胺等最典型的是甲醇默基化制醋酸33RhCICOPPh+HI3ol75C,甲基叔丁基酸时催化蒸储
3.OMPaCHOH+COCHCOOH-
22.工艺特点是什么?画出催化精福塔的简朴构造示意图答催化精储塔的简朴构造如图所示特点是将反映和精镭结合起来,反映热用来分离产物,节能效果明1显;由于反映产物不久离开反映区,有助于平衡向甲基叔丁基酸方向进行,异丁烯的转化率高对设备无腐蚀,对催化剂和原料规定高设备少,只需一种反映23器,投资省简述两种重要的氯乙烯生产措施及其特点答:
23.乙烯氧氯化成本低取决于原油价格、环境和谐,但投资大、流程长12242220,C C1/KC12250~350CCH+2HC1CHC1CHU O.简述芳煌的转化反映有哪些?芳烧日勺转化反映的催化剂重要有哪些?2II.用热力学和动力学分析阐明苯和乙烯烷基化反映时温度为什么控制在左395℃右?.苯和乙烯烷基化的气液相反映器有哪些规定?为什么选用鼓泡床反映器?
4.理解芳煌的转化反映的机理
5.乙苯生产对原料有何规定?为什么?
6.简述乙苯生产的工艺流程7第三章.催化加氢反映有哪几种类型?工业上有哪些重要应用?
1.反映温度和压力对加氢反映有什么影响?
2.工业上应用日勺加氢催化剂有哪些类型?
3.通过合成甲醇的热力学分析阐明了什么问题?
4.影响合成甲醇反映速度的因素是什么?如何拟定合成甲醇的工艺条件?5第四章.氧化反映有何特点?
1.理解催化自氧化的机理及催化剂?
2.影响催化自氧化过程的影响因素有哪些?
3.鼓泡床反映器有何特点?
4.均相催化氧化有何特点?
5.论述乙烯液相氧化生产乙醛的反映原理及工艺
6.非均相催化氧化过程可分为哪几种环节?哪些是物理过程?哪些是化学过7程?.与均相催化氧化过程相比,非均相催化氧化过程有哪些特点?
8.试论述氧气氧化法生产环氧乙烷的工艺条件和工艺过程?
9.丙烯氨氧化生产丙烯月青的工艺条件是如何拟定欧10I()乙焕氯化氢加成22Hgel/2o100〜180cHecH+HC1CH=CHC1=一活性炭成本高(取决于煤价和电价)、有污染,但投资小、工艺可靠乙烯氧氯化法生产氯乙烯由哪三大工艺构成,同步写出每步的重要反映答
24.
(1).乙烯液相加成氯化生成1,2-二氯乙烷,反映为22222CH=CH+C1C1CHCHC1-;()乙烯气相氧氯化生成-二氯乙烷,
2.1,2反映为-;()-二氯乙烷热裂222222CH=CH+2HC1+
0.5OC1CHCHC1+HO
3.1,2解制氯乙烯,反映为-简述煤液222cleHCHC1CH=CHC1+HC
125.化技术现状及该技术对国内的重要意义答煤液化技术分为间接液化和直接液化两种,间接液化是指先将煤气化制得合成气,然后合成气在催化剂作用下再转化为液体直接液化是煤在供氢溶剂中,在催化剂作用下加氢,部分转化为液体间接液化是成熟技术,南非已经生产近年,直接液化尚无工业化先例,国内第一套50工业化妆置正在建设中中国是一种多煤、少气、贫油的国家,目前中国是世界上第二大石油消耗国,第三大石油进口国,煤炭在中国的能源构造中约占三分之二,煤液化技术不仅对国内的国家安全和经济建设具有非常重要的意义,对改善民生,I保护环境也十分重要
26.简述煤化工运用的重要途径及相应产品答
(1)焦化焦炭、焦炉煤气、煤焦油进一步加工可得上百种产品,如苯、酚、蔡、慈等()
2.煤气化制氢、合成氨、甲醇、二甲醛、汽油等
(3).煤液化汽油、柴油、蜡等
27.煤和石油在构成、构造及应用上有什么差别答
(1).煤的H/C原子比远低于石油,含氧量远高于石油;
(2).煤的主体是高分子聚合物,而石油的主体是小分子化合物;
(3).煤中矿物质较多
(4).石油采用蒸镭、萃取、催化裂化和催化重整等简朴的物理化学措施就可分离或变化构造,在化工中应用广泛
(5)煤须经焦化、气化或液化等深加工手段打破化学键,获得构成复杂的低相对分子量化合物,由于技术及成本因素限制了它在化工中的应用,目前重要是用于生产焦炭、制合成气、合成氨、甲醇等
28.间歇法水煤气工作循环由那几种阶段构成?答
(1).吹风阶段
(2).水蒸气吹净阶段上吹制气阶段下吹制气阶段二次上吹制气阶段
3.
