化工工艺概论 09期末试卷A.doc

任课教师签字：系（教研室）主任签字：院（系）主任签字：2008 -2009学年 第 二 学期化工工艺概论 课程期末考试 试卷（A） 共 7 页适用学生： 07应用化工技术专业 专业 级 班 姓名 学号 成绩 一、填空题（25分，每空1分）1、工业上，常把煤气化以获得最基本的化工原料称合成气，其主要成分包括： 和 。2、烃类热裂解分为一次反应和二次反应，其中一次反应是指： 。3、根据天然气中甲烷和其他烷烃含量不同，通常将天然气分为： 和 。 4、催化剂的催化作用是由其本身的物理性质和化学性质决定的，工业上常用的固体催化剂是由不同组分制成的，主要的组分有： 、 、 和 。5、在化工生产中，影响反应的因素较多，如温度、压力、进料组成、反应物浓度、 、 、 与 等。6、自动调节系统的主要组成部分为 、 、 和 。7、化工生产过程按其操作方式可分为连续操作、间歇操作与半间歇操作。按操作状况可分为 以及 。8、工业上生产硫酸所用的三种主要设备是 、 及 。9、化工工艺流程图是反映工艺内容为主的图纸，可分为： 、 、和 等。10、现代生物技术包括基因工程，细胞工程，酶工程，蛋白质工程和 。二、以英文表示下列词语（5分，每空1分）1、催化剂（ ）2、天然气（ ）3、LDPE（ ）4、PVC ( )5、反应温度（ ）三、简答题（40分，每题5分）1、 现代化学工业的特点是什么？2、工业上催化剂失活的主要原因是什么？3、从化学平衡角度分析停留时间对反应的影响是什么？4、工业生产中，常采用水蒸汽作为稀释剂，来降低系统中某原料的分压，这样做的好处是什么？5、乙烯催化氧化生产环氧乙烷过程中要加入C2H4Cl2，它的作用是什么？6、化工生产中，反应器是进行化学反应的场所，是工艺流程的核心设备，那么反应器是如何进行选择的？7、功能高分子材料国内一般采用按性质、功能或实际用途划分其种类，一般分为8种类型，分别为什么？8、清洁生产的特点是什么？四、计算题（8分）1、以乙炔与醋酸合成醋酸乙烯酯为例，在连续生产过程中，假设每小时流经各物料管线的物料中所含乙炔的量为：mA=600Kg，mB=5000Kg，mC=4450Kg，mD=4400Kg，mE=50Kg。如下图。试求：生产过程的单程转化率为多少？ 生产过程的总转化率为多少？五、工艺流程题（22分）1.轻质烃裂解时，裂解产物中重质馏分较少。尤其是以乙烷与丙烷为原料裂解时，裂解气中的燃料油含量甚微，其工艺流程图如下，试补全流程图。（8分）原 料裂解炉废热锅炉稀释蒸汽发生器水洗塔油水分离器冷却2.传统的氨合成工艺流程为两次分离液氨产品的中型氨厂工艺流程，如下图所示。（14分）试根据工艺流程的组织原则和评价标准来分析上述中型氨厂氨合成工艺流程的优点和缺点。2008 -2009 学年 第 二学期化工工艺概论 课程 期末考试 试卷（A）答案一、填空题（5分，每空1分）1、一氧化碳或CO，氢气或H2。2、由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯的反应。3、干气和湿气。4、活性组分，助催化剂，抑制剂和载体。5、循环比、放空（排放）量与组成。6、调节对象、测量变送器、调节器与调节阀。7、稳态操作与非稳态操作。8、沸腾炉、接触室和吸收塔。 9、设备布置图、管路布置图和化工工艺流程图。10、发酵工程。二、以英文表示下列词语（5分，每空1分）1、catalyst2、natural gas3、polyvinylchloride4、polyvinyl chloride或polyvinylchloride5、reaction temperature三、简答题（40分，每题5分）1、答：原料路线、生产方法和产品品种具有多样性与复杂性；（1分）生产过程综合化、装置规模大型化、化工产品精细化；（1分）技术和资金密集，经济效益好；（1分）注重能量合理利用，积极采用节能技术；（1分）安全生产要求严格。（1分）2、答：化学因素：表面结焦、中毒(可逆性和不可逆性)；（2分）操作因素：超温失活(固态化学现象和烧结)；（2分）机械因素：磨损、脱落、破碎等机械原因。（1分）3、答：优点：停留时间越长，即空速越小，越有利用于平衡，单程转化率越高，循环原料量越少，能量消耗也降低。（2分）缺点：副反应发生机率增大； 设备的生产能力降低；（1分）反应选择性下降；催化剂的中毒系数增大，催化剂的寿命缩短。（1分） 因此，在工业生产中，应根据所生产的产品，依据实际经验选择适当的停留时间，即空速。（1分）4、答：提高平衡转化率；（1分） 消除催化剂表面的析炭现象；（2分） 提供反应所需要的热量； （1分）水蒸汽易与反应产物分离。（1分） 5、答：为了提高乙烯和氧的浓度，可以用加入第三种气体（C2H4Cl2）来改变乙烯的爆炸限，这种气体通常称为致稳气。（2分）在生产中致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸极限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效的移出部分反应热，增加体系稳定性。（3分） 6、答：反应器是化工生产的关键设备，一般情况下，应从以下几方面的工艺要求来选择反应器：反应动力学； （1分）热量传递的要求；（1分）质量传递与流体动力学过程的要求；（1分）工艺控制的要求 ；（1分） 机械工程的要求； 技术经济管理要求。（1分） 综上所述，选择反应器不仅要从满足工艺要求出发，还应结合各类反应器的性能和特点来确定。7、答：反应型高分子材料；光敏型高分子；（1分）电性能高分子材料；高分子分离材料；（1分）高分子吸附材料；高分子智能材料；（1分）医药用高分子材料；（1分）高性能工程材料。（1分） 8、答：化学反应的原子经济性；（1分）化学反应的清洁性；（1分）生产工艺的循环性和闭路性；（1分）反应技术的可持续性；（1分）生产过程的可持续性。（1分）四、计算题（8分）解：过程的单程转化率为 （4分）总转化率为 （4分）五、工艺流程题（22分）1.（8分，每空1分）2.答：优点：流程简单，投资低；（2分）放空气位置设在惰性气体含量最高而氨含量较低处，氨和氢-氮气损失少；（2分）循环压缩机位于水冷器之后，循环气温度较低，有利于降低压缩功；（2分）新鲜气在油分离器中