化工总控工技师（简答题）模拟试卷4

化工总控工技师（简答题）模拟试卷4一、简答题(本题共27题，每题1.0分，共27分。)1、什么是氢溢流现象?发生氢溢流现象的原因是什么?标准答案：氢溢流现象是指固体催化剂表面的活性经吸附产生出一种离子的或自由基的活性物种，迁移到别的活性巾心的现象。溢流现象的发生要有两个条件：一是溢流物种发生的主源，二是接受新物种的受体。氢溢流现象可以化学吸附诱导出新的活性或进行某种化学反应。氢溢流现象的研究和发现增强了对负载型多相催化剂和催化反应过程的了解；当金属负载于可还原的金属氧化物载体上时，高温下还原导致降低金属对H2的化学吸附和反应能力。知识点解析：暂无解析2、简述化学反应过程的主要节能措施。标准答案：(1)化学反应热的有效利用和提供，对于吸热反应，应使吸热反应的温度尽可能低，以便利用过程余热或汽轮机抽汽供热，从而节省高品质的燃料。对于放热反应，在条件、经济合理的情况下。尽可能提高反应温度，以便提高回收热量的品质。通常做法：提高入反应器的原料温度。(2)改进反应装置，尽可能使反应器内流体流道均匀、阻力降低等；主要是改进反应装置内流体的流道，改善保温，选择高效搅拌形式及减少电解槽电阻等。(3)尽可能采用高活性、高选择性、反应条件温和的催化剂，从而提高原料的利用率、降低产品的分离能耗和减少原料的压缩功耗。(4)采用反应与其他过程的组合，如反应精馏，降低整个反应、分离系统的能耗。知识点解析：暂无解析3、何谓空间速度?何谓停留时间?两者有何关系?标准答案：(1)空间速度，简称空速(V0’)，是指单位体积催化剂上通过的原料气的标准体积流量，或单位时间、单位体积的催化剂上通过的原料气的标准立方米数，即：m3(标准)／(h，m3Cat)。(2)停留时间(r)：是指原料通过催化剂床层所需的时间，单位通常可用秒表示，对于气-固相催化反应，可用催化剂体积(Vcat)数(单位为m3)与实际反应状态下原料气的体积流量V(单位为m3／s)相除得到，即：(3)空速与停留时间两者之间成反比关系，即：式中p0、T0、V0一一分别表示标准压力(101325Pa)、标准温度(273，15K)和标准体积流量；p、T、V——分别表示实际状态下的压力(Pa)、温度(K)和体积流量。知识点解析：暂无解析4、何谓单位制度?通常由哪几个部分构成?目前比较常用的单位制有哪几种?标准答案：(1)人为规定的计量制度称单位制度；(2)单位制度通常由基本单位和导出单位两部分构成；(3)目前常用的单位制度有三种，即①SI制(国际单位制)；②绝对单位制(以长度、质量及时间为基本单位)；③工程单位制(以长度、力及时间为基本单位)。知识点解析：暂无解析5、何谓线性插值?使用时的注意事项是什么?标准答案：线性插值就是将表格函数中的相邻两点之间的函数关系视为直线关系，即通过两点的数据构造一直线方程来处理数据的方法。线性插值只能处理原函数近似直线关系的函数或数据点之间距离很小的情况的插值。知识点解析：暂无解析6、何谓二分法?试简述其基本原理。标准答案：将区间(x1，x2)分为相等的两部分，现取x1与x2的中点x0。即x0＝(x1＋x2)／2，然后检查f(x0)与f(x1)的符号是否相同。如为同号，根必在x0与x2之间，令x1＝x0；如为异号，则根必在x1与x0之间，令x2＝x0。然后再取新区间(x1，x2)的中点，重复以上步骤，直至x1与x2之间的距离小于某指定值ε为止。取前一区间的中点x0作为方程式根的精确值。这个方法称为“二分法”或“对分法”。知识点解析：暂无解析7、试简要描述真实气体的微观模型。描述真实气体的状态方程通常可分为哪几类?标准答案：真实气体的微观模型：(1)真实气体分子本身占有体积；(2)真实气体分子之间有作用力；(3)真实气体分子是个不可压缩的刚体。真实气体状态方程分为两类：(1)立方型状态方程，如，Vanderwaals、R-K、S-R-K等；(2)多常数型状态方程，如VirialEq等。知识点解析：暂无解析8、何谓三参数对比态原理，其具体处理方法可分为哪几类?各类的适用条件是什么?标准答案：对所有ω值相同的流体而言，若其Tr、pr相同，则其压缩因子Z必定相等。