4.
5.空气吹净阶段
6..简述固定床反映器和流化床的构造及特点11无机部分解释概念水煤气、半水煤气、空气煤气、标煤、固体燃料气化1煤气化过程的重要工艺条件2简述以煤为原料制取半水煤气的基本原理?3间歇制气过程的工作循环的五个阶段4简述造气炉制气存在欧问题5UGI I甲烷转化的重要反映及其特点6影响甲烷蒸汽转化化学平衡和反映速度的因素有那些7甲烷蒸汽转化为什么分段进行?二段转化时反映有哪些?8甲烷转化催化剂构成及其作用9甲烷蒸汽转化过程中,拟定操作条件的根据是什么?10影响一氧化碳平衡变换率的因素有哪些如何影响?
11.一氧化碳变换反映为什么存在最合适温度最合适温度随变换是如何变化的?
12.、加压变换有哪些优缺陷
13、中温变换与低温变换的操作条件差别重要在哪些方面?14一氧化碳变换能耗高下日勺重要标志是什么?如何减少外加蒸汽用量?
15.说出变换所用催化剂的类型,各类型中有效成分、活性组分和升温还原介质是什么?简述榜胶脱硫的原理、工艺条件的选择、工艺流程的组织原则、重要设备16J JI的构造与作用氧化铁干法脱硫的原理及其特点17I简述变换反映原理及其特点18简述工艺条件对变换反映日勺影响关系19中变催化剂、低变催化剂、耐硫变换催化剂日勺构成、使用条件、还原硫化、20钝化原理简述中变流程、中低低、中串低、全低变的流程组织原则、流程特点以及重要21设备的构造和作用简述热钾碱法脱除二氧化碳的原理和重要工艺条件-22简述脱除二氧化碳的原理和重要工艺条件23NHD简述脱碳二段吸取、二段再生流程特点24简述铜氨液洗涤法精制原料气的原理、工艺特点、工艺条件的选择25简述铜氨液构成、存在形式及其作用26简述甲烷化反映原理及其工艺条件27醋酸铜氨液吸取一氧化碳能力的计算,铜洗塔操作条件如下:操作压力入2812MPa,塔气体中CO含量4%,出塔铜液温度25℃铜液成分mol.L-lTcu
2.3,Cu+
2.0,求该铜液的吸取能力Cu2+O.29,NH
310.25,CO
22.3,HAc
2.1若入塔气为塔底吸取达平衡时的计算吨氨所需铜液的循环量3000m3/tNH3,80%,m
3.o影响高价铜还原速度欧因素有哪些?29I进铜洗塔的原料气中二氧化碳、氧和硫化氢含量增长,对吸取过程有什么影响?30铜液再生涉及哪些内容?31回流塔、再生器和还原器日勺位置应如何安排并对此进行分析32采用水洗流程和碳化流程脱除二氧化碳时,对水洗工段各有什么影响,33甲烷化催化剂与甲烷转化催化剂有什么相似之处?有什么不同之处,为什么?34甲烷化流程中为把进甲烷化炉的气体预热到反映所需的温度有几种措施,并35对其措施的优缺陷加以分忻液氮洗涤法脱除一氧化碳的原理是什么7此措施的优缺陷是什么合用于什么36场合?简述氨合成原理、反映特点及重要工艺条件37氨合成塔分类、构造形式及其特点38简述节能型合成工艺的热回收形式39氨合成催化剂型号及重要成分和作用40简述影响氨合成反映化学平衡和反映速度的因素,工艺条件拟定的原则41简述影响氨合成催化剂升温还原的因素及出水量的计算42简述合成催化剂分层还原日勺优缺陷43《化工工艺学》考试题及答案姓名.分数
