化工工艺学知识点
第二章粗原料气制取
一、固体燃料气化法
名词解释：煤气化：使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤炭转变为燃料用煤气或合成用
煤气。
加氮空气；水蒸汽和空气同时加入，空气的加入增加了气体中N的含量，用来调节
原料气中氢氮比，制得合格煤气
标准煤：含碳量为84%的煤（每千克标准煤的热值为7000千卡）
1．煤气化有几种工业方法？各有什么特点？
蓄热法：将空气和水蒸气分别送入煤层，也称间歇式制气法
富氧空气气化法：用富氧空气或纯氧代替空气进行煤气化
外热法: 利用其他廉价高温热源来为煤气化提供热能，尚未达到工业化阶段
2．气化炉有哪些床层类型，描述各自的特点？工业用煤气化炉有几种类型？
固定床：气体从颗粒间的缝隙中穿过，颗粒保持静止
流化床：增大气速，颗粒开始全部悬浮于气流中，而且床层的高度随气速的增大而升高
气流床：气流速度增大至某一极限值时，悬浮于气流中的颗粒被气流带出
间歇式气化炉、鲁奇炉、温克勒炉、K-T炉、德士古炉
3．煤的气化剂有哪些？用不同气化剂进行煤气化，气体产物各是什么？
空气和水蒸气
空气煤气（N2、CO）、水煤气（H2、CO）、混合煤气、半水煤气
4．固定床煤气化炉燃料层如何分区？各区进行什么过程？
干燥区:使新入煤炉中的水分蒸发
干馏区：煤开始热解，逸出以烃类为主的挥发分，而燃料本身开始碳化
气化区:煤气化的主要反应在气化区进行
灰渣区：灰渣于该区域出炉
5．固定床气化炉燃料最下层是什麽区？其有何作用？
灰渣区可预热从底部进入的气化剂并保持不因过热而变形
6．间歇式制半水煤气的工作循环是什么？为什么？循环时间如何分配？
工业上将自上一次开始送入空气至下一次再送入空气为止，称为一个循环。每个循环有五个阶段，吹风阶段、蒸汽一次上吹、蒸汽下吹、蒸汽二次上吹、空气吹净
7．什麽是加氮空气？其作用为何？使用中应注意什麽事项？
水蒸汽和空气同时加入，空气的加入增加了气体中N的含量。
用来调节原料气中氢氮比，制得合格煤气
使炉温下降慢调节合成氨气体成分，严格控制氮含量，以免引起事故
8．德士古炉废热如何回收？
直接激冷法、间接冷却法、间接冷却和直接淬冷
9．画出间歇式煤气化、德士古炉及谢尔废热锅炉连续气化工艺制备合成氨流程，为什么后两者流程有差别？
Ｐ７０Ｐ７２
二、一氧化碳变换
1、名词解释：高温变换：CO在320～350℃变换，使CO含量低于3%。使用Fe-Cr催化剂，使大
部分CO转化为CO2H2O
低温变换：CO在230~280℃变换，使CO含量低于0.3%,使用Cu-Zn催化剂
耐硫变换：宽温变换在180~500℃，使用Co-Mo系催化剂
重油、煤气化制氨流程中将含硫气体进行CO变换，再脱硫、脱碳
2、高温变换催化剂由哪些成分组成？各起什么作用？
以Fe2O3为主体，加入铬、钾、铜、锌、镍等的氧化物后可以提高催化剂的活性，加入铝、镁等的氧化物可以改善催化剂的耐热及耐毒性能
3、低温变换催化剂由哪些成分组成？各起什么作用？
铜锌铝系和铜锌铬系两种，均以氧化铜为主体，经还原后具有活性的组分是细小的铜结晶-铜微晶。铜是催化剂的活性组分，铜对CO具有化学吸附作用，在较低温度下催化CO变换反应，铜微晶愈小，其比表面积愈大，活性愈高，为了提高微晶的热稳定性，需加入适宜的添加物，氧化锌、氧化铝、氧化铬对铜微晶都是有效的稳定剂
4．高温变换催化剂还原时，为什麽需要保证足量的水蒸汽？
加入足够量的水蒸汽以防止催化剂被过度还原为元素铁
5．低温变换催化剂还原时，为什麽要严格控制还原条件，氢气含量按程序逐步提高？
由于还原反应放热量大，工业生产上因还原操作不慎而烧坏催化剂、缩短使用寿命的实例不少。因此，一定要严格控制还原温度，精心做好配氢工作
6．分段高温变换时，段间冷却有哪些作用？
为了尽可能接近最佳温度线进行反应，可采用分段冷却。段数越多，越接近最佳反应温度线7．为什么低温变换温度要高于露点温度？有什么危害？
当气体降温进入低变系统时，就有可能达到该条件下的露点温度而析出液滴。液滴凝聚于催化剂的表面，造成催化剂的破裂粉碎引起床层阻力增加，以及生成铜氨络合物而使催化剂活性减低。所以低变催化剂的操作温度不但受本身活性温度的限制，而且还必须高于气体的露点温度
8．以煤为原料制气，为什么高温变换要分段进行？而低温变换不必分段进行？
以煤气化制得的合成氨原料气，CO含量较高，需采用多段中温变换。用铜氨液最终清除CO，该法允许变换气CO含量较高，故不设低温变换。低温变换过程温升很小，催化剂不必分段
9．如何确定变换工艺，以天然气或煤为原料各应采用什么变换工艺？说明原因。
①CO的含量；②进入系统的原料气温度及湿含量；③CO变换与脱除残余CO的方法结合考虑
天然气：中（高）变-低变串联，原料气中CO含量低，中（高）变催化剂只需配置一段
煤：多段变换，CO含量高需采用多段变换
第三章粗原料气的净化
一、硫化物的脱硫
1、名词解释：脱硫：原料气中硫化物的脱除
脱碳：二氧化碳的脱除
最终净化：少量残余一氧化碳和二氧化碳的脱除
空间速度：指单位时间、单位体积催化剂通过的标准状态下反应器气体的体积
无机硫：在半水煤气中，无机硫是指H2S
有机硫：对于半水煤气，有机硫通常以硫氧化碳为主，其次为二硫化碳、硫醇，硫醚和噻吩的含量较少。天然气中有机硫主要成分是甲硫醇
反应性硫化物：可被ZnO催化分解的硫化物
非反应性硫化物：噻吩及噻吩族属于最难脱除的硫化物，故称为非反应性硫化物
硫穿透：当清净区逐渐缩短直至从床层中完全消失时，继而当出口气中出现H2S时称为硫穿透工作硫容：当整个床层由“饱和区”和“传质区”两部分组成时，床层脱硫剂的硫容称为穿透硫容或称工作硫容
穿透硫容：同上
饱和硫容：当整个床层由饱和区组成时，床层脱硫剂的硫容量称为饱和硫容
2、何为湿法脱硫，其有何优缺点？主要用于哪些原料制气的脱硫？为什么？
液体脱硫剂。湿法脱硫特点：吸收速度或化学反应速度快，硫容大，适合于脱除气体中的高硫，脱硫液再生简单，且可循环利用，还可回收硫磺。但因受物理或化学反应平衡的制约，其脱硫精度不及干法
适用于煤和石油造气
3、何为干法脱硫，其有何优缺点？主要用于哪种原料？为什么？
干法脱硫是利用固体脱硫剂。最大优点是精度高。主要缺点：脱硫设备机组庞大，更换脱硫剂工作笨重，再生能耗大
适用于低含量天然气
4、湿法脱硫方法的选择原则有哪些？
①满足特定工艺对脱硫要求的净化度②硫容量大③脱硫剂活性好，容易再生，且消耗定额低
④不易发生硫堵⑤脱硫剂价廉易得⑥无毒性、无污染或污染小
5、氧化还原脱硫为什么必须满足下列条件0.75V > E Q/H2Q > 0.2V？
为保证脱硫剂能充分氧化H2S，同时又能使脱硫后脱硫剂能被空气中氧所再生
6、氧化铁脱硫剂由什么构成？
以铁屑或沼铁矿、铁木屑、熟石灰拌水调制，并经干燥而制成
7、氧化锌脱硫法的优、缺点有哪些? 具体说明, 最大特点是什么?主要用于哪种原料脱硫?
