气化工考试必备题库及答案

气化工考试必备题库及答案

一、单选题（每题1分，共15分）

1.气化过程中，水煤浆气化的主要反应是（）（1分）A.碳与水蒸气的反应B.碳与空气的反应C.碳与氧气的反应D.碳与二氧化碳的反应【答案】A【解析】水煤浆气化主要反应为碳与水蒸气的反应生成一氧化碳和氢气

2.气化炉内，煤浆与氧气的接触方式属于（）（1分）A.扩散控制B.动力学控制C.热力控制D.机械控制【答案】A【解析】气化过程中，煤浆与氧气的接触受扩散过程限制

3.气化过程中，灰渣的形成主要发生在（）（1分）A.气化层上部B.气化层中部C.气化层下部D.炉膛出口【答案】C【解析】灰渣在气化层下部高温区域形成

4.气化过程中，影响气化效率的关键因素是（）（1分）A.煤浆流量B.氧气浓度C.温度分布D.压力大小【答案】C【解析】温度分布直接影响反应速率和选择性

5.气化过程中，产生CO₂的主要反应是（）（1分）A.C+H₂O→CO+H₂B.C+O₂→CO₂C.C+CO₂→2COD.CO+H₂O→CO₂+H₂【答案】B【解析】碳与氧气的直接反应产生CO₂

6.气化过程中，水煤浆的颗粒度一般控制在（）（1分）A.

0.1-

0.5mmB.

0.5-2mmC.2-5mmD.5-10mm【答案】A【解析】细颗粒有利于提高反应接触面积

7.气化过程中，气化剂的主要作用是（）（1分）A.提供热量B.提供氧气C.控制温度D.去除灰分【答案】B【解析】气化剂主要提供反应所需的氧化剂

8.气化过程中，影响灰熔点的因素包括（）（1分）A.煤种B.温度C.气氛D.以上都是【答案】D【解析】灰熔点受煤种、温度和气氛共同影响

9.气化过程中，产生的粗煤气主要成分是（）（1分）A.N₂和CO₂B.H₂和COC.CH₄和H₂D.CO₂和H₂O【答案】B【解析】水煤浆气化主要产生H₂和CO

10.气化过程中，气化温度一般控制在（）（1分）A.500-700℃B.700-900℃C.900-1100℃D.1100-1400℃【答案】C【解析】典型水煤浆气化温度在900-1100℃

11.气化过程中，气化剂与煤浆的混合方式一般采用（）（1分）A.机械搅拌B.气流混合C.超声波混合D.静态混合【答案】B【解析】气流混合能确保均匀接触

12.气化过程中，产生的飞灰主要成分是（）（1分）A.碳B.硅铝酸盐C.金属氧化物D.硫化合物【答案】B【解析】飞灰主要为煤中的硅铝酸盐

13.气化过程中，影响气化反应速率的因素包括（）（1分）A.温度B.反应物浓度C.接触面积D.以上都是【答案】D【解析】反应速率受多因素综合影响

14.气化过程中，气化炉的典型结构形式是（）（1分）A.流化床B.固定床C.循环流化床D.沸腾床【答案】C【解析】水煤浆气化多采用循环流化床结构

15.气化过程中，气化效率最高的操作条件是（）（1分）A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压【答案】A【解析】高温低压有利于提高反应速率和选择性

二、多选题（每题3分，共15分）

1.以下哪些属于气化过程中的主要副反应？（）A.C+CO₂→2COB.CO+H₂O→CO₂+H₂C.CH₄+H₂O→CO+3H₂D.C+H₂O→CO+H₂E.N₂+O₂→NO+O₂【答案】A、B、C【解析】副反应包括Boudouard反应、水煤气变换反应和甲烷转化反应

2.以下哪些因素会影响气化炉的运行稳定性？（）A.煤浆质量B.气化剂供应C.温度控制D.压力波动E.灰渣处理【答案】A、B、C、D【解析】煤浆质量、气化剂供应、温度和压力都会影响运行稳定性

3.以下哪些属于气化过程中产生的污染物？（）A.COB.H₂SC.N₂OD.CO₂E.N₂【答案】A、B、C【解析】CO、H₂S和N₂O是典型污染物

4.以下哪些措施可以降低气化过程中的能耗？（）A.优化操作温度B.提高气化效率C.减少副反应D.改进气化炉设计E.增加气化剂消耗【答案】A、B、C、D【解析】提高效率、减少副反应和改进设计都能降低能耗

5.以下哪些属于气化炉的典型安全控制措施？（）A.温度监控B.压力控制C.防爆装置D.紧急切断E.灰渣处理【答案】A、B、C、D【解析】防爆装置和紧急切断是典型安全措施

三、填空题（每空2分，共20分）

1.气化过程中，水煤浆的制备需要添加______、______和______等添加剂【答案】稳定剂、湿润剂、粘合剂

2.气化过程中，气化炉的温度分布一般分为______、______和______三个区域【答案】气化区、燃烧区、还原区

3.气化过程中，产生的粗煤气需要经过______、______和______等净化工序【答案】除尘、脱硫、脱硝

4.气化过程中，影响灰熔点的因素包括______、______和______等【答案】煤种、温度、气氛

5.气化过程中，气化剂的制备需要考虑______、______和______等因素【答案】纯度、流量、压力

四、判断题（每题2分，共10分）

1.气化过程中，提高温度可以增加反应速率（）（2分）【答案】（√）【解析】温度升高会增加分子运动速度，提高反应速率

2.气化过程中，水煤浆的制备不需要考虑煤种特性（）（2分）【答案】（×）【解析】煤种特性直接影响添加剂的选择和制备工艺

3.气化过程中，产生的飞灰可以全部回收利用（）（2分）【答案】（×）【解析】部分飞灰需要处理，不能全部回收

4.气化过程中，气化剂的制备只需要考虑纯度因素（）（2分）【答案】（×）【解析】还需要考虑流量和压力等因素

5.气化过程中，提高压力可以增加气化效率（）（2分）【答案】（×）【解析】高压会降低反应选择性，不利于气化效率提高

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述水煤浆气化过程中主要反应的化学方程式【答案】主要反应包括

