1、12013.12.化 11基本无机化工工艺学复习题一合成氨1.造气.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CO2 CO H2 N2 O2 CH4 ArMol% 9.0 28.8 38.7 22.5 0.2 0.6 0.2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
2、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(H 2O)/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。B10
3、4 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_，_（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_，_
4、。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？
5、_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_4与_。（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 m
6、3?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）CO2 CO H2 N2 惰性气含量% 8 30 39 22 1CO2 与 NH3 比较，CO 2 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-
7、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
8、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）_62. 氨氧化法生产硝酸的关键一步是_。所用催化剂为_；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（O 2: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：NH 3+2O2=HNO3+H2O配入 NH3 和相应的空气（O 2: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
9、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：_7_3.石灰窑得到的气体称为_，
10、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）_， （
11、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_，NaOH 浓度达质量分数_%；（3）能耗_，直流电耗_KWh/吨碱。（4）碱液质量_，含 NaCl_;（5）氯气和氢气纯度_；（6）_污染。不足之处有：（1）对盐水质量要求_，用进行_；（2）离子膜价格_，易_。94.离子膜法制烧碱直流电总效率约为 63%，总效率=电流效率 x 电压效率。其电流效率约为_，不是 100%的原因是因为_。其电压效率约为_，不是 100%的原因是因为_，_，_造成的电位降，槽电压约为_V ，理论分解电压约为_V。5. 离子膜法制烧碱
12、用的盐水要进行一次精制和二次精制。一次精制是用_，_和_除去_，_和_；二次精制包括_和用_除去剩余的_和_离子。七综合反应式 温度 压力 催化剂变换 CO+H2O=CO2+H2 中变350-550低变 320-1.2-1.8MPa 中变 Fe3O4,钴钼耐硫催化剂氨合成 3H2+N2=2NH3 350-510 15MPa,32MPa Fe水溶液 190 20MPa尿素CO2 气提 185 14MPa无硫酸 SO2+O2=SO3 400-550 常压 V2O5(6-8%)硝酸 NH3+O2=NO+H2O 750-850870-900常压加压Pt 网CaCO3=CaO+CO2 1200纯碱NaH
13、CO3+ 160-190常压 无10隔膜法 95烧碱电解槽 离子膜法 80-90常压 无八原料，反应，产品1.尿素合成：总反应机理 2 步2.硫酸：原料（4 种） ，反应如 S+O2=SO2,SO2+0.5O2=SO3,SO3+H2O=H2SO43.硝酸：总反应 NH3+2O2=HNO3+H2O，分步 4NH3+5O2=4NO+6H2O，NO+0.5O2=NO23NO2+H2O=NO+2HNO34.纯碱：氨碱法：原料 CaCO3,NaCl; NH3 循环总反应：CaCO 3+2NaCl=Na2CO3+CaCl2CaCO3 焙烧CaO 消化氨盐水碳化NaHCO3 煅烧母液蒸氨主产品 Na2CO3，副产 CaCl2联碱法：原料 NH3,CO2,NaCl; 主产品 Na2CO3，副产 NH4Cl盐水精制：石灰-纯碱法5.烧碱：总反应：2NaCl+H 2O=2NaOH+Cl2+H2盐水精制脱 SO42+(BaCl2，膜法)6.合成氨：合成氨用的 N2 从_中来，H 2 从_中来。合成氨的原料有_，或_，或_。