脱硫精度高，硫容量大，使用性能稳定可靠
可将原料气中的硫化物脱除到0.5~0.05cm3/m3数量级
天然气、石油馏分、油田气、炼厂气、合成气、以及二氧化碳原料气
8、氧化锌脱硫床层如何分区?画出双床串联倒换法氧化锌脱硫流程,为什么这样设计?
9、以天然气或煤为原料制气，各用什么方法脱硫，为什么/
多采用有机溶剂法脱硫，因为有机溶剂对有机硫具有良好的溶解性
二、脱碳
1、物理与化学吸收法脱碳相比较，各有哪些特点和规律？
物理吸收：各分子间的作用力为范德华力，符合亨利定律，高压下，物理吸收的吸收量大，物理吸收的吸收能力比化学吸收大，物理吸收中，吸收剂的吸收容量随酸性组分分压的提高而增高，溶
剂即是吸收剂，可采用简单闪蒸法（溶液再生中）
化学吸收：各分子间力为化学键力，低压下，化学吸收的吸收量大，化学吸收中吸收剂的吸收容量与吸收剂中活性组分的含量有关，热效应大，溶液再生时，需要用再沸器进行热再生，化学吸收的溶剂是有限的
2、热碳酸钾脱碳溶液包括哪些物质？各起什么作用？
A碳酸钾，提高吸收能力，加快反应速率B活性剂，提高净化度C缓蚀剂，保护钢表面，防腐蚀D消泡剂，破坏气泡间液膜的稳定性，加速气泡的破裂，降低溶液的起泡高度
3、两段脱碳吸收塔外形如何设计，为什么？
吸收塔：吸收塔是加压设备，进入上塔的溶液量仅为全部溶液量的四分之一至五分之一，气体中大部分二氧化碳是在塔下部被吸收，因此塔分上下两段，上塔塔径较小而下塔塔径较大再生塔：再生塔也分上下两段，上下塔的直径可以不同。因其为常压设备，为制作和安装方便，上下塔也可以制成同一直径
4、为什么用缓蚀剂，其作用原理是什么？
缓蚀剂会在铁表面起钒化作用，使铁氧化成四氧化三铁，形成牢固致密的钝化膜，保护钢表面，使之不遭受腐蚀
5、低温甲醇洗涤法脱碳有什么优缺点？
优点：A可以脱除气体中的多种组分B净化度高
C可以选择性的脱除原料气中H2S和CO2,，并分别加以回收D热稳定性和化学稳定性好
E利于后续工艺
缺点：工艺流程长，再生过程复杂，甲醇具有毒性
6、甲醇富液如何再生？
A减压闪蒸解吸B气提再生C热再生
7．脱碳后溶液再生时，加热减压可以促进二氧化碳的解吸，请问解吸压力如何确定？为什麽？
解吸压力低，对多回收二氧化碳是有利的，但考虑到下游工序对二氧化碳气体产品压力要求，二氧化碳解吸压力一般在0.18~0.3MPa。
8．为什么煤、重油的气化工艺不同，低温甲醇洗流程也不相同？解释原因并画出两流程简图。
两步法低温甲醇洗适用于废热锅炉流程，进变换系统的原料气脱硫要求严格，用低温甲醇洗脱硫，脱硫后进变换，在CO变换后在用低温甲醇洗脱除CO2 。
一步法甲醇洗适用于激冷过程，原料气经耐硫变换后，用低温甲醇洗同时进行脱硫和脱碳
9．聚乙二醇二甲醚法脱碳可以百分之百回收二氧化碳，为什么？
该法净化度可达10 -6级，二氧化碳在聚乙二醇二甲醚溶剂中的溶解度关系在较宽的压力范围内都符合亨利定律，闪蒸的压力越低，二氧化碳的回收率越高，真空闪蒸的级数完全由经济效益决定
三、原料气的最终净化
1、名词解释：
原料气的最终净化（有哪几种方法？）：残余少量CO、CO2的脱除，CO+CO2＜10ppm
铜氨液：铜盐氨溶液在高压低温下生成CO的络合物
铜洗气：铜氨液吸收法净化后的气体
精练气：铜氨液吸收法净化后的气体
氮洗：用液体氮洗涤CO的操作
甲烷化：在催化剂上用氢气把CO还原成甲烷
2、铜氨液由哪些物质组成？铜氨液中有几种铜离子（分子式），各起什么作用，它们间有什么关系？
铜氨液中低价铜是吸收CO的活性组分，为什么要有高价铜的存在？极限铜比的意义及变化规律。
铜氨液中氨有几种存在形式，各有什么作用？
铜氨液是铜离子、酸根及氨组成的水溶液
Cu+以【Cu（NH3）2】+形式存在，是吸收CO的活性组分；Cu2+以【Cu（NH3）4】2+形式存在，没有吸收CO的能力，但溶液中必须有，否Cu（NH3）4 Ac2+Cu= 2Cu（NH3）2Ac 向左进行有金属铜析出
防止金属铜的生成，极限铜比R M随T Cu增大而减小
络合氨、固定氨、游离氨
3．用铜氨液进行最终净化时，工业生产常选用醋酸，为什麽？其浓度如何确定？若总铜离子浓度为
2.5mol/L, 醋酸浓度应达何浓度？
不论何种铜氨溶液，溶液中的络离子【Cu（NH3）2】+ 、【Cu（NH3）4】2+都需要酸根与之结合，为确保总铜含量，使用醋酸铜氨溶液，其吸收能力与蚁酸铜氨溶液接近，组成稳定，再生损失小。操作中醋酸含量以超过总铜含量10%~15%较为合适，一般为2.2~3.0mol/L
4、铜氨液吸收CO原理，解释吸收系数和吸收能力的影响因素。铜氨液吸收C O2、O2、H2S反应式。P183
增大低价铜含量、降低温度、提高压力都能增大铜液的吸收能力。
当游离氨浓度较大时，影响吸收速率的主要是气膜阻力
5、铜氨液再生（解吸及还原的反应方程式、操作条件），画出简单的铜氨液再生流程图，解释再生
操作条件与设备叠合设置的巧妙原理。（重点）
铜液中CO残余量是再生操作的主要指标之一，影响CO残余量的因素有压力、温度和停留时间
A再生压力：通常只要保持再生器出口略有压力，以使再生器能够克服管路和设备阻力达到回收系统即可
B再生温度：在兼顾铜液再生及氨的损失的条件下，接近沸腾情况的常压再生温度以76~80℃为宜，而离开回流塔的铜液温度不应超过60℃
C：在铜液循环量一定时，铜液的停留时间，用再生器的液位来控制，一般控制在1/2~2/3高度比较合适
6、甲烷化法的工作原理和对原料气的要求是什么？为什么？
CO+3H2===CH4+H2O △H298= -206.16kJ/molCO
CO2+4H2===CH4+2H2O △H298= -165.08kJ/molCO2
原料气中的碳的氧化物含量（体积分数）一般应小于0.7%
7、甲烷化催化剂和甲烷转化催化剂的相同点和不同点？
A要求离开甲烷化反应器的碳的氧化物含量是极小的，这就要求甲烷化催化剂有很高的活性，而且在更低的温度下进行
B碳的氧化物与氢的反应是强放热反应，要求甲烷化催化剂能承受很大的温升
8、甲烷化催化剂还原时，为什么对还原气中碳氧化物的含量有要求？是多少？为什么？
进行甲烷化最终净化时，为什麽要控制入口气中碳氧化物的含量？应控制在多少？为什麽？
甲烷化催化剂的中毒及注意事项有哪些？为什麽T<200度时，甲烷化催化剂不能与一氧化碳接触？
再用原料气还原时，为了避免床层温升过高，必须尽可能控制碳的氧化物含量在1%以下
只需原料气中碳氧化物的含量在0.5%~0.7%，甲烷化反应放出的热量就能足够将进气口气体预热到需要的温度
除羰基镍为甲烷化催化剂的毒物外，硫、砷和卤素也能使它中毒，即使这些元素微量也会降低催化剂的活性和寿命
还原后的催化剂不能用含有CO的气体升温，以防止低温时生成羰基镍
