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、在合成氨煌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O

3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、和0

4、在合成氨C0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

组成指标为：S>20%、、、、

和H20<8%O

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③o

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、简述煌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、简述铁一倍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。

三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）

1、在C0变换的实际生产中，通常可测得原料气及变换气中C0的干基含量，假

设以Imol干原料气为基准，初始C0的干基含量为y„变换后C0的干基含量

为y2,试计算在转化过程中C0的转化率x。

2、在隔膜法电解食盐水溶液时，若电解槽的实际电压（Vm）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）

《化工工艺学》试题二

一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）

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+HJ/%（摩尔比）在之间。

2、在合成氨烽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、在用铜氨液对合成氨原料气进行最终净化时,对C0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o

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、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分）

1、写出气态燃蒸汽转化的主反应和副反应的化学反应方程式。

2、从热力学分析气态烧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.OMpa,简述其原因。

3、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。

4、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。

5、试写出尿素合成过程中发生的三个主要副反应的名称及化学反应方程式。

三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）

1、在C0变换的实际生产中，通常可测得原料气及变换气中C0的干基含量，假

设以Imol干原料气为基准，初始C0的干基含量为y„变换后C0的干基含量

为y2,试计算在转化过程中C0的转化率xo

2、在隔膜法电解食盐水溶液时，若电解槽的实际电压（VB）为3.35V,电流效

率为95临食盐水的理论分解电压（Vffl）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）

《化工工艺学》试题三

一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）

1、合成氨生产过程包括_、_和_三大步骤。

2、以天然气为原料，采用蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求：

3、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应：_；

O

4、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是载体是。

5、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于一。干法脱硫中

最典型的方法是一。

6、一段转化炉_和_两个主要部分组成。

7、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和

外筒两部分组成，其中内件只承受_，外筒只承受。

8、合成尿素反应为：_o

9、硫酸生产原料主要有：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国—分布较广。

10、硫铁矿在氧较充足的条件下，其焙烧反应方程式为

11、目前SO2炉气在净化过程中主要采用_（请选择：酸洗流程或水洗流程）。

12、SO2催化氧化所用催化剂为：_o

13、为了降低尾气中SO2的含量，提高硫的利用率，对SO2的转化工艺进行了改

进，最有效的技术是。

14、生产纯碱最重要的方法为_、一和天然碱加工。

15、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于

16、电解法制烧碱的原理为：_o

17、有机化学工业的最基本的产品为。

18、烧类管式炉裂解生产乙烯要求为：一、、o

19、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行一处理，然后再净化。

二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）

1、请绘出以硫铁矿为原料生产硫酸的方块流程图。

2、对裂解气进行深冷分离包括哪三大部分？每部分作用是什么？

3、不论是氨的合成还是裂解气的分离，都要进行压缩，而且采用的是多级

压缩，为什么？

4、联合法制碱包括哪两个过程？绘出其原则流程图？

5、简述天然气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。