一、概念题(10分,每题1分)
1、变换率已变换的co与变换前co之比
2、硫容(量)单位体积脱硫剂脱除硫化氢的量
3、空速单位时间单位催化剂所解决的物料量
4、体燃料气化:体燃料气化是指用氧或含氧气化剂对固体燃料(煤或焦炭)进行热加工,使其转化为可燃性气体的过程
5、标煤即发热值为7000大卡/公斤或
2.9X IO’焦耳/公斤的煤炭
6、烧类热裂解石油烧在高温下发生分解反映生成小分子不饱和燃的过程
7、催化裂化将不能用作轻质燃料的常减压储分油,加工成辛烷值较高的汽油等轻质燃料
8、非均相催化氧化气态有机原料在固体催化剂存在下,以气态氧为氧化剂,氧化为有机化工产品的过程
9、催化剂活性催化剂变化反映速度的能力
10、接触时间反映物料在催化剂上停留时间
二、填空题(20分,每空1分)
1、目前,工业硝酸大多采用氨氧化法,该过程涉及氨的接触氧化、一氧化氮瞳化和氮氧化物的吸取
2、煤气化时根据气化剂的不同,产物可分为水煤气、空气煤气、半水煤气
3、目前,国内常用的甲烷化催化剂是以三氧化工铝为载体的量系列催化剂,使用前应进行还原O
4、氨合成反映是在一定温度、压力和有催化剂存在下进行的
5、基本有机化学工业的原料有天然气、石油、—煤、农副产品
6、裂解气的净化过程涉及脱酸性气、脱水、脱焕、脱一氧化碳
7、芳煌的转化反映重要有异构化、歧化与烷基转移、烷基化、脱烷基等
8、生产尿素的重要原料有二氧化碳、液氨
三、判断题(10分,每题1分)
1、一氧化碳变换反映是放热反映,为使反映沿最佳温度曲线进行,在实际生产中,变换炉分段段数越多越好(X)
2、湿法氧化法脱硫中,气体中的硫化氢是被氧气氧化成单质硫而从气体中被脱除时()V
3、发烟硫酸中,三氧化硫和水的摩尔比不不小于1(X)
4、合成甲醇催化剂的有效成分是氧化铜和氧化锌(V
5、采用甲烷化法净化合成氨原料气原理是在一定的温度、压力和催化剂的作用下,气体中的一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷(V)
6、裂解原料的含氢量越高,裂解产物中乙烯收率越高(V)
7、丙烯氨氧化生产丙烯庸的反映温度越高,丙烯懵收率越高(X)
8、对于可逆的加氢反映,提高反映温度,反映速度加快(义)
9、接触法制硫酸的过程涉及二氧化硫的制备、二氧化硫在催化剂作用下氧化为三氧化硫以及三氧化硫和水的结合(V)
10、一氧化碳加氢合成甲醇反映是吸热反映,提高温度有助于加快反映速度(X)
四、简述题(40分每题5分)
1、简述以煤为原料、间歇制取半水煤气时,一种循环涉及的过程及其作用答煤制气操作中一种循环涉及一下五个过程
(1)吹风阶段空气从炉底收入,进行气化反映,提高燃料层的温度(积蓄热量),吹风气去余热回收系统或放空