9、深冷分离法：原理及其特点，氮气的作用，原料气预处理的原因。
深冷分离法是在深度冷冻(<100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮混合气（突出优点）气体混合物的冷凝系由汽液两相平衡决定，即由冷凝液组成与其气相各组分的平衡分压决定。分离气体混合物中某些组分，可以利用各种气体的沸点（即冷凝温度）不同，以部分冷凝或精馏方法实现。
液氮洗涤是用高纯的氮在-190℃左右将原料气中所含的少量CO分离的过程。
预处理：分子筛吸附CO、CO2；活性炭除去NO、NO2
第四章氨的合成
1、氨的合成为什么采用循环的回路流程？
由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用分离氨后的氢氮气体循环的回路流程
2、惰性气体浓度在进塔和出塔时不同，对吗？为什么？请推导出其变化关系式？（重点）
氨合成反应过程中物料的总摩尔随反应的进行而减小，惰性气体不参与反应，故惰性气体浓度在进塔和出塔时不同。
P207
3、氨合成催化剂主要有哪些物质构成，各物质主要起什么作用？何为结构型促进剂、电子型促进剂？铁系催化剂活性组分为金属铁，为还原前为FeO、Fe2O3，，作为促进剂的成分为K2O、CaO、MgO、Al2O3、SiO2等
Al2O3、MgO的加入使催化剂的表面积增大，氨含量亦随之增加。K2O使催化剂的表面积有所下降，活性显著增加。CaO能降低熔体的熔点和粘度，还可以提高催化剂的热稳定性。SiO2具有中和碱性组分的作用，还具有提高催化剂抗水毒害和耐烧结的性能。
结构型促进剂：通过改善还愿态铁的结构而呈现出促进作用
电子型促进剂：使金属电子逸出功降低，有利于氮的活性吸附，从而提高活性
4、氨合成催化剂活性下降的原因有哪些，如何预防？
细结晶长大改变了催化剂的结构，催化剂中毒以及机械杂质遮盖而使比表面积下降
氢氮原料气送往合成系统前应充分清除各类毒物以保证原料气的纯度
5、理论上如何调整氨合成工艺温度？以达到最大平衡氨含量？
氨合成的温度一般控制在400~500℃，催化剂的床层进口温度比较低，大于或等于催化剂使用温度的下限，依靠反应热床层温度迅速提高，而后温度再次下降，生产后期，催化剂活性降低，操作温度应适当提升
6、氨合成时如何调整压力达到最佳经济效益？
通常原料气和设备的费用对过程的经济指标影响较大，在10~35MPa范围内，压力提高，综合费用下降，从能量消耗和综合费用分析，可以认为30MPa左右是氨合成的比较适宜的操作压力
7、增大氨合成时的空间速度，会对生产效益带来负面影响，试进行分析。
加大空速将使系统阻力增大、循环功耗增加，氨分离所需的冷冻负荷也加大。同时，单位循环气量的产氨量减少，所获得的反应热也相应减少，当反应热减少到一定程度，合成塔就难以维持“自热”。
8、试分析合成塔进口气组成对氨合成的影响。
当氢氮比为3时，对于氨合成反应，可得最大平衡氨含量
氨合成反应中氢和氮总是按3:1消耗，新鲜空气氢氮比控制为3，否则循环系统中多余的氢或氮就会积累起来，造成循环气中氢氮比失调。维持过低的惰性气体含量需要大量排放循环气，导致原料气消耗量增加，循环气中惰性气体含量一定，新鲜气消耗随之增大，循环气中惰性气体的含量应根据新鲜气惰性气含量、操作压力、催化剂活性等条件而定。进塔气体中氨含量越高，氨净值越小，生产能力越小。初始氨含量的高低取决于氨分离的方法。
9、氨有哪些分离方法？各有什么优、缺点？
水吸收法：氨在水中的溶解度很大，与溶液平衡的气相氨分压很小，因此用水吸收法分离氨效果良好。但气相亦为水蒸气饱和，为防止催化剂中毒，循环气需要严格脱除水分后才能进入合成塔。水吸收法的产品是浓氨水
冷凝法：该法是冷却含氨混合气使其中大部分气氨冷凝以便于不冷凝的氢氮分开，加压下，气相中饱和氨含量随温度的降低、压力的增高而减少。水冷仅能分离一部分氨，气相尚含氨7%~9%，需
要进一步以液氨做冷冻剂冷却到0℃以下，才可能使气相中氨含量降至2%~4%、
10、氨合成塔由哪两部分构成？为什么要这样设计？
氨合成塔通常都由内件和外筒两部分构成，内件置于外筒之内。内件由催化剂筐、热交换器、电加热器三个主要部分构成。进入合成塔的气体先经过内件与外筒之间的环隙，内件外面设有保温层，以减少向外筒的散热。氢氮对碳钢有明显的腐蚀作用，在高温高压下，氮与钢中的铁及其他很多合金元素生成硬而脆的氮化物，导致金属机械性能降低，因此需要设计成外筒主要承受高压，不承受高温，内件只承受高温不承受高压、
11、何为驰放气，如何回收其中的氢？
液氨冷凝过程中，部分氢氮气及惰性气体溶解其中，溶解气体大部分在液氨贮槽中减压释放出来，称之为贮槽气或驰放气。
回收：中空纤维膜分离法、变压吸附分离法、深冷分离法
第五章合成氨综述
1、名词解释：冷法净化：把采用像低温甲醇洗涤法脱硫、脱碳，深冷分离法脱除少量CO的操作
热法净化：把采用像热钾碱法脱碳、甲烷化法脱除少量CO与CO2的操作
2、重油为原料含硫量较高，用德士古气化炉或谢尔气化炉各应采用什么工艺流程，画出并说明原因？德士古激冷发流程:重油+纯氧+蒸汽→德士古制气→消除炭黑→耐硫变换→一步低温甲醇法脱硫脱碳→深冷洗涤法最终净化→压缩→合成→氨
谢尔废热锅炉造气流程：重油+纯氧+蒸汽→谢尔炉→清除炭黑→低温甲醇法脱硫→高低变换→低温甲醇法脱碳→深冷洗涤法最终净化→压缩→合成→氨
3、煤为原料用UGI炉气化的工艺总流程？
煤+空气+蒸汽→半水煤气→氧化法制硫→高温变换→低温变换→氨吸收法脱碳→铜氨液吸收最终净化→压缩→合成→氨
4、煤为原料用德士古炉气化的工艺总流程，用谢尔气化炉的工艺总流程
德士古激冷流程：70%水煤浆+纯氧→造气→耐硫变换→一步法低温甲醇法脱硫脱碳→深冷洗涤法最终净化→压缩→合成→氨
谢尔废热锅炉造气流程：粉煤+纯氧+蒸汽→造气→低温甲醇法脱硫→高变低变→低温甲醇法脱碳→深冷洗涤法最终净化→压缩→合成→氨
5、天然气为原料制氨的总流程？
天然气→脱硫→一段转化→二段转化→高低变换→热碳酸钾脱碳→甲烷化法最终净化→压缩→合成→氨
化工工艺学考试卷