6、简述该课程的特点。

三、计算题（10分）

原料丙烷进料1000kg/h,反应掉丙烷量700kg/h,得乙烯400kg/h,,求反应

的转化率、选择性和收率。

《化工工艺学》试题四

二、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）

1、氨的生产方法有—和一

2、以天然气为原料，采用蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求：

；_。

3、CO变换所用催化剂分为_、—和宽温耐硫变换催化剂。

4、我国一般小型的合成氨厂在脱除CO2时，常采用化学家侯德榜提出的碳化法

合成氨流程制取一。

5、铜钱液吸收法中，所采用的再生装置中三个塔从上到下的正确位置是：一、

、°

6、一段转化炉根据烧嘴的位置不同可分为_、一和梯台炉。

7、氨合成塔分为连续换热、多段间接换热、多段冷激式等塔型，在布朗深冷净

化工艺中，

合成塔采用的是一氨合成塔。

8、合成尿素反应为。

9、目前，焙烧硫铁矿主要采用_（沸腾焙烧或固定床焙烧）技术。

10、硫铁矿在氧不够充足的条件下，其焙烧反应方程式为_。

11、SO2炉气干燥所采用的干燥剂为

12、硫酸的生产方法主要有_和_两种方法。

13、纯碱的分子式为Na2c。3,倍半碱的分子式为Na2c。3・NaHCO3・2H2O,洁

碱的

分子式为：

14、联合法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于

15、苛化法制烧碱的原理为：_0

16、有机化学工业的基本原料有：煤、_、一和。

17、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行一处理，然后再净化。

18、工业上蜂类裂解乙烯的过程主要有：_、_、_0

19、乙烯收率与原料煌的族组成的关系为：_o

二、简答题（每题10分，共60分）

1、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图

2、二氧化硫催化氧化时，如果采用四段绝热中间换热式转化器，请在转化

率一温度图上绘出转化过程的绝热操作线及冷却线。

3、氨合成的工艺条件如何选择？

4、简述氨碱法制纯碱包括哪些过程？

5、比较甲烷蒸汽转化、一氧化碳变换、氨的合成、二氧化硫氧化所采用催

化剂的情况。

6、绘出深冷分离流程方块示意图

三、计算题（10分）

原料乙烷进料1000kg/h,反应掉乙烷量700kg/h,得乙烯500kg/h,,求反应

的转化率、

选择性和收率。

《化工工艺学》试题五

一、填空题（20分，每空2分）

1.化工生产过程一般可概括为_、—和产品分离及精制三大步骤。

2.煌类裂解反应机理研究表明裂解时发生的基元反应大部分为自由基反

应。大部分烧类裂解过程包括_、_、和一三个阶段。

3.由反应方程式CH4+H2OCO+3H2表示的反应，常被称为—反应。

4.平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度或压

力一时，都能使平衡氨浓度增大。

5.一反应器特别适用于有串联式深度氧化副反应的反应过程，可抑制串联副

反应的发生，一反应器比较适合用于深度氧化产物主要来自平行副反应，且主、

副反应的活化能相差甚大的场合。。

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.煌类热裂解；B.催化重整；C.催化裂化；D.常压蒸储和减压蒸储

2.各族煌类的裂解反应难易顺序为：

A.正烷姓＞异烷煌》环烷夕至》芳煌B.正烷烧〈异烷夕空〈环烷烧〈芳烧

C.环烷煌〉芳姓〉正烷煌》异烷烧D.环烷煌〈芳妙〈正烷烧〈异烷煌

3.下列可用来评价裂解原料性质的指标为：

A.转化率；B.氢含量；C.选择性；D.氢碳比；

4.对于天燃气水蒸汽转化反应,下列说法正确的为：

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；

5.对C0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.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

7.保持强放热的氧化反应能稳定进行的关键是：

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.

8.乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是：

A.CuB.AgC.三氧化二铝D.Fe

9.丙烯氨氧化制丙烯睛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.除去反应后物料中未反应的氨同时使其冷却.C.除去

反应后物料中未反应的氨.D.防止丙烯隔，HCN等副产物聚合.

10.乙烯氧氯化双组分催化剂中的KC1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

三、判断对错.（对的在括号内划错的划X）（共10分，每题2分）

1.通过C0变换可产生更多氢气和降低C0含量。（）

2.对煌类的裂解过程，要求高温，高压，低停留时间（）

3.吸热反应是热力学上不利的反应。（）

4.用于氨合成的熔铁催化剂，使用前必须升温还原活化。（）

5.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。（）

四、简要回答下列各题.（共30分，每题6分）

1.常采用哪些方法对合成气精制？这些方法各有何优缺点。

2.裂解气为何脱焕，如何脱焕？

3.乙烯环氧化的主、付反应如何？

4.在氧化反应过程中，致稳气有何作用？

5.结合你所学的工艺知识，谈谈水在化工生产中的作用？

五、参考有关工艺流程图，简要回答问题（20分）

附图为以天然气为原料的日产千吨的大型合成氨厂的转化工段流程图。请参

考此流程图回答下列问题：

1.1.设备的作用是什么？

2.2’设备的作用是什么？

3.此工艺为何要设置二段转化？

4.为何要向二段转化器中引入经预热至450C左右的空气？

5.此工艺的压力为何选3MPa?

