2013-2014-2化工生产技术期末复习(给学生的)无答案

《化工生产技术》期末复习一、填空题1．均四氧化制均酐工艺包括原料准备工序、氧化工序、捕集工序、水解工序、浓缩工序、脱水工序、升华工序。2．均苯四甲酸二酐易燃、有毒，对皮肤、眼睛和粘膜均有刺激性，遇水或置于湿空气中易水解成均苯四甲酸。3.催化剂加速化学反应的原因是活化能降低，目前均苯四甲酸二酐生产采用的是V2O5为活性组分的催化剂。4．化工常用的高温热源有压力高的饱和水蒸汽、高压汽水混合物，有机载热体，电加热和烟道气加热，均苯四甲酸二酐生产反应器类型是列管式固定床反应器，移热介质是熔盐。5．均四甲苯与空气的中的氧的反应过程是气态物料通过固体催化剂所构成的床层进行氧化反应，其过程包括扩散、吸附、表面反应、脱附和扩散等五个基本步骤。6．乙苯脱氢随着反应温度的升高，平衡转化率提高，反应速度加快。7．原料气中的二乙苯，在脱氢催化剂上能脱氢生成二乙烯基苯，二乙烯基苯在操作环境中极易聚合而堵塞管道、塔设备等系统。8．乙苯脱氢的液空速是指每小时单位体积催化剂通过的乙苯液体体积。9．苯乙烯极易自聚，反应压力升高将有利于苯乙烯的自聚，聚苯乙烯容易造成管道、设备的堵塞。10．工业上，乙苯脱氢反应可采用低压或负压，也可采用惰性气体作稀释剂来降低烃的分压，以提高平衡转化率，也可抑制苯乙烯聚合。11．苯乙烯分子中，由于侧链是C=C双键，因此，化学性质较为活泼，苯乙烯在室温下即能缓慢聚合。12．乙苯脱氢生成苯乙烯的反应是分子数增大的反应。13．苯加氢工段主要有四个系统组成，分别是苯干燥系统、苯加氢系统、环己烷和气体的分离系统、脱除庚烷系统。14.以苯为原料制备己内酰胺，主要分四个工序，分别是苯加氢制得环己烷，环己烷氧化制得环己酮，环己酮羟胺化制得环己酮肟，环己酮肟重排制得己内酰胺。15．镍系苯加氢催化剂活性好，价格便宜，但该体系催化剂有一些缺点，如耐硫性能差，耐热性差，工业使用寿命短。16．铂系苯加氢催化剂较镍系催化剂有许多优点：耐硫性能好，中毒后易再生，耐热性能好。17．邻苯二甲酸单酯与辛醇进一步酯化生成双酯的反应是可逆的吸热反应，从热力学分析，升高温度，增加反应物浓度，降低生成物浓度，都能使平衡向着生成物的方向移动。18．苯加氢生产环己烷常用的催化剂是镍系和铂系两大类。19．影响加氢过程主要工艺条件有反应温度、压力、空速及氢油比。20．邻苯二甲酸单酯与辛醇进一步酯化生成双酯的反应是可逆的吸热反应，提高反应温度和使用催化剂，可缩短达到平衡的时间。21．使用非酸性催化剂可缩短酯化时间，产品色泽优良，回收醇只需简单处理，即可循环使用。22．邻苯二甲酸二辛酯的生产方法一般根据酯化过程中采用的催化剂不同，分为酸性工艺和非酸性工艺。根据工艺流程的连续化程度，也常称为连续和间歇式工艺。23．催化剂失活的原因有中毒、积炭、烧结、挥发与剥落。24．对于酯化反应而言，反应温度高对化学平衡和反应速度多有好处，但反应温度增加，产品色泽加深而影响产品质量。一般以硫酸作催化剂，反应温度为130~150℃；采用非酸性催化剂反应温度为190~230℃，大于240℃DOP产生裂解反应。二、选择题1．因苯乙烯在高温下容易自聚，而且聚合速度随温度的升高而加快，所以在精馏过程可采取：（A）A、加水蒸汽；B、加阻聚剂；C、提高精馏温度；D、加压2．随着温度的升高，乙苯脱氢速增加，但是温度越高：（A）A、生成苯、甲苯的副反应速度更加迅速；B、苯乙烯的产率上升；C、乙苯的转化率下降；D、选择性提高3．影响化学反应平衡常数数值的因素是（B）。A、反应物度；B、温度；C、催化剂；D、产物浓度。4．均四甲苯氧化反应是：（B）A、吸热反应；B、放热反应；C、要根据反应条件而定，吸热或放热都有可能；D、没有热效应。