《化工工艺学》试题一 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭的可能性， 这三个副反应的化学反应方程式分别为______________________、_______________-_______和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。 2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、_______- __和__________。 3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。 4、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。 5、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。 6、氨合成塔的内件主要由__________、__________和电加热器三个部分组成。 7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________________- __（反应方程式）和____________________________________________（反应方程式）。 8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的组成指标 O<8%。 为：S>20%、__________、__________、__________、__________和H 2 9、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：①稳定的空 气量、②__________和③_________________。 10、电解法生产烧碱的电解反应为_____________________________________（反应方程 式）。 二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分） 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、简述氨碱法生产纯碱的优、缺点。 5、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。 《化工工艺学》试题二
《化工工艺学》试题库(部分)(7-7)
《化工工艺学》复习题（部分） （说明：红色部分作为重点看，黄色部分内容以达到了解程度为主） （填空20分，选择30分判断题10分，简答20分，流程说明20分） 复习以上课画的重点为主 1．基本有机化工产品是指什么？ 2．衡量裂解结果的几个指标：转化率、产气率、选择性、收率和质量收率。 4.乙烯液相加氯生产二氯乙烷的反应机理是什么？乙烯氧氯化生产氯乙烯的反应机理是什么？甲烷热氯化反应机理是什么？ 5.目前氯乙烯生产的主要方法有哪几种。平衡型氯乙烯生产工艺流程的主要特点是指什么？ 6.不同族烃类，如链烷烃、环烷烃、芳烃，其氢含量高低顺序？ 7．基本有机化学工业原料包括哪些？ 8．基本有机化学工业的主要产品? 9. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 10. 简述一次裂解反应的规律性。 11. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 12. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 13. 试述烃类热裂解的反应机理。 14. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 15. 烃类裂解有什么特点？ 16. 裂解供热方式有哪两种？ 17. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？ 18. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争？ 19. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响？ 20. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？
21. 烃类热裂解过程中为实现减压而采用加入稀释剂的方法，稀释剂可以是惰性气体或水蒸气。工业上都是用水蒸气作为稀释剂，其优点是什么？ 22. 什么叫KSF，为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。 23. 为了提高烯烃收率裂解反应条件应如何控制？ 24. 为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？ 25. 管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？ 26. 裂解气净化分离的任务是什么？裂解气的分离方法有哪几种？ 27. 什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？ 28. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？ 29. 裂解气中含有哪些杂质？为什么在分离前必须除去？方法有哪些? 30. 什么叫分子筛？分子筛吸附有哪些特点，有哪些规律？ 31. 在烃类裂解流程中，什么叫前加氢流程？什么叫后加氢流程？各有什么优缺点？32．根据顺序深冷分离流程图，用文字描述有物料经过时，在各装置发生的变化，如脱去何物质，塔顶分离出何物质，塔釜分离出何物质等，将每一条流向都尽量详细说明。33．说明三种深冷分离流程(顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷流程)有什么特点. 34．脱丙塔塔底温度为何不能超过100℃？ 35. 什么叫“前冷”流程，什么叫“后冷”流程？前冷流程有什么优缺点？ 36. 脱甲烷塔在深冷分离中的地位和作用是什么？脱甲烷塔的特点是什么？ 37. 脱甲烷过程有哪两种方法，各有什么优缺点？乙烯塔在深冷分离中的地位是什么？乙烯塔应当怎样改进？ 38．简述影响乙烯回收的诸因素。 39. 能量回收在整个裂解工艺流程中，主要有哪三个途径? 40. 脱甲烷塔和乙烯塔采用中间冷凝器和中间再沸器各有什么优缺点? 41. 举例说明复迭制冷的原理。 42. 多级循环制冷的原理是什么？应当采取哪些措施，才能使多级循环制冷的能量得到合理利用？ 43．苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，由苯和丙烯烷基化通过均相自氧化生成过氧化异丙苯，再在酸的催化作用下分解为苯酚和丙酮。请画出异丙苯法生产苯酚和丙酮的原则流程图(图中标出物料流向，原料名称等)和指明各过程所起的作用？ 44. 什么叫热泵？ 45.精馏塔的热泵制冷方式有哪几种？ 46.除了烃类裂解制乙烯的方法外，还有哪些方法有可能生产乙烯?
