无机化工工艺学习题资料(已修改)

1一、选择题1、合成氨原料气中的氮气来源于（C）。A、气态烃B、水蒸气C、空气D、氮的化合物2、生产合成氨的原料气是（D）。A、空气煤气B、水煤气C、混合煤气D、半水煤气3、合成氨生产要求半水煤气的成分中(H2+CO)/N2的摩尔比为（C）。A、1.43～1.48B、2.5～2.9C、3.1～3.2D、3.2～3.84、固体燃料气化是指用气化剂对燃料进行热加工，生产（C）的过程。A、一氧化碳B、二氧化碳C、煤气D、氮气5、制气阶段，碳与蒸汽的反应为吸热反应，则温度对化学平衡的影响是（B）A、提高温度，平衡向左移动B、提高温度，平衡向右移动C、降低温度，平衡向右移动D、无影响6、一氧化碳高温变换铁铬系催化剂还原前的主要成分是（），其活性成分是（C）。A、FeCl3Fe2O3B、FeOFe2O3C、Fe2O3Fe3O4D、Fe3O4Fe2O37、一氧化碳低温变换铜锌系催化剂的主要成分是（），其活性成分是（B）。A、Cu2OCuB、CuOCuC、Cu(OH)2CuOD、CuCO3Cu(Ac)28、最适宜温度存在的原因是由于可逆放热反应的速度常数Ki与平衡常数Kp随温度的升高，（A）。A、Ki增大，Kp减小；B、Ki减小，Kp增大；C、Ki不变，Kp增大；D、Ki不变，Kp减小9、蒽醌二磺酸钠法简称（A）。A、ADA法；B、Stretford法；C、PDS法；D、NHD法10、能脱除“非反应性硫”噻吩的脱硫方法是（D）A、活性炭法B、氧化铁法C、氧化锌法D、钴钼加氢脱硫法11、采用以DEA为活化剂的热碳酸钾法脱除二氧化碳，需加入缓蚀剂（A）使设备不受腐蚀。A、NaVO3B、ACT1C、KHCO3D、MDEA12、铜氨液中高价铜离子具有（B）的作用。A、吸收一氧化碳B、稳定低价铜离子C、稳定游离氨D、稳定醋酸根离子13、铜液再生时，利用一氧化碳的（A）作用来提高铜比。A、还原B、氧化C、吸附D、吸收14、所谓催化剂的钝化是指已还原的催化剂与（A）接触前要进行缓慢氧化，使催化剂表面形成一层氧化物保护膜的过程。A、空气B、原料气C、水蒸气D、气态烃15、氨合成铁催化剂还原后的活性组分是（D）。A、四氧化三铁B、氧化铁C、氧化亚铁D、单质铁16、液氨储槽内必须留有一定的空间，避免引起储槽爆炸，规定储槽内液氨存量不允许超过容积的（B）。A、70%B、80%C、85%D、90%17、氨合成操作温度随催化剂型号而异，一般控制在（B）。A、300～500℃B、400～500℃C、500～600℃D、450～540℃18、下列物质中能使合成氨催化剂永久中毒的毒物是（C）。A、COB、H2OC、H2SD、CO2二、填空题1、合成氨过程中，要求半水煤气的组成满足：(H2+CO)/N2的摩尔比为3.1～3.2。2、在间歇制气过程中，要求在正常生产条件下，吹出物量不应超过总入炉燃料量的4％，一般生产1m3的半水煤气，约消耗0.9~1.05m3的空气。23、烃类蒸汽转化催化剂中，活性组分是Ni，但其以NiO形式存在于催化剂中，因此在使用时必须先用CO或H2进行还原。4、生产合成氨的主要步骤有造气、净化、压缩和合成三个。5、合成氨生产中的氢气来源于水和含有碳氢化合物的各种燃料。6、德士古煤气法的特点是利用水煤浆气化,其炉温主要靠调节氧煤比来控制。7、钴钼催化剂的主要成分是Co和Mo，并以γ-Al2O3为载体。8、在脱硫过程中，活性炭兼有吸附和催化两个作用。9、甲醇对二氧化碳等酸性气体有很强的溶解能力，而氢气、氮气及一氧化碳在其中的溶解度较低，因此，用甲醇能从原料气中选择性吸收H2S、CO2等酸性气体，而氨等有用气体损失很小。10、醋酸铜氨液是由醋酸、金属铜、氨和水经过化学反应后制成的一种溶液。