化工工艺测试题ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,化工工艺学（单元测验2）,一、填空题（每小题2分，共20分）,1 生产硫酸主要原料有四种：,硫铁矿、硫磺、硫酸盐、冶炼气,。,2在设计SO,2,氧化反应器时，为获得最佳经济效益，选择转化操作温度应符合以下三个条件,（1）保证较高的转化率，（2）保证高的反应速率，（3）保证在催化剂活性温度范围内操作 。,3影响浓硫酸吸收过程的主要因素有：,硫酸浓度、硫酸温度、进气温度,4,钠利用率,和,氨利用率,是氨碱法生产过程中的两个重要工艺指标。,5碳酸化塔作为清洗塔用时有双重作用：一是,洗去碳酸氢钠疤垢,，,二是,将氨盐水进行预碳酸化,。,6工业上生产尿素采用的温度一般为,180220,。,7实际生产过程中硫铁矿焙烧反应速度属,氧扩散,控制。,8硫酸生产过程中炉气干燥用硫酸浓度一般为,9395,。,9SO,2,氧化催化剂的主要成分是,V,2,O,5,。,10氨碱法生产过程中碳酸化是指,使溶液中的氨或碱性氧化物变成碳酸盐的过程,。,化工工艺学（单,1,二、简答题（每小题8分，共 40分）,1.为什么说钠利用率关系到氨碱法生产纯碱的各种原材料消耗？,钠利用率高则（1）氨盐水消耗量减少；（2）碳酸化母液量减少；（3）石灰乳用量减少；（4）氨循环量降低。,2.,简述硫铁矿沸腾焙烧的工艺条件。,（1）,炉温,，影响因素有：投矿量、矿料含硫量、水分、风量，一般控制在850-900；,（2）,炉底压力,，取决于静止料层的厚度和它的堆积密度，同炉内流速的关系不大，可采用调节风量和投料量进行炉底压力调节，一般为（表压）8.8211.76 kPa,（3）,SO,2,浓度,，决定炉气量，浓度越高炉气量越小，净化负荷小，但SO,2,浓度的提高受焙烧过程的限制，一般13.5%。,二、简答题（每小题8分，共 40分）,2,3.隔膜法电解食盐水溶液时，在电解槽石墨阳极上将发生哪些主要副反应？有何危害？如何防止？,隔膜法电解食盐水溶液时，在电解槽石墨阳极上发生的主要副反应：,（1）阳极上析出氯气的溶解反应：,（2）阴极区OH,向阳极区迁移引起中和反应,（3）CIO,的放电反应以及HCIO,3,的中和反应,（4）OH,的放电反应,（5）氧化剂对石墨的腐蚀,危害：腐蚀电极；降低阳极电流效率；氯气不纯（含CO,2,）、烧碱中含Na,2,CO,3,。,防止：维持阳极区盐水液位适当高于阴极区液位，阻止OH,向阳极迁移,。,3.隔膜法电解食盐水溶液时，在电解槽石墨阳极上将发生哪些主,3,4.硫酸生产过程中的酸雾是怎样形成的？怎样除去？,酸雾的形成：SO,3,在100-150就基本形成硫酸蒸气：SO,3,+H,2,O=H,2,SO,4,当气相中的硫酸蒸气分压大于硫酸的饱和蒸气压时，硫酸蒸气会冷凝，在空中凝聚成众多的细小液滴，即为酸雾。,酸雾的清除：清除酸雾的主要设备有冲挡洗涤器、文丘里洗涤器、电除尘器，其中以电除尘气为主。,5.从动力学的角度简述氨盐水的碳酸化过程。,（1）气相中的CO,2,扩散通过气膜进入液相；,（2）CO,2,溶解在液膜中；,（3）在液膜中生成的氨基甲酸铵通过液膜进入液相；,（4）在液相中氨基甲酸铵水解；,（5）碳酸氢钠析出。,4.硫酸生产过程中的酸雾是怎样形成的？怎样除去？,4,三、,流程叙述题（每小题10分，共20分）,1.根据下面的流程图叙述联合制碱法的工艺流程。,三、流程叙述题（每小题10分，共20分）,5,（1）纯碱生产,从盐析结晶器分离出氯化铵结晶后的母液，往热交换器换热后，再入吸氨器吸收氨，制成氨母液，清液入碳化塔顶部，在塔内吸收由底部及中部送入的二氧化碳气体，生成碳酸氢钠结晶，由出碱口出来经真空过滤及煅烧后，即得产品纯碱。由过滤机出来的滤液，内含氯化铵，为分别起见称为母液，送氯化铵工段用。,（2）氯化铵生产,洗盐：,将原盐在洗盐机中用饱和盐水洗涤，以除去钙、镁等杂质。经洗过的盐称为洗盐，经粉碎机粉碎至一定的粒度，再经离心甩干机除去水分。