燃烧用天然气

锅

炉

给

水

5

1—钻铝加氢脱硫器；2-氧化锌脱硫罐；3——段炉对流段；4_-段炉辐射段；5一二段转化

炉；6一第一废热锅炉；7—第二废热锅炉；8—汽包；9—嘉助锅炉；10—排风机；11-

烟囱

《化工工艺学》试题六

三、填空题（本题共35分，每空1分，共35空）

1、合成氨原料构成从以_为主转移到以_和_为主。

2、煤气化因采用不同的气化剂，可以生产几种不同用途的工业煤气:

3、甲烷蒸汽二段转化的目的：

;_°

4、一氧化碳高变催化剂是以一为主体，以一为主要添加物的多成分铁-铝系催化剂。

5、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，湿法脱硫按其作用原理可分为=_；

O

6、二氧化碳既是氨合成的毒物，又是制造；等氮肥的重要原料。

7、氨是铜氨液中的主要组分，它以二；一三种形式存在。

8、合成尿素反应为：_«

9、提高平衡氨含量的途径有：=；_；_«

10、接触法制造硫酸生产过程包含有三个基本工序：_；_o

11、硫铁矿在氧较充足的条件下，其焙烧反应方程式为一

12、SO?催化氧化所用催化剂为：一。

13、为了降低尾气中SO2的含量，提高硫的利用率，对SO2的转化工艺进行了改进，最有

效的技术

是。

14、生产纯碱最重要的方法为一、一和天然碱加工。

15、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于一。

16、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行一处理，然后再净化。

二、简答题（本题共45分，每题9分，共5题）

1、请绘出以硫铁矿为原料生产硫酸的方块流程图。

2、不论是©的合成还是裂解气的分离，都要进行压缩，而且采用的是多级压缩，为什么？

3、联合法制碱包括哪两个过程？绘出其原则流程图？

4、简述天然气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。

5、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。

三、计算题（20分，每小题10分）

1、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、Cb、H2?

2、管式裂解炉原料乙烷进料•lOOOkg/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。

《化工工艺学》试题七

四、填空题（本题共35分，每空1分，共35空）

1、氨的生产方法有一和

2、工业实践证明，煤气化操作采用三高一短，即_、_、

、一的经验是行之有效的。

3、CO变换所用催化剂分为_、_和宽温耐硫变换催化剂。

4、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于一。干法脱硫中

最典型的方法是一

5、铜钱液吸收法中，所采用的再生装置中三个塔从上到下的正确位置是：一、

、_O

6、氨合成反应过程由气固相催化反应过程的一、_和_等一系列连续步骤组成。

7、尿素合成条件下可能发生的副反应有三个：一、一和。

8、合成尿素反应为。

9、S02炉气干燥所采用的干燥剂为一。

10、硫酸的生产方法主要有_和_两种方法。

11、纯碱的分子式为Na2co3,倍半碱的分子式为:洁碱的分子式为：_»

12、联合法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于一

13、苛化法制烧碱的原理为：_»

14、芳煌的脱烷基化有：_、_、一和。

15、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行一处理，然后再净化。

16、工业上烧类裂解乙烯的过程主要有：一、一、

二、简答题（本题共45分，每小题9分，共5题）

1、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图

2、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。

3、氨合成的工艺条件如何选择？

4、简述氨碱法制纯碱包括明I，些过程？

5、比较甲烷蒸汽转化、一氧化碳变换、氨的合成、二氧化硫氧化所采用催化剂的情况。

三、计算题（20分，每小题10分）

1、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、Ch、H2?