（1）碳与水蒸气的反应C+H₂O→CO+H₂

（2）碳与氧气的反应C+O₂→CO₂

（3）碳与二氧化碳的反应C+CO₂→2CO

（4）甲烷转化反应CH₄+H₂O→CO+3H₂

2.简述气化过程中灰熔点的影响因素【答案】灰熔点主要受以下因素影响

（1）煤种不同煤种灰熔点差异较大

（2）温度温度升高灰熔点下降

（3）气氛氧化气氛中灰熔点较高

（4）灰成分二氧化硅和氧化铝含量影响较大

3.简述气化过程中产生CO₂的主要途径【答案】产生CO₂的主要途径包括

（1）碳与氧气的直接反应C+O₂→CO₂

（2）碳与水蒸气的反应（副反应）C+H₂O→CO+H₂（此反应不产生CO₂）

（3）其他副反应如CH₄的燃烧等也会产生CO₂

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析气化过程中温度分布对反应的影响，并提出优化措施【答案】气化过程中温度分布对反应影响显著

（1）气化区温度较高（900-1100℃），有利于主要反应进行

（2）燃烧区温度进一步升高，可能导致不完全燃烧

（3）还原区温度降低，影响反应选择性优化措施

（1）采用多级燃烧器控制燃烧区温度

（2）优化气化剂喷入方式

（3）采用隔热技术减少热量损失

（4）改进气化炉结构提高温度均匀性

2.分析气化过程中产生污染物的主要原因，并提出控制措施【答案】主要污染物产生原因

（1）CO主要来自不完全燃烧和水煤气变换反应

（2）H₂S煤中硫分转化而来

（3）N₂O高温下氮氧化物转化而来控制措施

（1）CO优化燃烧条件，提高燃烧效率

（2）H₂S采用石灰石-石膏法脱硫

（3）N₂O控制反应温度，采用低温燃烧技术

（4）加装尾气处理装置

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某气化装置采用水煤浆气化技术，处理能力为100吨/小时，煤浆浓度为60%，气化温度为950℃，气化剂为氧气和蒸汽已知煤的低位热值为15MJ/kg，试计算

（1）理论气化剂消耗量（单位m³/h）

（2）实际气化剂消耗量（假设效率为90%）

（3）产生的粗煤气量（单位m³/h）

（4）单位热值产生的粗煤气量（单位m³/MJ）【答案】

（1）理论气化剂消耗量根据反应方程式C+H₂O→CO+H₂1吨煤需要消耗

1.873m³蒸汽（理论值）100吨/小时煤需要消耗100×

1.873=

187.3m³蒸汽/小时氧气消耗量

187.3×

0.5=

93.65m³氧气/小时总理论气化剂消耗量

187.3+

93.65=

280.95m³/小时

（2）实际气化剂消耗量实际消耗量=理论消耗量÷效率=

280.95÷

0.9=

311.06m³/小时

（3）产生的粗煤气量根据反应方程式，1吨煤产生

2.67m³粗煤气（理论值）100吨/小时煤产生100×

2.67=267m³/小时

（4）单位热值产生的粗煤气量100吨煤总热值=100×15=1500MJ粗煤气量=267m³单位热值产生的粗煤气量=267÷1500=

0.178m³/MJ

2.某气化装置采用循环流化床气化技术，处理能力为200吨/小时，煤浆浓度为65%，气化温度为1050℃，气化剂为氧气和蒸汽已知煤的低位热值为16MJ/kg，试计算

（1）理论气化剂消耗量（单位m³/h）

（2）实际气化剂消耗量（假设效率为85%）

（3）产生的粗煤气量（单位m³/h）

（4）单位热值产生的粗煤气量（单位m³/MJ）【答案】

（1）理论气化剂消耗量根据反应方程式C+H₂O→CO+H₂1吨煤需要消耗

1.873m³蒸汽（理论值）200吨/小时煤需要消耗200×

1.873=

374.6m³蒸汽/小时氧气消耗量

374.6×

0.5=

187.3m³氧气/小时总理论气化剂消耗量

374.6+

187.3=

561.9m³/小时

（2）实际气化剂消耗量实际消耗量=理论消耗量÷效率=

561.9÷

0.85=

661.82m³/小时

（3）产生的粗煤气量根据反应方程式，1吨煤产生

2.67m³粗煤气（理论值）200吨/小时煤产生200×

2.67=534m³/小时

（4）单位热值产生的粗煤气量200吨煤总热值=200×16=3200MJ粗煤气量=534m³单位热值产生的粗煤气量=534÷3200=

0.167m³/MJ---标准答案

一、单选题

1.A

2.A

3.C

4.C

5.B

6.A

7.B

8.D

9.B

10.C

11.B

12.B

13.D

14.C

15.A

二、多选题

1.A、B、C

2.A、B、C、D

3.A、B、C

4.A、B、C、D

5.A、B、C、D

三、填空题

1.稳定剂、湿润剂、粘合剂

2.气化区、燃烧区、还原区

3.除尘、脱硫、脱硝

4.煤种、温度、气氛

5.纯度、流量、压力

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.见答案

2.见答案

3.见答案

六、分析题

1.见答案

2.见答案

七、综合应用题

1.见答案

2.见答案。