,结晶：,自制碱工序来的母液，经吸氨后，在热交换器中冷却，以降低温度，冷剂由盐析结晶出来的冷母液来冷却，冷却后氨母液进入冷却结晶器，结晶器上部母液经主轴流循环泵送入外冷却器冷却，冷剂用冷冻盐水，冷却降温后再返回冷析结晶器。在低温下析出氯化铵结晶，器底结晶去离心分离机经分离干燥，即得产品氯化铵。冷析结晶器上部的溢流液流入盐析结晶器，加入细盐粉，因食盐的溶解而析出氯化铵结晶，晶浆送至冷析结晶器冷却增大晶体，盐析结晶器上部溢流液经贮槽，清液去热交换器后送纯碱工序制碱用。,（1）纯碱生产,6,2,根据下面的流程图叙述生产发烟硫酸或浓硫酸的工艺流程。,2根据下面的流程图叙述生产发烟硫酸或浓硫酸的工艺流程。,7,生产发烟硫酸的工艺流程:,从转化工序导入的转化气，一部分进入发烟硫酸吸收塔，经发烟硫酸吸收后，与另一部分转化气混合进入98硫酸的酸吸收塔，经98硫酸吸收后，导入尾气回收塔或直接放空。,105硫酸的发烟硫酸由吸收塔上部分酸装置均匀分布在填料上，与转化气逆流接触，酸浓度和温度上升，然后从塔底排出，进入混酸罐与来自98硫酸吸收系统的98硫酸混合，控制循环酸中硫酸含量在104.6105.0之间。从酸罐引出的热酸由泵送入酸冷却器冷却，之后，大部分循环使用，少部分作为产品或串入98硫酸混酸罐。,98硫酸吸收系统的酸亦在吸收SO3时浓度升高，温度上升，出塔后在混酸罐中与干燥塔串来的93硫酸混合，配成98.198.5的硫酸，必要时可加入水。罐中出来的热酸由酸冷却器冷却，其中大部分打入吸收塔循环使用，一小部分分别串入105和93的硫酸混酸罐。根据产品的要求，也可引出少量作为成品酸输出。,生产发烟硫酸的工艺流程:,8,生产浓硫酸的工艺流程,氧化后的转化气从塔底送入，98.3浓硫酸从塔顶喷淋，气液两相逆流接触三氧化硫被吸收得很完全。进塔气温度140160，空塔气速0.50.9m/s，吸收在常压下进行，喷淋酸温控制在50以下，出塔酸温用喷淋量控制，使出塔酸温70。吸收塔流出的酸浓度比进塔酸提高0.30.5，经排管冷却器冷却后送往循环槽，用于干燥塔来变稀硫酸混合，不足的水分由新鲜水补充，再用酸泵输送，除循环外，部分送往干燥塔，部分抽出作为产品。正常操作时，吸收率可达99.95。,生产浓硫酸的工艺流程,9,3.根据下面的流程图叙述氨-酸法处理硫酸尾气的工艺流程。,3.根据下面的流程图叙述氨-酸法处理硫酸尾气的工艺流程。,10,尾气送入回收塔吸收其中的SO,2,，回收塔有两段，第一段有23塔板使SO,2,体积分数从,降到 ，经过除沫层后排空。各段有单独的母液循环系统，系统中有补充氨的循环槽。多出的母液送往高位槽，再流往混合槽，同时流往混合槽的有硫酸高位槽来的硫酸。在混合槽中反应并释放出高浓度的SO,2,。约占总分解出SO,2,的6080，送去干燥和加压到0.40.8MPa后液化成液体SO,2,，也可在常压下冷冻到10冷凝成液态。混合槽中初步分解的母液流入填料分解塔。塔底通入空气将母液中的SO,2,吹出并送回制酸系统。分解液在中和桶内用氨气中和，溶液含硫铵550580kg/m,3,，可直接作为产品。,尾气送入回收塔吸收其中的SO2，回收塔有两段，第,11,四、应用题（20分）,试根据下列反应式：,设计氨碱法生产流程，要求：,(1)画出工艺流程草图；（10分）,(2)说明流程及特点。（10分）,四、应用题（20分）设计氨碱法生产流程，要求：,12,(1)工艺流程,(1)工艺流程,13,工艺流程草图：,工艺流程草图：,14,(2),流程说明：,原盐经过化盐桶制备饱和盐水，再添加石灰乳除去盐水中的镁，然后在除钙塔中吸收碳酸化塔尾气中的CO2，除去盐水中的钙。精制的食盐水送入吸氨塔吸收氨气，氨气主要由蒸氨塔回收得到的。吸氨所得的氨盐水送往碳酸化塔。碳酸化塔是多塔操作的，氨盐水先经过处于清洗状态的碳酸化塔，在此塔中氨盐水溶解掉塔中沉淀的碳酸盐，同时吸收从塔底导入的石灰窑窑气中的CO2，吸收都是逆流操作的。清洗塔出来的部分碳酸化的氨盐水送入处于制碱状态的碳酸化塔，进一步吸收CO2而发生复分解反应，生成碳酸氢钠。