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12013.12.化11《基本无机化工工艺学》复习题一．合成氨1.造气⑴.用煤造气的半水煤气中的主要成分（＞1%）有________，_________，_________，_________。微量成分有________，_________，_________，_________，__________。(2)煤造气的半水煤气中，气体_________/_________=3.1-3.2(3)某厂生产的半水煤气组成如下CO2COH2N2O2CH4ArMol%9.028.838.722.50.20.60.2求生产1吨合成氨需此半水煤气多少标准m3？(设无N2气损失)（4）用煤造气的方法煤的大小，种类固定床煤气发生炉加压气流床水煤浆气流床2.脱硫（1）半水煤气的湿法脱硫，如ADA脱硫、栲校脱硫，用《催化剂》代表之，试写出脱硫过程的反应式：___________________________________________；再生过程的反应式：____________________________________。（2）半水煤气中的硫化物分为两大类：____________和____________。其中_________主要是_________，占总硫的________。.（3）在用煤造气的合成氨的流程中，半水煤气的硫含量会因为煤不同而不同，多的也只有约20-30g/m3,为什么还要专门脱除？（4）有机硫有________，_________，_________，_________等，在只有一次湿法脱硫的流程中，有机硫是否被脱除？如果是没有被脱除，它们后面是如何被脱除的？23.变换（1）写出变换反应的反应方程式：__________________________。吸热还是放热？（2）变换反应的实际生产中，n(H2O)/n(CO)=____________,这些水蒸气是否全部由变换工序外部锅炉提供？若否，如何提供？（3）中温变换催化剂的主要成分是___________，使用时要还原为___________，才有活性。B104中温变换催化剂的操作温度范围是___________。（4）变换炉装填俩段催化剂层，操作中其一段出口温度_________二段出口温度（选择填入＞，=，或＜）。（5）脱硫气中含CO30%，变换气中含CO30%(皆为体积比，干基)。求1000标准m3脱硫气，变换后变换气的体积及变换率。4.脱碳（1）.半水煤气中的CO2约占9%，变换气中含CO2约占2%，多出的CO2由_________________________________生成。变换气中的CO2必须除去，因为①________________________，②________________________（2）变换气的脱碳方法分为湿法脱碳和干法脱碳。湿法脱碳分为：化学法，例如_______________，_______________；物理法，例如_______________，_______________干法脱碳，例如_______________，4.精制，铜洗(1)在脱碳之后，气体精制的目的是除去其中剩余的________，________。精制的方法有：____________，_____________，______________等。（2）醋酸铜氨液吸收CO的反应式______________________________（3）醋酸铜氨液的组成，溶剂是___________，溶质有___________，___________，___________。3（4）醋酸铜氨液中的Cu+/Cu++称为_________，生产中保持________，其中Cu+以___________离子，Cu++以___________离子形式存在。（5）醋酸铜氨液的再生是通过______，________实现，再生时间____________分钟。（6）采用铜洗精制的工艺流程为：a,试将流程改为低变-甲烷化流程b,试将流程改为双甲工艺流程c,试将流程改为醇醚化-醇烃化工艺流程5．氨的合成（1）.写出氨合成反应方程式_____________________________。吸热还是放热？__________。工业生产中，该反应温度范围为__________________。中小合成氨厂该反应的压力范围为__________________。大型合成氨厂该反应的压力范围为__________________。（2）.什么叫氨净值？_____________________________合成氨厂实际氨净值在_____________________范围，氨合成塔出口氨含量约为_____________，氨是如何与未反应的气体分离的？__________________________________________________________。（3）.合成氨系统循环气中的惰性气体指__________和_________。其是在________工序产生的。循环气中的惰性气体的含量保持在_______________范围，超过范围应当________循环气。（4）.合成氨的催化剂主要成分为____________，还有少量其他助剂。使用前要进行________，使之成为_______，才有活性。（5）合成氨催化剂的还原是用_______与________反应，放出_______。生产中合成氨催化剂可能的永久毒物是___________，可能的暂时毒物是___________与__________。4（6）a.计算生产1吨合成氨需纯H2+N2(3:1)多少标准m3?b.