化工工艺学复习题

山东理工大学成人高等教育化工工艺学复习题一、单选题1、下列（）选项属于对石油的一次加工。A、烃类热裂解B、催化重整C、催化裂化D、常压蒸馏和减压蒸馏2、下列()可用来评价裂解原料性质的指标。A、转化率B、氢含量C、选择性D、氢碳比3、对于天然气、水蒸气转换反应下列（）说法正确。A、水蒸气转化反应是吸热的可逆反应B、低温对转化反应平衡有利C、高压有利于转化反应平衡D、低水碳比有利于转化反应4、对于CO变换反应，下列（）说法正确。A、高温和高水碳比有利于反应右移B、变换反应是可逆放热反应C、变换过程采用单反应器D、压力对平衡和反应速度都无影响5、合成氨反应是（）。A、可逆放热反应B、放热反应C、可逆吸热反应D、吸热反应6、保持强放热反应能稳定保持的关键是（）。A、合理选择载热体和载热体的温度控制B、控制好单程转化率C、控制好原料的配比D、控制好适宜的空速7、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是（）。A、铜B、银C、三氧化二铝D、铁8、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器是为了（）。A、冷却反应后物料B、除去反应后未反应的氨并将其冷却C、除去反应后未反应的氨D、防止丙烯腈和HCN等副产物的聚合9、乙烯氧氯化双组份催化剂中的HCL可视为（）。A、活性组分之一B、助催化剂C、抑制剂D、氧化促进剂10、一次反应，即由原料烃类经热裂解生成乙烯和（）的反应。A、甲烷B、乙烯C、丁烯D、丙烯11、芳香烃热裂解的主要反应有（）。A、芳烃脱氢缩合B、芳构化反应C、烷基化反应D、脱烷化反应12、各类烃裂解的难易顺序为：正构烷烃（）异构烷烃；环烷烃（）芳烃。A、大于，大于B、大于，小于C、小于，大于D、小于，小于13、结焦是在（）温度下，通过（）而成。A、较低，芳烃缩合B、较高，芳烃缩合C、较高，乙炔脱氢稠和D、较低，乙炔脱氢稠和14、自由基连锁反应分为链引发、链传递、（）三个阶段A、链缩合B、链终止C、链增长D、链裂解15、烷烃的K值最（），芳烃最（）。A、小，大B、小，小C、大，大D、大，小16、原料的K值越（），乙烯的收率越（）。A、小，不变B、小，高C、大，高D、大，低17、控制短的停留时间，可以（）二次反应的发生，（）乙烯收率。A、提高，提高B、提高，降低C、降低，不变D、降低，提高18、在烃类热裂解生产乙烯中，工业上都是用（）作为稀释剂。A、水蒸气B、空气C、甲烷D、氮气19、（）作为衡量裂解深度的标准。A、PONAB、KC、KSFD、BMCI20、动力学裂解深度函数综合考虑了原料性质、停留时间和（）效应。A、烃分压B、稀释剂用量C、反应器型式D、裂解温度二、填空题1、在合成氨工艺中应用蒸汽转化制得的粗原料气应满足：①残余甲烷含量的体积分数小于__________；②(CO+H2)/N2(摩尔比)在__________之间。2、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，当析炭较轻时可采用_____________和___________两种法将积炭消除。3、在煤热解的过程中，对热解产物的组成有较大影响的因素有__________、___________和压力。4、煤气化的工业方法要有_____________、___________和外热法。5、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括___________、__________和吸收三个基本过程。6、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：稳定的空气量、_______________和________________。7、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，当析炭较轻时可采用___________和____________两种法将积炭消除。8、目前，世界上生产纯碱的方法主要有_____________、______________和联合制碱法。9、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是____________，载体是____________。10、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、_________和__________。11、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。12、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有__________和__________两种类型。13、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：__________和__________两种类型。三、判断题（）1、对烃类的裂解过程，要求高温，高压，低停留时间。（）2、吸热反应是热力学上不利的反应。（）3、用于氨合成的熔铁催化剂，使用前必须升温还原活化。（）4、醋酸铜氨溶液精制合成氨用合成气是工业上应用最广泛的方法，增加高价铜浓度能增加铜液的吸收能力。（）5、由于爆炸的危险，苯酐不能在爆炸限内生产。（）6、正丁烯氧化脱氢时，空气首先与水蒸气混合，再与丁烯混合。（）7、电石乙炔法制氯乙烯的反应温度高于180度时，反应加快。