(2)一次上吹制气阶段水蒸气相加氮空气从炉底送入,经灰渣区预热进入气化区反映,生成的煤气送入气柜此过程中,由于水蒸气温度较低,加上气化反映大量吸热,使气化区温度明显下降,而燃料层上部却因煤气时通过,温度有所上升,气化区上移,煤气带走的显热损失增长,因而在上吹制气进行一段时间后,应变化气体流向⑶下吹制气阶段水蒸气和加氮空气从炉顶自上而下通过燃料层,生成的煤气也送入气柜水蒸气下行时,吸取炉面热量可减少炉顶温度,使气化区恢复到正常位置同步,使灰层温度提高,有助于燃尽残碳4二次上吹制气阶段下吹制气后,如立即进行吹风,空气与下行煤气在炉底相遇,也许导致爆炸因此,再作第二次蒸汽上吹,将炉底及下部管道中煤气排净,为吹风作准备5空气吹净阶段二次上吹后,煤气发生炉上部空间,出气管道及有关设备都布满了煤气,如吹入空气立即放空或送往余热回收系统将导致很大挥霍,且当这部分煤气排至烟囱和空气接触,遇到火星也也许引起爆炸因此,在转入吹风阶段之前,从炉底部收入空气,所产生的空气煤气与本来残留的水煤气一并送入气柜,加以回收
2、分别从热力学和动力学角度论述工业生产中氨合成反映的特点答氨合成反映的特点为放热、可逆、体积缩小、有催化剂从平衡观点看,氨合成是放热反映,低温有助于加时生成,但在没有催化剂时3室温条件下,氢氮气不能生成氨,因此氨合成反映需要催化剂,当温度较低时催化剂日勺活性不能较好地发挥,不利于日勺生成,因此反映有一种最合适温度,NH3生产中应及时移走反映热.氨合成反映是体积缩小的反映,提高压力有助于反映向正方向进行,压力愈高平衡时的含量就愈高.此外,气体成分对氨时合成也有NL影响,惰性气含量高会减少有效气体成分的分压,不利于氨时合成;该反映为可逆反映
3、氨氧化反映在没有催化剂时,最后产物是什么?阐明理由答氨和氧的氧化产物也许有NO、弗
0、2和水如果对反映不加任何控制,最后产物为氮气和水其因素是4NH+5O=4NO+6H O,4NH+40=2N0+6H0,32232224NH+30=2N+6H0以上各反映可视为不可逆反映,平衡常数以生成氮气最大,因3222此最后产物为氮气
4、给出四种脱碳措施物理法或化学法及其原理答
①热钾碱法溶解在水中的二氧化碳能和碳酸钾溶液反映,达到脱碳的目的JCO g2JrCO1+K CO,+H O^^2KHCO2223
②MDEA法N一甲其二乙醇胺R2cH3N是一种叔胺,它的I水溶液呈弱酸性,可以与C02反映,达到脱出C02欧I目的MDEA吸收二氧化碳的反应如下R CHN+CO+H O=R2CH3NH++HCO32322
③碳酸丙烯酯法碳酸丙烯酯是有机溶剂,对二氧化碳、硫化氢等酸性气体有较大的溶解能力,而氢、氮、一氧化碳等气体在其中的溶解度甚微,运用这一特点达到脱碳目的
④低温甲醇洗法甲醇对二氧化碳,硫化氢,硫氧化碳等酸性气体有较大的溶解能力,而氢、氯、一氧化碳等气体在其中的溶解度甚微,因而甲醇能从原料气中选择吸取二氧化碳、硫化氢等酸性气体,而氢氮气损失很小
⑤NHD法NHD溶剂对二氧化碳,硫化氢,硫氧化碳等酸性气体有较大的溶解能力,而氢、氯、一氧化碳等气体在其中的溶解度甚微
5、简述氨氧化时加入蒸汽的因素
①有助于反映物从催化剂表面解析出来,避免丙烯般的深度氧化
②可稀释反映物的浓度,使反映趋于平稳,并有助于防爆
③水蒸气热容较大,可带走大量反映热,便于控制反映温度
④可以清除催化剂表面的积碳
6、裂解反映装置必须具有哪些工艺规定。
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