处理方法有两种：(1)三参数普遍化压缩因子法，适用于压力相对较高、温度相对较低的范围，其具体范围可由Vr＜2或由对应的pr-Tr图进行判断；(2)普遍化第二Virial系数法，适用于压力相对较低、温度相对较高的范围，其具体范围可由Vr≥2或由对应的pr-Tr图进行判断。知识点解析：暂无解析9、简述物料衡算计算基准的选择依据。标准答案：通常对于稳定操作过程，可选单位时间作为计算基准，如：1小时、1分钟、1秒钟。若单位时间内物料量较大，也可选择单位数量或某一整量的原料或产品作为计算基准，如：气体原料，可选100mol或100kmo]或100m3(标准)等，理由是气体物料通常用摩尔分数／％或体积分数／％表示组成；对于液体原料，可选100kg作为计算基准，理由是液体物料通常采用质量分数／％表示组成。对于间歇生产过程，不采用单位时间为计算基准，通常可采用加入设备的整批物料量作为计算基准。知识点解析：暂无解析10、何谓单程转化率、总转化率、平衡转化率?它们之间的关系如何?标准答案：(1)单程转化率(x单)：以反应器为对象(体系)。某一物料一次性通过反应器反应掉的量与其反应器输入量之比值。(2)总转化率(x总)：当单程转化率较低时，为充分利用未反应的原料，待反应物出反应器后需经过分离，将未反应物重新返回反应器反应，此时以整个反应系统为对象计算的某一反应物的转化率称为总转化率，即：某一物料一次性通过反应器反应掉的量与其反应系统输入的该物质的新鲜量之比值。(3)平衡转化率(x*)：以反应器为对象(体系)，当反应达平衡时某一物料在反应器中反应掉的量与其反应前的量之比值。(4)三种转化率之间的关系：x单≤x*、x单≤x总，x*与x总由于计算式中没有相同项，通常无法相比，但若无物料损失，x总理论上可达100％，因此一般情况下，x*小于x总。知识点解析：暂无解析11、有化学反应的过程进行物料衡算时，常用的衡算式有哪几种?标准答案：(1)总物料平衡式；(2)组分平衡式；(3)归一方程；(4)化学反应计量系数之间的关系式；(5)转化率计算式；(6)平衡常数计算式等。设置循环回路的目的是什么?知识点解析：暂无解析12、真实气体的显热如何计算?工程上有哪几种方法?标准答案：有以下四种方法：(1)采用加压下的真实恒压摩尔热容与温度、压力的经验公式，即cp＝f(T，p)的表达式进行积分计算。(2)采用cp-T，p曲线图进行计算。(3)采用曲线图进行计算。(4)采用普遍化热容差图校正常压热容数据进行计算。知识点解析：暂无解析13、简述气体压缩的几种方式及压缩功的计算。标准答案：气体的压缩分为以下三种：(1)等温压缩，如理想气体可逆等温压缩，则可由下式计算：(2)绝热压缩，如理想气体单级可逆绝热压缩：(3)多变压缩，如理想气体单级可逆压缩，其计算式只需将上述绝热压缩式中的绝热指数k换成多变指数即可。知识点解析：暂无解析14、何谓化工工艺?化工工艺有何特点?标准答案：化工工艺是指从原料到化工成品的有关生产原理、方法、技术、经验、设备、工艺流程、操作方式等一系列知识的总结。化工工艺的特点：(1)真实性；(2)多样性；(3)可算性(定量)；(4)复杂性(定性)知识点解析：暂无解析15、化工生产的多方案性主要体现在哪些方面?标准答案：(1)化工生产具有原料、工艺与产品的多方案性；(2)同一化学反应的催化剂具有多样性；(3)可由不同型式的反应器来完成同一化学反应；(4)用不同的方法从原料中脱除同一种杂质(例如H2S、CO2)或从产品物流中分离出目的产品。知识点解析：暂无解析16、何谓流程图?流程图可分为哪几种?标准答案：流程网就是指把生产过程中物料经过的设备以及设备之间的主要物料管线及其流向按其形状画出的示意图。流程图的种类：(1)流程框图；(2)流程示意图；(3)流程草图；(4)物料流程图(PFD)(processflowdiagram)；(5)带控制点的工艺流程图(PID)(pipingandinstrumentationdiagram)。知识点解析：暂无解析17、生产合成氨原料气的典型方法有哪些?标准答案：(1)用空气制N2方法：①化学法。用燃料消耗掉O2，剩下N2。②物理法。先将空气深冷液化，再利用N2、O2沸点差精馏得到纯气体。