化工工艺学习题全集
化工工艺学习题全集 Revised as of 23 November 2020
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 化工生产过程一般可概括为 原料预处理 、 化学反应 和 产品 分离及精制 三大步骤。 2. 根据变质程度不同，煤可以分为 泥炭 、 褐煤 、 烟煤 和 无 烟煤 ；随变质程度增加 碳 含量增加， 氢 和 氧 含量降低。化学 工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门 科学，内容包括 生产方法 、 原理 、 流程 和 设备 。 3. 高含量的 烷烃 ，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原 料。 4. 化工中常见的三烯指 乙烯 、 丙烯 、 丁二烯 ；三苯指 苯 、 甲苯 、 二甲苯 。 5. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、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 烷烃 、 环烷烃 、 芳香 烃 三大类。 6. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次 加工。一次加工方法为 常压蒸馏 和 减压蒸馏 ；二次加工主要方法 有： 催化重整 、 催化裂化 、 加氢裂化 和焦化 等。 7. 辛烷值 是衡量汽油抗爆震性能的指标， 十六烷值 是衡量柴 油自燃性能的指标。 8. 天然气的主要成分是 甲烷 。 9. 天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法 和 部分氧化法，主要反 应分别是 和 。 10. 硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、 硫铁矿 制酸、 冶炼烟气 制酸和石膏 制酸等。 11. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱 硫 ，低硫含量可以采用 干法脱硫 。 12. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因 此， 降低温度 、 提高压力有利于平衡转化率的提高。 13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉 、 接触室 和 吸收 塔 。 14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO 2的制取和净化 、 SO 2氧化成SO 3 和 SO 3的吸收 。 15. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步，包括 氨氧化制NO 、 NO 氧化制NO 2 和 水吸收NO 2 制酸 。 17硝酸生产的原料有 氨 、 空气 和 水 。 16. 浓硝酸生产方法有 直接法 、 间接法 和 超共沸酸精馏法 。 17. 氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。 18. 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 降低 ，或压力 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。 19. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤 和 天然气 。 20. 甲烷化反应是 CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 21. 氯在氯碱厂主要用于生产 液氯 和 盐酸 。 22. 氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液 氯 。 23. 食盐水电解阳极产物是 Cl 2 ，阴极产物是 NaOH 和H 2 。 24. 食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法 、 汞阴极法 和 离子交 换膜法 。 25. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的 电解槽，它们是 离子膜电解槽 、 隔膜电解槽 、和 水银电解槽 26. 铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是 有钙焙烧 和 无钙焙烧 。有钙焙烧生产铬盐的主要废物是 铬渣 ，它含有致癌物 六价 铬 。 27. 常见的铬盐产品主要有 重铬酸钠 、 重铬酸钾 、 铬酐 和 （铬绿）Cr 2O 3 。 28. 目前纯碱生产主要有三种方法，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 。 29. 索尔维制碱法主要原料是 NH 3 、 CaCO 3 与 NaCl 。 30. 索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl +CaCO 3=Na 2CO 3+CaCl 2，则该反应的原子利用度为 % （已知原子量 Na ：23，C ：12，O ：16，Ca ：40，Cl ：）。 31. 侯氏制碱法主要原料是 NH 3 、CO 2 与 NaCl 。 32. 侯氏制碱法的主要产品是 Na 2CO 3 和 NH 4Cl 。 33. 湿法磷酸生产的两种主要原料是 磷矿石 和 硫酸 。 34. 磷酸生产工艺主要是根据硫酸钙结晶形式划分的，硫酸钙常见有三种结晶形式，分别是 两水 、 半水 和 无水 。 35. 烷基化最典型的应用是 烷基化汽油生产 和 甲基叔丁基醚 (MTBE)生产 。 36. 甲基叔丁基醚(MTBE) 是常用的汽油添加剂，是通过 烷基化 反应生产的。 37. 氯化反应主要有三种类型，分别是 加成氯化 、 取代氯化 和 氧氯化 。 38. 生产氯乙烯主要原料是 乙炔 和 乙烯 。 39. 氯乙烯的主要生产方法有 乙烯氧氯化 和 乙炔和氯化氢加成 。 40. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯 和 丙烯 。 41. 烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应 和 断链反应 。 42. 羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸 。 43. 催化剂一般由 活性组分 、 载体 和 助催化剂 组成。 44. 乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag 。 45. 丙烯腈的主要生产方法是 氨氧化 ，主要原料是 丙烯 和 氨 。 46. 环氧乙烷的主要生产方法是 乙烯环氧化 ，生产原料是 乙烯 和 氧 ，主要用途是 乙二醇 。 47. 皂化反应是指油脂在 碱性 条件下的水解反应。 422CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
化工工艺学-期末复习题
《化工工艺学》期末复习题 1、化学工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括（原料加工、设 备、工艺流程）。 2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和（化学矿）。 3、石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、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（烷烃、环烷烃、芳香烃）三大类。 4、辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标，（十六烷值）是衡量柴油自燃性能的指标。 5、硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括（SO2的制取和净化）、（SO2氧化成SO3）和SO3的吸收。 6、各族烃类裂解反应的难易顺序为（正烷烃>异烷烃>环烷烃>芳香烃）。 7、CO变换反应是（可逆放热反应）。 8、隔膜法电解食盐水工艺的主要产品是（NaOH和Cl2）。 9、烷烃热裂解主要反应为（脱氢反应和断链反应）。 10、催化剂一般由（活性组分、载体和助催化剂）组成。 11、半水煤气是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气，主要成分是（CO、H2和N2）。 12、转化率是针对（反应物）而言的；选择性是针对（目的产物）而言的；收率等于转化率与选择性之 积。 13、聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而得，在其高分子中结构单元与重复单元（相同）。 14、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和（产品分离及精制）三大步骤。 15、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和（丁二烯），三苯指苯、甲苯和（二甲苯）。 16、SO2氧化成SO3的反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此，（降低温度）、（提高压力）有 利于平衡转化率的提高。 17、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3，该反应是一个（可逆）、（放热）、体积缩小的反应。 18、分子发生热裂解反应，反应温度最高的是（乙烷）。 19、硫铁矿焙烧工艺中（硫酸化焙烧）是用来回收中钴、铜、镍等有色金属的。 20、块状原料煤一般用固定床气化炉。加料位置在（上部），气化位置在（中部）。 21、氧氯化最典型的应用是（乙烯制氯乙烯）。 22、煤干馏产物有（焦炭、煤焦油和煤气）。 23、煤气化过程中温度最高的是：（氧化层）。 24、己二胺和己二酸缩聚生成尼龙-66，在其高分子中，结构单元与重复单元（不相同）。
化工工艺学复习题
化工工艺复习资料 一、问答题： 1、了解尿素合成反应中的相平衡和化学平衡计算的基本方法、影响因素。 2、尿素合成反应过程的主要副反应及控制。 3、尿素生产的汽提法流程原理及特点。 4、中和法生产硝酸铵的热利用及减少氨损失措施。 5、结合相图分析湿法磷酸生产中控制硫酸钙的结晶对过程的影响。 6、简述过磷酸钙生产过程两个阶段的特点。 7、为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 8、以农副产品为原料生产化工产品的例子，简单地描述一下它们的生产过程。 9、对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？ 10、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为什么要在不同温度条件下分段进行？ 11、焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处？ 12、在湿法磷酸生产中，可采用哪些措施来提高磷的总收率？在诸多生产方法中，你认为哪种比较好？ 13、合成氨的主要生产工序，各工序的作用和任务？ 14、合成气的制取方法有哪些？ 15、写出烃类蒸汽转化的主要反应。 16、简述一段转化炉的炉型结构。 17、简述常用脱硫方法及技术特点以及适用流程。 18、少量CO 、CO 、O 的脱除方法有哪些？2219、有哪些原料可生产合成气？合成气的 生产方法有哪些？ 20、合成气可用来制造什么化工产品？为什么近年来合成气的生产和应用受到重视？ 21、以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？ 22、由煤制合成气有哪些生产方法？这些方法相比较各有什么优点？ 23、煤的热分解过程条件的变化对煤的干馏和气化有什么影响？ 24、简述常压固定床煤气炉操作循环和炉内煤气化主要区域。 25、天然气-水蒸气转化法制合成气过程有哪些步骤？为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？用哪些脱硫方法较好？ 26、为什么天然气-水蒸气转化过程需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？ 27、写出一氧化碳变换的反应？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？为什么该反应存在最佳反应温度？最佳反应温度与哪些参数有关？ 28、为什么一氧化碳变换过程要分段进行并要用多段反应器？段数的选定依据是什么？ 29、一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？ 30、氨合成反应的平衡常数Ｋf 随温度和压力是如何变化的？ 31、影响氨平衡浓度的因素有哪些？ 32、论述温度和压力对氨合成反应速率的影响。 33、惰性气体对氨合成反应的平衡氨浓度及反应速率的影响？ 34、简述氨合成催化剂活性组分与助剂的作用。 35、在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩机前，而氨冷则在循环压缩机之后？ 36、影响尿素合成的因素有哪些？ 37、硫铁矿焙烧炉气的主要杂质有哪些危害？怎样清除？