2、管式裂解炉原料乙烷进料1000kg/h,反应掉乙烷量600kg/h,得乙烯340kg/h,,求反应

的转化率、选择性和收率。

《化工工艺学》试题一答案

一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）

1、CH&CC+2H2；2CO<^C+CO2.CO+H2<^C+H2O.CH4<^C+2H2

2、空气煤气；水煤气；混合煤气；半水煤气

3、吸附态水；化学键态水

4、铜锌铝系；铜锌铭系

5、湿法脱硫；干法脱硫

6、催化剂筐；热交换器

7、2NH3(g)+CO2(g)=NH4COONH2(1)；NI^COONHs(1)=NH2CONH2(1)+H2O(1)

8、As<0.05%；C<1%；Pb<0.6%；F<0.05%

9、稳定的矿石组成；稳定的投矿量

10、2NaCl+H2。-CbT+H2T+2NaOH

二、简答题(本题共50分，共5小题，每题各10分)

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；

②三氧化二铝，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：

优点：原料便宜；生产过程中氨能循环使用，损失少；能实现大规模连续生产；

易实现机械化和自动化；产品质量高。

缺点：原料利用率低；废液废渣污染严重，不便在内陆建厂；母液中含有大量的

NH4C1,需加入石灰乳才能使之分解，并通过蒸储回收氨，设置蒸氨塔消

耗大量蒸汽和石灰；流程长，设备庞大，能量消耗大。

5、答：

①转化率：转化率=（参加反应的原料量/通过反应器的原料量）X100%；

②产气率：产气率=（气体产物总质量/原料质量）X100%；

③选择性：选择性=（转化为目的产物的原料摩尔数/反应掉的原料摩尔数）X

100%；

④收率：收率=（转化为目的产物的原料摩尔数/通过反应器的原料摩尔数）X

100%；

⑤质量收率：质量收率=（实际所得目的产物质量/通入反应器的原料质量）X

100%

三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）

1、解：CO变换的方程式为：CO+H2OTCO2+H2

设：在变换过程中干基原料气的物质的量为Imol,CO的转化率为X,由假设

及题意可得：当反应到平衡时，CO转化的物质的量为弘/mol,而生成

的CO2和氏的物质的量分别为弘-mol和必.mol,则平衡时变换气的物质的

量为：

i-y^x+y^x+y^x

=1+））■x（mol）

平衡时CO物质的量为：

由co物质的量的守恒则有：

初始co的物质的量=转化的co的物质的量+未转化的co的物质的量，即

有：yl-^=yl-x+（\+yi-x）-y2

X=»-乃xioo%

整理得：%+

2、解：电能效率=（W"W实）X100%

=（1理XV理）/（1实XV实）X100%

^）X100%

=95%x(2.171/3.35)x100%

=61.65%

在电解过程中的电能的效率为61.65%

《化工工艺学》试题二答案

一、填空题(本题共20分，共10小题，每题各2分)

1、0.5%；2.8〜3.1

2、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、CU(NH3)2

6、CO+3H2HH4+H2O；CO2+3H2HH4+2H2O；2co=C+CC>2；Ni+4CO=Ni(CO)4

7、抑制缩二麻的生成；降低物系介质的腐蚀性

8、焙烧；转化

9、氨碱法；天然碱加工

10、纤维素；半纤维素；淀粉；糖类

二、简答题(本题共50分，共5小题，每题各10分)

1、答：

主反应：CH4+H2O<^CO+3H2.CH4+2H2O^CO+4H2.

CH4+CO2<->2CO+2H2.CH4+ICO,c3CO+H2+H2O.