(2)制H2方法：①固体燃料气化，如固定床间歇(空气)气化法、固定床(富氧)连续气化法、沸腾层气化法、水煤浆制气法等；②天然气、轻烃类制气，如：加压蒸汽转化法制半水煤气；③重油、原油、渣油部分氧化法；④焦炉气、石油废气、有机合成废气等深冷分离法得H2；⑤其他方法，如：电解水法、铁水蒸气法等得H2。知识点解析：暂无解析18、简述煤间歇制气的操作要点。标准答案：三高一短，即：高炉温、高风速、高碳层、短循环时间，及采用过热蒸汽且需合适的蒸汽流量(最好是流量随着制气时间的延长逐渐减小)。知识点解析：暂无解析19、为什么在天然气蒸气转化的二段中可直接加入空气而不烧坏催化剂?标准答案：因二段炉中催化剂上层留有一定的空间，使加入的O2在还未到达催化剂层时就能与一段气中的H2发生充分反应而全部消耗掉，所以在天然气蒸气转化的二段中可直接加入空气而不烧坏催化剂。知识点解析：暂无解析20、何谓固体脱硫剂的破过?更换固体脱硫剂，如何有效利用固体脱硫剂?标准答案：当原料气中硫化物渗透到脱硫剂出口，即硫分布曲线到达脱硫剂出口端时，称为床层被破过或穿透。更换脱硫剂时，为充分利用原反应器出口段脱硫剂，通常将原出口段脱硫剂换到进口段，而将新脱硫剂放置在反应器中后段。知识点解析：暂无解析21、工业生产中变换通常可分为哪几类?各类所用催化剂主组分还原前、后的形式?通类变换通常可将CO降低至多少?标准答案：目前工业生产中通常按反应温度的高低进行划分，可分为：①高温变换(中温变换)，温度为350～500℃，中变催化剂主组分还原前为Fe2O3，还原后为Fe3O4；通过中变，一般可将CO降至3％左右。②低温变换，温度为180～260℃，催化剂还原前主组分为CuO，还原后为Cu，通过低变，一般可将CO降至0，3％左右。③耐硫宽温变换，温度为160～500℃，催化剂使用前为CoO-MoO3，使用时活性组分Co9S8、CoS、MoS2，变换后CO的含量由具体生产工艺决定。知识点解析：暂无解析22、什么叫耐硫低变催化剂的反硫化反应?产生的原因有哪些?标准答案：耐硫低变催化剂的活性组分金属硫化物在一定条件下转化为金属氧化物并放出硫化氢，从而使低变催化剂失去活性，这一现象称为耐硫低变催化剂的反硫化反应。发生反硫化反应的主要原因是不正常的工艺操作条件引起的，例如低变炉进口温度高。气／体中硫化氢含量低，汽／气比高等。知识点解析：暂无解析23、合成氨原料气中脱除二氧化碳的方法可分为哪几类?标准答案：(1)按生产过程可以分为以下两类。①循环吸收法：吸收液循环使用，再生得较纯的CO2；②联合法，即将CO2的脱除与最终产品的生产联合起来，如联碱法、联尿法、碳铵生产。(2)按吸收剂与CO2之间的作用可以分为以下三类。①物理吸收法，如：水洗法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法；②化学吸收法，如：浓氨水吸收法(碳化法)、碳酸钾法、有机胺法。其中碳酸钾法、有机胺法根据其中吸收剂和添加剂的不同又可分为若干种。如有机胺法分为：一乙醇胺(MEA)法、二乙醇胺(DEA)法、三乙醇胺(TEA)法、N-甲基二乙醇(MDEA)法等。③物理化学法，如：环丁砜法、聚乙二醇二甲醚法。知识点解析：暂无解析24、氨合成反应具有哪些特点?标准答案：特点：可逆、放热、体积缩小、需催化剂且单程转化率(单程合成率)很低的反应。知识点解析：暂无解析25、氨合成放空气位置在哪里?为什么?标准答案：冷交出口，入氨冷器之前。理论上，放空位置应该在流程中氨浓度最低、惰性气体浓度最高的部分，此流程中无法做到满足此要求，由于冷交中已有部分液氨被分离掉，出口气体中相对而言氨浓度较低、惰性气体浓度较高，故此流程就选择此处为放空位置。知识点解析：暂无解析26、将空气温度逐渐降低能否得到纯N2和纯O2?标准答案：不能，因某一组分冷凝后，其他组分会溶解其中，从而无法得到纯N2和纯O2。知识点解析：暂无解析27、简述简单蒸气压缩制冷循环的基本构成。标准答案：如下图所示为简单蒸气压缩制冷循环的基本构成示意流程图，图中各设备分别为：Ⅰ—压缩机；Ⅱ—冷凝器；Ⅲ—节流阀；Ⅳ—蒸发器。其循环过程如下：①压缩过程(1→2)：低压制冷剂在蒸发器中吸收热量后成为低压饱和蒸气或过热蒸气，进入压缩机被压缩至较高压力，成为该压力下的过热蒸气。②等压冷却、冷凝过程(2→3→4)：压缩后过热蒸气在冷凝器中被冷却介质(对于冰箱，冷却介质通常