碳酸化所需的CO2为90以上的碳酸氢钠煅烧炉气。碳酸化塔底含碳酸氢钠结晶的悬浮液送往真空过滤机过滤。滤得的碳酸氢钠送往煅烧炉，使重碱受热分解而生成纯碱作为产品，分解出的CO2送去碳酸化。真空过滤得到含氯化铵和未利用的氯化钠的母液，送往蒸氨塔。蒸氨塔中加入石灰乳并在塔底通蒸汽加热并气提，回收的含CO2的氨气送去吸氨。含氯化钠的废液排弃或作其他处理。石灰乳是有石灰石煅烧并水合制备的。,(2)流程说明：,15,流程特点:,氨碱法宜于大规模生产，产品质量优良，经济合理。但缺点是钠的利用率只有7273%，食盐中的氯完全没有利用。总质量利用率只有2829%。此外，排放废液多且含大量固体，环境污染大，氨回收消耗石灰和蒸汽多，流程复杂设备庞大。,流程特点:,16,化工工艺学（单元测验3）,一、填空题（每小题2分，共20分）,1.,PE有多种分类方法，按密度可分为,高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯,。,2.常减压蒸馏装置中，用过热水蒸气进行汽提，其作用主要表现在两方面：一是为主塔和侧线,补充热源,，二是,降低油气分压,，以利于除去其中的轻组分。,3.,环氧乙烷目前都用乙烯直接氧化法生产，即,是,乙烯与空气或纯氧在银催化剂上进行直接氧化,。,4.,乙烯液相氧化法生产乙醛有两种生产工艺，即,一步法和二步法,。,5.,聚丙烯的生产方法主要有,淤浆法、液相本体法和气相本体法,。,。,6.,生产丙烯腈的方法主要有,丙烯氨氧化法,。,7.,碳四馏分分离法生产丁二烯工业上均采用,萃取精馏,的方法。,8.天然气脱水主要方法：,溶剂吸收法、固体吸附法,。,9低温冷凝法提氦工艺主要工序：,加压,降温液化分离粗氦精制,。,10,天然气氯化加工产品主要有,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,化工工艺学（单,17,二、简答题（每小题8分，共 40分）,1.天然气分离与净化过程中分离、净化目的各是什么？,分离目的：分离采出气中的液体、固体杂质。净化目的：开采出的天然气经分离后仍然含有水分(操作温度下的饱和蒸汽压决定)。当后续操作降温时，水汽就可凝结产生不利影响。所以，要进行脱水操作。,2.说明原油蒸馏在减压塔前为什么要设置初馏塔？,原油蒸馏在减压塔前设置初蒸塔原因：分馏出轻馏分；减轻压力降；避免酸性腐蚀。,二、简答题（每小题8分，共 40分）2.说明原油蒸馏在减压塔,18,3.,乙烯高压聚合生产低密度聚乙烯的,主要工序有哪些？,答：主要工序有：原料的准备催化剂的配制聚合过程,单体回收与聚乙烯后处理,4.,乙苯催化脱氢制苯乙烯的工艺条件有哪些？,（1）反应温度,乙苯脱氢是强吸热反应。平衡常数随温度的升高而增大，故升温对脱氢反应有利。但是，由于烃类物质在高温下不稳定，所以脱氢宜在较低温度下进行。采用以氧化铁为主的催化剂，其适宜的反应温度为 600,660。,（2）反应压力,乙苯脱氢反应是体积增大的反应，降低压力对反应有利。从反应温度，压力对乙苯脱氢平衡转化率的影响表可知，当压力从0.1Mpa减到0.01Mpa时，达到相同的平衡转化率所需的温度约降低100左右。,3.乙烯高压聚合生产低密度聚乙烯的主要工序有哪些？4.乙苯催,19,（3）水蒸气用量,乙苯脱氢反应在高温减压下进行，可在较低反应温度获得较高的平衡转化率。工业上常采用水蒸气作为稀释剂来减压。水蒸气作稀释剂的优点：与产物易分离；热容量大；可消除催化剂表面上的结焦。一般，乙苯与水蒸气的适宜比为1：1.22.6(质)。,（4）原料纯度,要求原料乙苯中二乙苯的含量,99.99%(质)的高纯度环氧乙烷，中部侧线采出含少量乙二醇的环氧乙烷(返回乙二醇原料解吸塔)，塔釜液返回精制塔中部，塔顶馏出含有甲醛的环氧乙烷返回乙二醇原料解吸塔，回收环氧乙烷,。,(2)流程叙述:,28,五、应用题（20分）,试根据下列反应式：,设计,丙烯氨氧化法生