《化工工艺学》考试试卷
《化工工艺学》考试试卷 一、选择题（20分,每题2分） 1、下列哪一项不是天然气转化合成气时副反应析碳的危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层，增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中，沸程最低的是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 4、天然气转化合成气使用的催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe C、Ni D、Co 5、对CO变换反应，下列说法正确的是 A、高温和高水碳比有利于平衡右移 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 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是 A、Cu B、Ag C、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2，CO2 B、Ar，CO2 C、O2，H2O D、N2，CH4 8、关于脱氢反应中下面哪一项是错误的 A、催化剂活性组分为Fe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯的催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂 D、ZSM-5分子筛催化剂 10、下列哪项不是磺化反应的特点
A、亲电取代 B、饱和烃比芳环易磺化 C、可逆反应 D、HSO3+阳离子为真正的磺化剂 1、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和三大步骤。 ( A ) A、产品分离及精制； B、工艺条件优化； C、设备与安装工程； D、产品方案设计 2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和。 ( C ) A、金属矿； B、化学矿； C、化学中间体； D、工业盐 3、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和，三苯指苯、甲苯和。 ( A ) A、丁二烯和二甲苯； B、丁二烯和乙苯； C、丁烯和二甲苯； D、丁烯和乙苯 4、为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为常 压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 5、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3，该反应是一个、、体积缩小的反应。 ( D ) A、不可逆、吸热； B、不可逆、放热； C、可逆、吸热； D、可逆、放热 6、侯氏制碱法的主要产品是。 ( C ) A、NaHCO3和NH4Cl； B、Na2CO3和NaCl； C、Na2CO3和NH4Cl； D、Na2CO3和NaHCO3 7、烷烃热裂解主要反应为。 ( B ) A、加氢反应和断链反应 B、脱氢反应和断链反应 C、脱氢反应和重组反应 D、加氢反应和重组反应 8、转化率是针对而言的；选择性是针对而言的；收率等于转化率与选择性 之积。 ( D ) A、目的产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目的产物、反应物 D、反应物、目的产物 9、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值：。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量； C、提高氧含量； D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨的熔铁催化剂Fe3O4-Al2O3-K2O说法错误的是：。( A ) A、Fe3O4是活性组分 B、Al2O3是结构型助催化剂 C、K2O是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化 二、填空题（30分,每空2分） 1、煤高温干馏的产物、、、。 2、四大基本有机化工原料分别是、、、。 3、化工中常见的三烯指、、；三苯指、、。 4、为将重质油转化为轻质油及化工产品，石油二次加工方式有、、、。
《化工工艺学》考试试卷
《化工工艺学》考试试卷 一、选择题(20分,每题2分) １、下列哪一项不就是天然气转化合成气时副反应析碳得危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层,增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中,沸程最低得就是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应就是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 ４、天然气转化合成气使用得催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe Ｃ、Ni Ｄ、Co 5、对CO变换反应,下列说法正确得就是 A、高温与高水碳比有利于平衡右移 B、变换反应就是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡与反应速度都无影响 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺得催化剂得活性组分就是 A、ＣｕＢ、Ag Ｃ、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2,CO２ B、Ar,CO2 Ｃ、O２,H2O Ｄ、N2,CH4 ８、关于脱氢反应中下面哪一项就是错误得 A、催化剂活性组分为Ｆe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯得催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂Ｄ、ZSＭ-5分子筛催化剂 10、下列哪项不就是磺化反应得特点 Ａ、亲电取代Ｂ、饱与烃比芳环易磺化
C、可逆反应 D、HSO3＋阳离子为真正得磺化剂 １、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与三大步骤。( A ) A、产品分离及精制; B、工艺条件优化; C、设备与安装工程; D、产品方案设计 ２、化学工业得主要原料包括煤、石油、天然气与、( C ) A、金属矿; B、化学矿; C、化学中间体; Ｄ、工业盐 3、化工中常见得三烯指乙烯、丙烯与,三苯指苯、甲苯与。 ( A ) A、丁二烯与二甲苯; B、丁二烯与乙苯; Ｃ、丁烯与二甲苯; D、丁烯与乙苯 4、为了充分利用宝贵得石油资源,要对石油进行一次加工与二次加工。一次加工方法为常压 蒸馏与减压蒸馏;二次加工主要方法有等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化与焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 ５、合成氨反应方程式为Ｈ2+3N2→2ＮH3,该反应就是一个、、体积缩小得反应。 ( D ) A、不可逆、吸热; Ｂ、不可逆、放热; C、可逆、吸热; D、可逆、放热 ６、侯氏制碱法得主要产品就是。 ( C ) A、NａＨCO3与NH4Ｃｌ;Ｂ、Nａ2ＣO3与NaCl; C、Na２CO3与NH4Cl;Ｄ、Na2CO３与ＮaHCO3 ７、烷烃热裂解主要反应为。 ( Ｂ) Ａ、加氢反应与断链反应 B、脱氢反应与断链反应 C、脱氢反应与重组反应 D、加氢反应与重组反应 ８、转化率就是针对而言得;选择性就是针对而言得;收率等于转化率与选择性之积。 ( D ) A、目得产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目得产物、反应物 D、反应物、目得产物 ９、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值: 。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量; C、提高氧含量; D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨得熔铁催化剂Ｆｅ3O4－Ａl２O３-K2O说法错误得就是: 。 ( Ａ ) A、Fe3Ｏ4就是活性组分 B、Al2O3就是结构型助催化剂 C、K2O就是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化
《化工工艺学》期末复习题初步整理
《化工工艺学》复习题初步整理 1 绪论 1.掌握以下概念 化学工业：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造业。化学工艺学：即化工生产技术，系指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。 化学工程学：化学工程学主要研究：化学工业和其它过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，它的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。 2．现代化学工业特点。 1．原料、生产方法和产品的多样性与复杂性； 2．向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高； 3．是多学科合作、生产技术密集型的生产部门； 4．重视能量合理利用,以及采用节能工艺和方法； 5．资金密集，投资回收速度快，利润高； 6. 化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工企业首要解决的问题。 3．化学工业发展方向。 1.面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术，缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品更新和升级的速度； 2.最充分、最彻底地利用原料； 3.大力发展绿色化工； 4.化工过程要高效、节能和智能化； 5.实施废弃物的再生利用工程。 4．化学工业的原料资源