C/+3CO2―4CO+2/O；CO+H2O<^CO2+H2

副反应,CH4C+2H2.2coCO?+C.CO+H?C+H

2、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。

3、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O.l~O.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。

4、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O.lppm以下；

CO2可降到lOppm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。

5、答：

①尿素水解反应：NH2coNH2+H2O2NH3+CO2；

②缩合反应：2NH2coNH2=NH2coNH2+NH3；

(3)异构反应：NH2CONH2=NH4NC0,NH4NC0=NH3+HNC0

三、计算题(本题共30分，共2小题，每题各15分)

1、解：

CO变换的方程式为：CO+H2O-CO2+H2

设：在变换过程中干基原料气的物质的量为Imol,CO的转化率为％,由假

设及题意可得：

当反应到平衡时，CO转化的物质的量为M"mol,而生成的CO2和H2的物

质的量分别为必Jmol和M/mol,则平衡时变换气的物质的量为:

1-j]-x+y,-x+y,-x

=1+必•x（mol）

平衡时co物质的量为：（i+y/x）f

由co物质的量的守恒则有：

初始co的物质的量=转化的co的物质的量+未转化的co的物质的量，

即有：

x=-%—）'jxl00%

整理得：,+

2、解：

电能效率=（Ww/W实）X100%

=（1理XV理）/（1实XV$）X100%

=（1现/1实）'0/理/¥实）*100%

=95%x（2.171/3.35）xl00%

=61.65%

在电解过程中的电能的效率为61.65%

《化工工艺学》试题三答案

一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）

1、造气、净化、压缩与合成2、残余CH4<0.5%、（H2+CO）/N2=2.8-3.1

3、4、

CHA+H2O=CO+3H2;C0+H20=C02+H2ONLA12Q3

5、湿法脱硫、氧化锌脱硫6、对流段、辐射段7、高温、高压

8、CO^INH^NH.CONH.+H.O9、硫铁矿

10>^FeS2+1102=2Fe203+SS02酸洗流程

12、钮催化剂13、两次转化两次吸收14、氨碱法、联合制碱法15、石灰

石燃烧

16、2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2T+H2T

17>乙烯18、高温、停留时间短、低慌分压19、急冷

二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）

答案要点：

1、

气体净化系统——脱酸性气体、脱水、脱块、脱一氧化碳。

压缩和冷冻系统——加压降温。

精馀分离系统——精镭塔、分离甲烷、乙烯、丙烯、C,镭分及C5微分。

3、（1）氨合成与煌类裂解都需要在高压下进行。

（2）压缩机压缩功与压缩比的对数成正比，在压缩过程中绝热压缩功耗最大,

温升最大，等温压缩功耗最低，当压缩比太大口寸，绝热压缩温升可能超过润

滑油闪点，造成压缩机摩擦损耗和功耗增加。因此需要采用多段压缩，目的

是尽可能接近等温压缩。

4、（1）制碱过程NaCl+NH3+CO2+H2O-NaHCO3/+NH4Cl

（2）从母液中将氯化筱结晶出来：NH3+HCO3-加+出-

NH3+HCO3~—NH2COO'+H2O

原则流程图：

N%NaClCO,

NaClCONH

5、23

压力：热力学上，降压有利，但是实际采用加压操作，可以节省压缩功消耗；可

以提高蒸汽余热利用价值；可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。

3.5~4.0Mpao

温度：升温在热力学和动力学上都有利，但受反应管寿命限制，温度不能太高，

具体与操作压力大小有关。一段炉L8Mpa,出口温度约760℃3.2Mpa,出

口温度约800c二段炉：确保出口甲烷低于0.5机出口温度需达1000C以上。

水蒸汽与甲烷的摩尔比m：提高水碳比，可以提高甲烷的转化率；此外还可抑制

付反应即析碳反应的发生。但是过高，从经济上不合理；而且还会增大系统

阻力、增加动力消耗；增加辐射段的热负荷，一般水碳比选择为2.5〜3.5。

空间速度：越大，催化剂用量越少，其大小的选择由设备尺寸，催化剂的颗粒大

小以及操作压力等因素综合决定。

6、略

三、计算题(10分)

转化率：70%,选择性：89.8%,收率：62.86%

《化工工艺学》试题四答案

一、填空题(本题共30分，每空1分，共30空)