11、铜氨液吸收一氧化碳的反应式是Cu（NH3）2Ac+CO+NH3==Cu[(NH3)CO3]Ac，从该反应特点和化学平衡讨论可知，降低温度、提高压力、增加铜氨液中低价铜含量、游离氨的浓度，均有利于一氧化碳吸收反应向右进行。12、氧化锌脱硫剂以ZnO为主体，其余为Al2O3，可加入CuO、MoO等以增加脱硫效果。13、钴钼催化剂以γ-Al2O3为载体，由CoO和MoO组成。14、湿式氧化法脱硫包括两个过程。一是氧化过程；二是还原过程。15、CO变换反应：CO+H2O==CO2+H2。16.低变催化剂的主要毒物有：冷凝水、硫化物和氨化物。17、目前常用于合成氨原料气精制的方法有铜氨液洗涤法、液氨洗涤法和甲烷化法。18、甲烷化催化剂中的镍都是以NiO的形式存在，使用前需还原为活性组分Ni19、氨合成反应的化学方程式为1/2N2+3/2H2==NH3(g)__、反应特点是：放热、体积减小、可逆反应，其反应速率较慢，只有在催化剂作用下反应才有较快速度。20、从驰放气中回收氢的方法有深冷分离法、甲烷化和铜氨液吸收法三种21、尿素学名碳酰二胺，分子式CO(NH2)2。纯净的尿素为无色、无臭、无味的针状或棱柱状状晶体。22、尿素在蒸发过程中，所发生的主要副反应有：水解和缩合。23、尿素的用途有用作肥料、用作工业原料、用作饲料。24、液氨和二氧化碳合成尿素，在液相中是分两步进行的，一步是甲铵的生成，第二步是甲铵脱水，其中甲铵脱水是控制步骤。25、尿素在水中可缓慢水解，最初转化为氨基甲酸铵，然后形成碳酸铵，最后分解为氨和二氧化碳。26、以氨和二氧化碳为原料合成尿素的生产过程中，经反应后，最终产物分为气液两相，气相中含有NH3、CO2、H2O及惰性气体；液相中主要含有甲铵、尿素、水及均匀熔融液。27、尿素的平衡转化率随温度提高而先增大，后减小，存在最高平衡转化率。28、影响尿素合成的主要因素有温度、原料配比、压力、反应时间等。329、尿素合成过程中，氨碳比必须大于2。30、尿素合成过程中，尿素的转化率随压力增加而增大。31、尿素合成工业生产过程中，其操作压力一定要高于物系的平衡压力。32、工业上采用的分离与回收方法主要有加压加热法及气提法。33、MDEA即N-甲基二乙醇胺34、合成氨生产的原料，按物质状态可分为焦炭、天然气、石脑油三类。三、判断题1、煤中灰分高，有利于气化生产，气化率高。（×）2、在气化过程中，煤的粒度越小，气化率越高。（×）3、如果气化炉卸炉不充分，不会影响出口煤气温度。（√）4、煤气中的硫主要以SO2、硫醇形式存在。（×）5、水碳比越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。（√）6、压力越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。（×）7、提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。（×）8、烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。（×）9、在工业条件下进行的甲烷蒸汽转化反应为内扩散控制。（√）10、烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。（×）11、煤气化反应，从化学平衡的角度来看，欲制得CO和H2含量高的水煤气，反应应在低压高温下进行；如欲生产CH4含量高的高热值煤气，反应在低温高压下进行有利。（√）12、Shell-Koppers煤气化装置的核心设备是气化炉和废热锅炉。（√）13、提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。（×）23、提高铜比，可提高铜液的吸收能力，故生产中铜比控制得越高越好。（×）14、降低铜液吸收温度，既可提高吸收能力，又有利于铜洗气中CO含量的降低。