（）8、二氧化硫炉气干燥所采用的干燥剂为93—95%的浓硫酸（）9、卧式设备常采用主视图、左视图两个基本视图。（）10、化工设备的壳体以圆球体为主。四、简述题1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。3、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。4、从热力学分析气态烃蒸汽转化宜在低压下进行，但在工业生产中一般将压力提高到3.5～4.0Mpa，简述其原因。5、简述合成氨原料气净化阶段湿法脱硫和干法脱硫两种方法各自的特点。6、简述在合成氨粗原料气净化阶段采用低温甲醇洗涤法的优、缺点。7、简述甲烷蒸汽转化过程中防止炭黑的生成条件及消除炭黑的方法。8、氨合成的工艺条件如何选择？9、简述氨碱法制纯碱包括哪些过程？五、计算题1、在隔膜法电解食盐水溶液时，若电解槽的实际电压（V槽）为3.35V，电流效率为95%，食盐水的理论分解电压（V理）为2.171V，试求电解过程中的电能效率。（计算结果保留小数点后两位有效数字）2、管式裂解炉原料乙烷进料1000kg/h，反应掉乙烷量700kg/h，得乙烯400kg/h，，求反应的转化率、选择性和收率。3、某一氯碱工厂的电解车间，采用隔膜法电解食盐水溶液，共有40台电解槽，通电电流为10000A/台，求该厂每天理论上可生产多少NaOH、Cl2、H2？参考答案一、单选题1、D2、D3、A4、B5、A6、C7、C8、D9、C10、D11、A12、A13、A14、B15、D16、C17、A18、A19、C20、D二、填空题1、0.5%；2.8~3.12、降压减量；提高水碳比3、温度；加热速率4、蓄热法；富氧空气气化法5、焙烧；转化6、稳定的矿石组成；稳定的投矿量7、降压减量；提高水碳比8、氨碱法；天然碱加工9、Ni；Al2O310、空气煤气；水煤气；混合煤气；半水煤气11、吸附态水；化学键态水12、铜锌铝系；铜锌铬系13、湿法脱硫；干法脱硫三、判断题12345678910××√××√×√××四、简述题1、答：危害：①炭黑覆盖催化剂的表面，堵塞催化剂的孔道，降低催化剂的活性。②炭黑的生成影响反应器内的传热，致使转化炉管壁局部过热，而缩短其使用寿命。③炭黑的生成能使催化剂粉碎，增大床层阻力，影响生产能力。应采取的措施：①提高蒸汽比（水碳比）；②保持催化剂的活性；③选择适宜的操作条件。2、答：①铁氧化物，含量为80~90%，是催化剂的活性组分；②三氧化二铬，含量为3.0~15%，是催化剂的稳定剂，防止催化剂中的铁组分过渡还原；③氧化钾，含量为0.2~0.4%，是催化剂的助剂，能提高催化剂的活性，强度及耐热性。3、答：优点：①转化反应速度快，最终转化率高；②能处理SO2含量较高的气体；③能减轻尾气的危害。缺点：①热量损失大；②阻力大，能耗增加；③流程长，操作复杂。4、答：①可以节省压缩功消耗；②提高过量蒸汽余热的利用价值；③可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。5、答：湿法脱硫：吸收速度或化学反应速度快，硫容量大，适合于高硫含量的原料气，脱硫液再生方便，可循环使用，还可回收硫黄，但脱硫精度不高。干法脱硫：使用固体脱硫剂，脱硫精高，可将硫化物脱至0.1~0.5cm3/m3，但脱硫设备机组庞大，更换脱硫剂工作笨重，再生能耗大，仅适用于脱除低硫或微量硫。6、答：优点：①可脱除多种杂质：H2S、CO2、COS、CS2、RSH、C4H4S、HCN、NH3和NO，同时还有脱水作用，使气体得到干燥，有用的组分在甲醇的再生过程中得到回收。②净化程度高：总硫可降到0.1ppm以下；CO2可降到10ppm以下。③可选择性脱除H2S和CO2，并可分别加以回收利用。④甲醇热稳定性和化学稳定性好，不会被降解，不腐蚀设备管道，便宜，易获得，可大量生产。⑤可与液氮脱除CO、CH4联合使用，工艺更加合理，能节省投资和动力消耗。缺点：①甲醇有毒，对设备管道安装要求非常严格。②工艺流程长，再生过程比较复杂。7、答：①应使转化过程不在热力学析炭的条件下进行，也就是说，需要把水蒸气用量提高到大于理论最小水炭比，这是保证不会有炭黑生成的前提。②选用适宜的催化剂并保持活性良好，以避免进入动力学可能析炭区。③选择适宜的操作条件。④检查转化管内是否有炭沉积。⑤当析炭较轻时，可采取降压、减量，提高水炭比的办法将其除去。当析炭较重时，可采用蒸汽除炭。8、答：温度：400~500℃；压力：中小型厂20~32Mpa；空间速度：根据压力来确定；进塔气体组成：氢氮比约3；惰性气体：根据新鲜原料气中量来确定；初始氨含量：越低越好，具体量由氨分离方法确定。水吸收可低于0.5%。9、答：盐水制备、石灰石煅烧、吸氨、碳酸化、过滤、煅烧、氨回收。五、计算题1、解：电能效率=(W理/W实)×100%=(I理×V理)/(I实×V实)×100%=(I理/I实)×(V理/V实)×100%=95%×(2.171/3.35)×100%=61.65%2、解：按反应C2H6——→C2H4+H2转化率=（700/1000）×100%=70%目的产物摩尔数=400/28=14.28mol反应掉原料摩尔数=700/30=23.33mol选择性=（14.28/23.33）×100%=61.22%收率=转化率×选择性=70%×61.22%=42.85%3、解：NaOH的产量：G1=1.492×10000×24×40/106=14.3(T)Cl2的产量：G2=1.323×10000×24×40/106=12.7(t)H2的产量：G3=0.0376×10000×24×40/106=0.36(t)