1、氟化法、直接合成法2、残余CH4Vo.5%；(H2+CO)/N2=2.8〜3.1

3、低温变换催化剂、高温变换催化剂4、碳酸氢镀5、回流塔、还原器、再生

器

6、顶部烧嘴炉、侧壁烧嘴炉7、绝热式

8、CO2+2NH}=NH2CONH2+H2O

9、沸腾焙烧10、3Pe$2+80=+6s

11、93〜95%的浓硫酸12、硝化法、接触法13、NaHC°314、合成氨系统

15Na2CO,+Ca(OH)2=CaCO,J+2NaOH

16、万池、天然气、生物质17、急冷

18、热裂解、裂解气预处理、裂解气分离19、P>N>A

二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）

答案要点:

1、

2、

3、答案要点:

T

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%。

4、

盐水制备、石灰石燃烧、吸氨、碳酸化、过滤、燃烧、氨回收。

5、

co变换

甲烷转化氨合成SC>2催化氧化

项目高变低变

主要成分

NiO2Fe2O3CuOFe3O4v205

活性成分

NiFe3（）4CuFev205

耐火材料烧

载体结型主要成分硅铝酸钙

ALOs/铁AI2O3

MgO

02。3、AI2O3,K2O

助催化剂/Cr2O3,ZnOK2s。4

K2OSiO2,CaO

活性温度范围匕>500350〜400180〜250500左右450〜600

6、

裂鳏气压缩

乙

冷冻丙

IVV脱

端

乙烯

塔

狭塔

f

脱

脱

酊

脱

丙

丁

乙

水烧

烷

烷

烷

靶

塔

塔

T塔

三、计算题（10分）

转化率：70%,选择性：76.5%,收率：53.55%

《化工工艺学》试题五答案

一、填空题（共20分，每空2分）

1、原料预处理、化学反应

2、链引发反应、链增长反应、链终止反应

3、天然气蒸汽转化反应

4、降低、提高

5、固定床、硫化床

二、选择题（本题共20分，每题2分）

1,D2、A3、D4、A5、B

6、A7、C8、C9、D10、C

三、判断题（本题共10分，每题2分）

1、J2、X3、X4、J5、X

四、简要回答下列各题.（共30分，每题6分）

1、答：

精制合成气的方法有铜氨液吸收法，甲烷化法，液氮洗涤法三种。三种精制

方法比较，铜氨液精制法需建立一套加压铜氨液吸收塔及再生系统，设备投资增

大管理复杂；甲烷化转化法只需增加一套甲烷化反应装置和催化剂，设备虽然简

单，但消耗了合成气中的氢气，除了采用低温变换反应外，最好增加一套一氧化

碳选择氧化反应器，以便进一步降低一氧化碳残余含量；液氮洗涤法需有空分装

置，如果已具备此条件，只需增加一套高效热交换器和液氮洗涤泡罩塔。

2、答:

乙烯和丙烯产品中所含快烧对乙烯和丙烯衍生物生产过程带来麻烦。它们可

能影响催化剂寿命，恶化产品质量，形成不安全因素，产生不希望的副产品。常

采用脱除乙快的方法是溶剂吸收法和催化加氢法。溶剂吸收法是使用溶剂吸收裂

解气中的乙快以达到净化目的，同时也回收一定量的乙快。催化加氢法是将裂解

气中乙快加氢成为乙烯或乙烷，由此达到脱除乙快的目的。溶剂吸收法和催化加

氢法各有优缺点。

3^答：

Git+yOj6AH6(298K)=-103.4kj/mol

主反应:一►匕。

△He(523K)=-107.2kJ/md

平行副反应:

e

GR+g-2coz+2坨06)AH(298K)=-1324.6kj/mol

△He(523K)=-1324.6kj/mol(7.41)

串联副反应：

e

C2H4O+2jCh―>2CQ2+3H2O(g)AH(298K)=-1221.2kj/mol

△H*3(523K)=-1217.4kJ/mol(7.42)