（√）15、氧化锌脱硫剂不仅可脱除硫化氢，而且能脱除全部有机硫。（×）16、甲烷化催化剂还原后不能用含有CO的气体升温，以防止低温时生成羰基镍。（√）17、在使用低温甲醇洗涤法脱碳时，为了防止碳钢设备的腐蚀，可以加入碱性溶液。（√）18、吸附脱硫是因为活性炭具有很大的比表面积，对所有物质具有较强的吸附能力。（×）19、活性炭对吸附原料气中氧和氢的吸附强，而对挥发性大的二氧化碳和氨较差。（√）20、甲烷化法是在催化剂镍的作用下将甲烷生产CO、CO2而达到气体精制的方法。（×）21、甲烷化过程消耗氢气而生成无用的甲烷。（√）22、甲烷化催化剂和甲烷转化催化剂都是以镍作为活性组分，二者没有区别。（√）23、液氮洗涤法是一种深冷分离方法，是基于各种气体溶点不同这一特性进行的。（√）24、氨合成的反应温度越高，反应速度就越快。（×）25、合成氨催化剂中的Al2O3可以起到骨架作用，防止还原的铁细晶长大，增大了催化剂表面，提高了活性。所以，其含量越高，催化剂的活性越好。（×）26、尿素较易吸湿，其吸湿性次于硝酸铵。（√）27、纯净的尿素为白色针状晶体。（×）28、尿素水解的最终产物为水和二氧化碳。（×）29、在工业生产过程中，可以通过提高水碳比来加快反应速率。（×）30、尿素在任何水溶液中均呈碱性。（×）31、在尿素合成的工业生产过程中，操作压力一定要高于物系的平衡压力。（√）432、尿素合成过程中，温度应选择在最高平衡转化率时的温度。（×）33、尿素合成过程中，氨碳比必须大于2。（√）34、尿素合成过程中，氨碳比可以是任意值。（×）35、气提过程是一个单纯的物理操作过程。（×）四、名词解释1、空气煤气：以空气作为气化剂所制得的煤气。2、水煤气：以水蒸气作为气化剂所制得的煤气。3、混合煤气：以空气和适量水蒸气的混合物作气化剂所制得的煤气。4、半水煤气：分别以空气和水蒸汽作气化剂，然后将分别制得的空气煤气和水煤气，两者按混合气体中（H2+CO）与N2的摩尔比为3.1~3.2的比列进行掺配。这种混合煤气称为半水煤气。5、铜比：低价铜离子与高价铜离子含量的比值R=Cu+/Cu2+6、总铜：低价铜离子含量与高价铜离子含量的总和。7、脱硫液的硫容量：指脱硫过程中，单位溶液体积所吸收H2S的净值（ΔS）单位为mg/L8、氨净值：进出氨合成塔气体氨含量之差9、气提：就是利用一种气体通入尿素合成出口溶液中，降低气相中氨或二氧化碳的分压，从而促使液相中甲铵分解和过剩氨量的解吸。10、总碱度：NaHCO3与Na2CO3含量的总值，在工业上以物质的量浓度来表示11、甲烷化法：在催化剂存在下使少量CO、CO2与氢反应生成甲烷和水的一种净化工艺五、简答题1、析碳反应的危害有哪些？答：因为炭黑覆盖在催化剂表面，会堵塞微孔，降低催化剂活性：或影响传热。使一段转换炉管壁局部过热而缩短使用寿命：甚至还会使催化剂粉碎而增大床层阻力，影响生产能力。2、工业生产中一般采取什么措施防止炭黑生成？答：①实际水碳比大于理论水碳比，这是不会有炭黑生成的前提。②选用活性好、热稳定性好的催化剂，避免进入动力学析碳区。③防止原料气和水蒸气带入有害物质，保证催化剂具有良好活性。④选择适宜的操作条件。⑤检查转换管内是否有炭沉积，如有应设法除去。⑥当析炭较轻时，可采取降压减量提高水碳比将其除去。7、试述尿素合成机理。哪一步为控制步骤？答：尿素合成分两步进行，首先液氨和二氧化碳反应生成甲铵：)()()(22423lCOONHNHgCOlNH，然后液态甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应：)()()(22224lOHlNHCOCOONHNH六、论述题1、请画出以天然气为原料制氨物料流程示意图，并解释为什么要先对原料天然气进行脱硫？2、请画出以煤为原料制造氨物料流程示意图。