若新鲜气中含惰性气1%，而循环气中保持含惰性气15%，则生产1吨合成氨需排放循环气多少标准m3?二．尿素1.在尿素生产中，为了防腐，在CO2中加入______%的_______气。2.尿素合成的总反应式：____________________________________。年产30万吨合成氨用于合成尿素，计算可生产尿素多少万吨？3.画出水溶液全循环法生产尿素的方框工艺流程图4.画出CO2气提法生产尿素的方框工艺流程图5.用煤制气合成氨用于生产尿素，半水煤气的组成为（体积比）CO2COH2N2惰性气含量%83039221CO2与NH3比较，CO2是否够用？为什么？57.尿素合成反应的反应机理：（1）______________________________，（2）___________________________________。步骤（2）是慢反应，工业上反应时间约为_______________分钟。8.尿素生产中为了提高对铬镍不锈钢的耐腐蚀性，在CO2中加入0.1-0.3%的_____气。三．硫酸1.用硫铁矿生产硫酸的工艺流程硫铁矿焙烧得到的气体中主要有_________，_________，_________。入转化炉的气体中含SO2约________，催化剂活性成分是________。转化与吸收现在大多采用_______________工艺流程。2.如果焙烧硫铁矿时加入理论量的空气（包括后续SO2转化为SO3的O2气），炉气中SO2的含量最多是多少（计算）？实际炉气中SO2的含量________此值。（选择填入＞，=，或＜）3.硫铁矿焙烧温度____________，硫磺燃烧得到SO2的温度约____________。4.炉气净化包括_______，_________，_______。干燥用______的硫酸。5.SO2转化为SO3的催化剂活性组分为_______，在催化剂中含量为________，催化剂活性温度________________，使用期限________。6.转化炉人口气体SO2的含量一般为____________，2转2吸可增加为____________。四．硝酸1.氨氧化法生产硝酸的总反应式：____________________________；反应分3步：（1）____________________________（2）____________________________（3）____________________________2.氨氧化法生产硝酸的关键一步是___________________。所用催化剂为6___________；氧化剂是_____________；反应温度__________；反应压力不同，低的为___________，最高_____________；反应时间______。3.氨氧化法生产硝酸的第一步是用空气氧化为NO,反应式为____________________________________________。（1）若按此反应配入NH3和相应的空气（O2:N2=21:79）计算其中的氨含量为几%（2）若按氨氧化法生产硝酸的总反应式：NH3+2O2=HNO3+H2O配入NH3和相应的空气（O2:N2=21:79）计算其中的氨含量为几%（3）实际生产中氨含量为9.5-11.5%，故在吸收前要配入____________。4.浓硝酸的生产（1）为什么不能用稀硝酸直接蒸馏制取浓硝酸？（2）在101.325kPa下硝酸水溶液的恒沸组成为___________（w%）(3)在常压下，浓度低于68.4%（质量百分数）的稀硝酸进行蒸馏，塔顶得到__________，塔低得到__________。浓度大于68.4%（质量百分数）的浓硝酸进行蒸馏，塔顶得到__________，塔低得到__________。（4）欲用稀硝酸蒸馏制取浓硝酸，因为H2O-HNO3系统是最大________偏差系统，因此要加入_______，常用的脱水剂有_______，_______。五．纯碱A．氨碱法1.纯碱的分子式是_______，工业上大规模制碱的方法有_______和_______，另外也有少量的_______。2.氨碱法生产纯碱的原料有_______和_______。生产过程的主要反应有：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________73.石灰窑得到的气体称为__________，其成分主要是__________和__________。焙烧温度一般控制在__________。4.饱和盐水精制的目的是除去其中的Mg2+和Ca2+离子，加入_______除去Mg2+离子，加入_______或_______除去Ca2+离子。5.碳化塔中段通入气体中CO2的含量为_______，主要是_____气；碳化塔下段通入气体中CO2的含量为_______，主要是_____气。6.重碱煅烧的温度范围为____________，用_______间接加热。计算重碱煅烧的理论烧成率。7.过滤所得的母液中的氨经__________和__________方法回收。B.联合制碱法1.氨碱法联合制碱法原料产物2,联合制碱法流程如下，请在方框中填入词：8六．烧碱1.烧碱的生产方法是逐步改进的。最先用的是苛化法；后来发展了电解法，电解法先后有3种：（1）__________，（2）___________，（3）__________。2.电解法制烧碱的原料是_________，产品是_______，_________和________。3.离子膜法制烧碱与传统的隔膜法相比。优点有：（1）投资_______；（2）出碱浓度_______，