自然资源：矿物、生物、空气和水。 矿物资源：金属矿、非金属矿、化石燃料矿 生物资源：农、林、牧、副、鱼的植物体和动物体 另外：再生资源（废物利用） 化学工业主要产品 无机化工产品：酸、碱、盐 基本有机化工产品：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘、合 成气等。 高分子化工产品：塑料、合成橡胶、合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等。精细化工产品：涂料、表面活性剂、粘合剂、催化剂、食品添加剂等。 生物化工产品：甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、各种氧基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白抗生素、维生素、甾体激素、疫苗等。 2 化学工艺的共性知识 1.为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源 答：⑴基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90℅来源于石油和天然气，有机化工产品的上游原料之一：三烯主要由石油 制取； ⑵天然气的热值高、污染少、是一种清洁能源，同时又是石油化工的重要 原料资源；⑶从煤中可以得到多种芳香族化合物，是精细有机合成的主要原料，煤的综合利用可为能源化工和冶金提供有价值的原料。 他们的综合利用途径有哪些 ⑴石油：①一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏 ②二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷 基化、异构化、焦化等。 ⑵天然气：①天然气制氢气和合成氨；
化工工艺学复习题
化工工艺学习题汇编 一、单项选择题 1.各种不是C8芳烃来源的是（） A．邻二甲苯 B.乙苯 C．间二甲苯 D.异丙苯 2.在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成交谈、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A．煤气化 B.煤液化 C.热裂解 D.煤干馏 3.Mobil公司LTD法主要用于（） 4.A.芳烃歧化 B.烷基转移 C.芳烃脱烷基化 D.芳烃烷基化 4.既是保证乙烯回收率和乙烯产品质量（纯度）的关键设备，又是冷量主要消耗所在的设备是( ) A.甲烷塔和乙烯塔 B.脱甲烷塔 C.甲烷塔 D.乙烯塔 5.一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量称为( ) A.生产能力 B.生产强度 C.有效生产周期 D.转化率 6 .在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A.煤干馏 B.煤气化 C.煤液化 D.煤固化 7.深冷分离过程需要制冷剂，各制冷剂的常压沸点决定了它的最低蒸发温度，乙烯的常压沸点为-103.7℃，可以作为( ) A.-100℃温度级的制冷剂 B.-140℃温度级的制冷剂 C.-160℃度级的制冷剂 D.-180℃度级的制冷剂 8.称为高压甲烷塔时，脱甲烷塔压力达到( ) A. 3.0—3.2MPa B.3.3—3.6MPa C. 4.0—4.2MPa D.5.0—5.2MPa 9.在芳烃烷基化过程中，工业上常采用的烷基化剂有( ) A.烷烃和环烷烃 B.烷烃和芳烃 C.烯烃和芳烃 D.烯烃和卤代烷烃 10.各种芳烃组分中用途最广、需求量最大的是（） A．苯和甲苯 B.邻二甲苯和间二甲苯 C．甲苯和间二甲苯 D.苯和对二甲苯 11. 关注芳烃中，用途最广的需求量最大的苯和（） A.对二甲苯 B.间二甲苯 C.甲苯 D.邻二甲苯 12. 化学工艺与化学工程相配合，除了可以解决化工过程开发、装置设计、操作原理及方法等方面的问题，还可以解决（） A. 工艺计算 B. 物料平衡 C. 能量平衡 D. 流程组织 13. C8芳烃中的沸点最高的为（）
《无机化工工艺学》试卷A
《无机化工工艺学》试卷A 适用班级：10化工技师1、2班 一、名称解释（2分×5=10分） 1、煤气化 2、半水煤气 3、湿法脱硫 4、甲烷化法 5、焙烧 二、选择题（2分×12=24分） 1、变换反应提高压力，一氧化碳平衡变换率（）。 A．增大B．减少C．不变D．不能确定 2、铁铬系中温变换催化剂是以（）为主体，活性组分为（）。 A.Fe3O4Fe2O3 B.Fe2O3Fe3O4 C.Fe2O3Fe D.Fe Fe3O4 3、甲烷化法采用的催化剂是（）。 A．Cu B．Zn C．Ni D．a-Fe 4、氨合成的温度一般控制在（）。 A．100℃以下B．100-200℃C．350-400℃D．400-500℃ 5、硫铁矿焙烧时的主要是设备是（）。 A．转化炉B．煤气炉C．沸腾炉D．甲烷化炉 6、一氧化碳变换现在都采用加压变化，适宜的水碳比为（）。 A．1 B．2 C．3 D．4 7、冷凝法分离氨是利用氨气在（）下易于液化的原理进行的。 A、高温高压 B、低温高压 C、低温低压 D、高温低压 8、氨合成时使用铁催化剂，必须将其还原成（）后，才能有催化活性。 A．α-Fe B．Fe3O4C．Fe2O3D．FeO 9、关于工业合成氨的下列说法中正确的是（） A．从合成塔出来气体中，通常氨占15%，所以生成氨的效率很低，原料浪费很大B．进塔气中适宜的氢氮比在3.1～3.2之间 C．当氢氮混合气含有惰性气体时，就会使平衡氨含量降低 D．采用20MPa～50MPa是因在此压强下催化剂活性最大 10、在水溶液全循环法合成尿素生产中，中压分解温度一般控制在（）℃左右。
A．160 B．180 C．200 D．220 11、在硫酸的工业制法中，下列生产操作及生产操作的主要原因二者都正确的是（） A．从沸腾炉中出来的炉气须净化，因为炉气中的杂质会与SO2发生反应 B．硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的不能燃烧 C．SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便SO3吸收完全 D．SO2氧化成SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 2SO3 （g），12、在接触法制硫酸的过程中，针对反应2SO2（g）+ O2（g）催化剂 △ △H=-196.6KJ.mol－1，为同时提高反应速率和二氧化硫的转化率，应采取的措施是（） A.在400℃～500℃下反应 B.在常压下反应 C.增大氧气的用量 D.用V2O5作催化剂 13、以下有关接触法制硫酸的论述错误的是（） A.为提高反应速度和原料利用率，硫铁矿要在“沸腾”状态下燃烧 B.为防止催化剂中毒，气体在进接触室前要先净化 C.接触室中热交换器其主要作用是预热末反应的气体和冷却反应后的气体 D.吸收塔中SO3从下而上，水从上而喷下，剩余气体从上部出来放空 14、工业硝酸依HNO3含量多少分为浓硝酸和稀硝酸，其中稀硝酸的浓度范围是（）。 A.30%~ 60% B.45%~60% C.30%~70% D.45%~70% 15、工业上由稀硝酸直接浓缩制造浓硝酸时需添加脱水剂，常用的脱水剂是（）。 A.硫酸钠 B.硝酸镁 C.磷酸钾 D.氢氧化钙 三、填空题（每空1分，共20分） 1、合成氨的生产过程的三个主要步骤：、、 。 2、写出甲烷蒸汽转化的化学反应式，转化温度、降低转化压力、水碳比有利于转化反应的进行。（降低/提高，增大/减小） 3、硫化氢可烃类蒸汽转化催化剂暂时性中毒，中毒后的催化剂可以用 的方法恢复活性。 4、干法脱硫可分为、、氧化铁法、分子筛法。 5、碳酸氢铵用三元水盐体系可表示为。 6、尿素的分子式为，水解后最终分解为。
化工工艺学习题全集
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三 大步骤。 2. 根据变质程度不同，煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤；随变质程 度增加碳含量增加，氢和氧含量降低。化学工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法、原理、流程和设备。 3. 高含量的烷烃，低含量的烯烃和芳烃是理想的裂解原料。 4. 化工中常见的三烯指乙烯、丙烯、丁二烯；三苯指苯、甲苯、二甲苯。 5. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、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烃、环烷烃、芳香烃三大类。 6. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次 加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有：催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化等。 7. 辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标，十六烷值是衡量柴油自燃性能的 指标。 8. 天然气的主要成分是甲烷。 9. 天然气制合成气的方法有蒸汽转化法和部分氧化法，主要反应分别是 和。 10. 硫酸生产以原料划分主要有硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸和石膏 制酸等。 11. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用湿法脱硫，低硫含 量可以采用干法脱硫。 12. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此，降低温 度、提高压力有利于平衡转化率的提高。 13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括沸腾炉、接触室和吸收塔。 14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括SO 2的制取和净化、SO 2氧化成SO 3和 SO 3的吸收。 15. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步，包括氨氧化制NO 、NO 氧化制NO 2和 水吸收NO 2制酸。 17硝酸生产的原料有氨、空气和水。 16. 浓硝酸生产方法有直接法、间接法和超共沸酸精馏法。 17. 氨的主要用途是生产化肥和硝酸。 18. 平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度降低， 或压力升高时，都能使平衡氨浓度增大。 19. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是煤和天然气。 20. 甲烷化反应是CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 21. 氯在氯碱厂主要用于生产液氯和盐酸。 22. 氯碱厂的主要产品一般有烧碱、盐酸、和液氯。 23. 食盐水电解阳极产物是Cl 2，阴极产物是NaOH 和H 2。 24. 食盐水电解制氯碱方法有隔膜法、汞阴极法和离子交换膜法。 25. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的电解槽， 它们是离子膜电解槽、隔膜电解槽、和水银电解槽 26. 铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是有钙焙烧和无钙焙烧。