二氧化碳和水主要由乙烯直接氧化生成，反应的选择性主要取决于平行副反

应的竞争，环氧乙烷串联副反应是次要的。

4、答：致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高

的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。

5、略

五、参考有关工艺流程图，简要回答问题（共20分）

答案要点：

1、1#设备的作用是将有机硫转化为无机硫。

2、2#设备的作用是用氧化锌干法脱硫法脱除天然气中的无机硫。

3、一段生产无法达到对天然气转化的要求：残余甲烷含量低于0.5%,H2/N2

=3/1。二段转化可以满足上述要求，同时还可以提供后续合成所需氮气。

4、降低二段转化的热负荷，提高二段转化催化剂的利用率。

5、有三大优点：可以节省压缩功消耗；提高过量蒸汽余热的利用价值；可

以降低原料气制备与净化系统的设备投资。

《化工工艺学》试题六答案

一、填空题（本题共35分，每空1分，共35空）

1、固体燃料、气体燃料、液体燃料

2、空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气

3、将一段转化气中的甲烷进一步转化、加入空气提供氨合成需要的氮，同时燃烧一部分转

化气而实现内部给热。

4、Fe2O3,Cr2O35.物理法、化学法、物理-化学法6、催化剂、尿素、碳酸氢镂

CO+1NH

7、络合氨、固定氨、游离氨8、2i=NH2CONH2+H2O

9、降低温度、提高压力、保持氢氮比为3左右、减少惰性气体含量

10、焙烧、转化、吸收IK^FeS2+UO2=2Fe2Oi+SSO212专凡催化剂

13、两次转化两次吸收14、氨碱法、联合制碱法15、石灰石煨烧16、急冷

二、简答题（本题共45分，每小题9分，共5题）

答案要点:

空气或。2降温

浓硫酸

FeSaSOz炉气

焙烧

As、Se、烧渣

Pb、SiF4

产品

2、(1)氨合成与煌类裂解都需要在高压下进行。

(2)压缩机压缩功与压缩比的对数成正比，在压缩过程中绝热压缩功耗最大，温升最大,

等温压缩功耗最低，当压缩比太大时，绝热压缩温升可能超过润滑油闪点，造成压缩机

摩擦损耗和功耗增加。因此需要采用多段压缩，目的是尽可能接近等温压缩。

3、(1)制碱过程NaCl+NH3+CO2+H2O—NaHCO3/+NH4Cl

+2

(2)从母液中将氯化镂结晶出来：NH3+HCO3^NH4+CO3~

NH3+HCO3---NH2COO~+H2O

原则流程图：

NaClCO2NH3

4、

压力：热力学上，降压有利，但是实际采用加压操作，可以节省压缩功消耗；可以提高

蒸汽余热利用价值；可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。压力通常为3.5〜4.0Mpa。

温度：升温在热力学和动力学上都有利，但受反应管寿命限制，温度不能太高，具体与

操作压力大小有关。一段炉1.8Mpa,出口温度约760℃3.2Mpa,出口温度约800℃二段炉：

确保出口甲烷低于0.5%。出口温度需达1000℃以上。

水蒸汽与甲烷的摩尔比m：提高水碳比，可以提高甲烷的转化率；此外还可抑制付反应

即析碳反应的发生。但是过高，从经济上不合理；而且还会增大系统阻力、增加动力消耗;

增加辐射段的热负荷，一般水碳比选择为2.5〜3.5。

空间速度：越大，催化剂用量越少，其大小的选择由设备尺寸，催化剂的颗粒大小以及

操作压力等因素综合决定。

5、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。

三、计算题(20分，每小题10分)

1、解：

NaOH的产量：Gi=1.492X10000X24X40/106=14.32(t)

6

Ch的产量：G2=1.323X10000X24X40/10=12.7(t)

6

出的产量：G3=0.0376X10000X24X40/10=0.36(t)

2、解：按反应C2H6--------►C2H,+H2

转化率=(700/1000)X100%=