有钙焙烧生 产铬盐的主要废物是铬渣，它含有致癌物六价铬。 27. 常见的铬盐产品主要有重铬酸钠、重铬酸钾、铬酐和（铬绿）Cr 2O 3。 28. 目前纯碱生产主要有三种方法，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。 29. 索尔维制碱法主要原料是NH 3、CaCO 3与NaCl 。 30. 索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl+CaCO 3=Na 2CO 3+CaCl 2，则该反应的 原子利用度为48.85%（已知原子量Na ：23，C ：12，O ：16，Ca ：40，Cl ：35.5）。 31. 侯氏制碱法主要原料是NH 3、CO 2与NaCl 。 32. 侯氏制碱法的主要产品是Na 2CO 3和NH 4Cl 。 33. 湿法磷酸生产的两种主要原料是磷矿石和硫酸。 34. 磷酸生产工艺主要是根据硫酸钙结晶形式划分的，硫酸钙常见有三种结 晶形式，分别是两水、半水和无水。 35. 烷基化最典型的应用是烷基化汽油生产和甲基叔丁基醚(MTBE)生产。 36. 甲基叔丁基醚(MTBE)是常用的汽油添加剂，是通过烷基化反应生产的。 37. 氯化反应主要有三种类型，分别是加成氯化、取代氯化和氧氯化。 38. 生产氯乙烯主要原料是乙炔和乙烯。 39. 氯乙烯的主要生产方法有乙烯氧氯化和乙炔和氯化氢加成。 40. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为乙烯和丙烯。 41. 烷烃热裂解主要反应为脱氢反应和断链反应。 42. 羰基化最典型的应用是甲醇制醋酸。 43. 催化剂一般由活性组分、载体和助催化剂组成。 44. 乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是Ag 。 45. 丙烯腈的主要生产方法是氨氧化，主要原料是丙烯和氨。 46. 环氧乙烷的主要生产方法是乙烯环氧化，生产原料是乙烯和氧，主要用 途是乙二醇。 47. 皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应。 48. 煤的化工利用途径主要有三种，它们是煤干馏、煤气化和煤液化。 49. 已知有三种不同煤气化工艺，它们是固定床、流化床、和气流床。 50. 煤干馏产物有焦炭、煤焦油和焦炉气。 51. 水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气，主要成分是CO 和H 2。半水煤气 是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气，主要成分是CO 、H 2和N 2。 52. 合成气的主要成分是CO 和H 2。 53. 煤气化发生炉中煤层分为灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层。 54. 煤液化有两种工艺，它们是直接液化和间接液化。 55. 精细化学品是指小吨位、高附加值、具有特定用途或功能的化工产品。 56. 精细化学品生产常用的单元反应有磺化、硝化、氯化。 57. 绿色化学目标为任何一个化学的活动，包括使用的化学原料、化学和化 工过程、以及最终的产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。 58. 高分子化合物是指相对分子量高达104 ~106 的化合物。 59. 高分子聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。 60. 石油化工中的三大合成材料指合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 61. 常用的塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)。 62. 常用的合成纤维有涤纶、锦纶和腈纶。 63. 根据介质不同，聚合方法有四种，分别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚 422 CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
化学工艺学总复习题
化学工艺学总复习题 1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ P24 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。 2、化学工艺学的目的是什么？ P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。 3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？ P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃 5、三大合成材料是哪些？ 合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？ P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催
化剂中加入钴和稀土元素。 活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。 Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。 K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。 SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。 加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态 7、影响化学平衡的因素有哪些？ P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。 8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ P56 1.断链反应 2.脱氢反应 3.歧化反应 4.双烯合成反应 5.芳构化反应
化工工艺学习题与答案汇编
化工工艺学试题（1） 一、填空：（每空1分共10分） 1. 目前工业上对、间二甲苯的分离方法有----------------------------、 ------------------------------和-----------------------------------三种。 2. 乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用-----------------------和-----------------------两种 类型反应器。 3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有-------------------------、 -----------------------------、-----------------------------、 -------------------------------、-------------------------五种？ 1、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。 3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。 二、简答（每题5分，共90分） 1、煤的干馏和煤的气化的定义。 答：将煤隔绝空气加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐开始分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干馏。煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称为煤的气化。 2、什么叫烃类热裂解？ 答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。 3、烃类热裂解的原料有哪些？ 答： 4、烃类热裂解过程有何特点？ 答：①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750K以上；②存在二次反应，为了避免二次反应，停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。 5、烃类热裂解制乙烯的分离过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？ 答：裂解气中许多组分在常压下都是气体，沸点很底，为了使分离温度不太底，可以适当提高分 离压力。多段压缩有如下好处：节省压缩功；段与段中间可以进行降温，避免温度太高引起二烯 烃的聚合；段与段中间也可便于进行净化和分离。 6、烃类裂解制乙烯的过程中，为什么要对裂解气进行脱酸性气体？怎样进行脱除？ 答：酸性气体主要是指二氧化碳和硫化氢，另外还含有少量有机硫化物，这些酸性气体过多会对分离过程带来危害：例如硫化氢会腐蚀管道和设备，使加氢脱炔催化剂中毒，使干燥用的分子筛寿命缩短，二氧化碳会结成干冰，会堵塞管道，他们对产物的进一步利用也有危害，所以必须脱除。用碱洗法脱除；酸性气体量多时可以先用乙醇胺脱除，再用碱洗法彻底除去。
化工工艺学试卷
《化工工艺学》 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭 的可能性，这三个副反应的化学反应方程式分别为_____________________-_、______________________和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。 2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、- _________和__________。 3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。 4、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。 5、在用铜氨液对合成氨原料气进行最终净化时，对CO的吸收具有活性的离子为- _________。 6、在用甲烷化法脱碳时的主反应为______________________和_____________- _________；副反应为______________________和______________________。 7、在合成尿素时适当提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表现在___________- ___________；______________________和有利于调节操作的热平衡。 8、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括___________、__________和吸收三个基本 过程。 9、目前，世界上生产纯碱的方法主要有__________、___________和联合制碱法。 10、生物质是指自然界中含有__________、___________、__________、_______- ____和油脂等的物质。 二、选择题（共20分，每题2分） 1. 下列哪个过程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．各族烃类的裂解反应难易顺序为： A. 正烷烃>异烷烃>环烷烃>芳烃 B. 正烷烃<异烷烃<环烷烃<芳烃 C. 环烷烃>芳烃>正烷烃>异烷烃 D. 环烷烃<芳烃<正烷烃<异烷烃