5．均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酐生产反应器操作温度范围（D）A、200~260℃；B、280~320℃；C、340~360℃；D、390~430℃。6．化工管件中，管件的作用是：（D）A、连接管子；B、改变管路方向；C、接出支管和封闭管路；D、A、B、C全部包括。7．固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成（C）A、湍流；8．下列性质不属于催化剂三大特性的是（D）。A、活性；B、选择性；9．（B）温度最高的某一部位的温度，称为热点温度。A、反应器内；B、催化剂层内；C、操作中；10．苯加氢制环己烷系统开车前需用氮气置换，含氧量小于（A）表示系统置换合格。A、0.5％(Vol)B、0.5％(mol)C、0.5％(wt)D、0.5％B、对流；C、理想置换流动；D、理想混合流动。Ｃ、稳定性；Ｄ、溶解性。D、升温时。11．关于正催化剂，下列说法中正确的是（A）。A、降低反应的活化能，增大正、逆反应速率；B、增加反应的活化能，使正反应速率加快；C、增加正反应速率，降低逆反应速率；D、提高平衡转化率。12．均四甲苯氧化反应器通常采用的是（D）类型。A、固定床绝热式；B、釜式反应器；C、塔式反应器；D、列管换热式固定床。13．均苯四甲酸二酐生产原料均四甲苯和空气，它们之间的配比关系是：（B）A、均四甲苯过量；B、空气过量很大；C、要根据反应条件选择，谁过量都有可能；D、等mol比。14．原料乙苯在空气中最大允许浓度为（C）ppm。（1）90(2)89(3)100(4)7915．在工艺流程图中，常用设备如换热器、反应器、容器、塔的符号表示顺序是（C）。A、“T、V、R、E”；C、“E、R、V、T”；B、“R、F、V、T”；D、“R、V、L、T”。16．固体催化剂的组成不包括下列哪种组分（C）。A、活性组分；17．一个反应过程在工业生产中采用什么反应器并无严格规定，但首先以满足（A）为主。Ｂ、载体；Ｃ、固化剂；Ｄ、助催化剂。A、工艺要求；19．加氢反应的催化剂的活性组分是（B）。A、单质金属；B、金属氧化物；C、金属硫化物；B、减少能耗；C、操作简便；D、结构紧凑。D、都不是。20．影响化学反应平衡常数数值的因素是（B）。A、反应物度；B、温度；C、催化剂；D、产物浓度。21．乙苯脱氢反应过程中，随着温度的升高而降低的是(C)。（1）平衡转化率（2）反应速度(3)选择性（4）副产物的量22．均苯四甲酸二酐的熔点大约为（D）A、187~194℃；B、197~214℃；C、234~237℃；D、284~287℃。23．均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酐生产反应器采用（）操作A、加压操作；B、常压操作；C、减压下操作；D、都有可能。24．带控制点的工艺流程图构成有（A）。A、设备、管线、仪表、阀门、图例和标题栏；C、设备和厂房；D、方框流程图。25．固体催化剂的组成不包括下列哪种组分（C）。A、活性组分；26．当固定床反应器操作过程中发生超压现象，需要紧急处理时，应按以下哪种方式操作（B）B、厂房；Ｂ、载体；Ｃ、固化剂；Ｄ、助催化剂。A、打开入口放空阀放空；C、降低反应温度；B、打开出口放空阀放空；D、通入惰性气体。27．催化剂使用寿命短，操作较短时间就要更新或活化的反应，比较适用（A）反应器。A、固定床；B、流化床；C、管式；D、釜式。三、判断题1.苯加氢法是环己烷的主要生产方法，可分为气相法和液相法。（对）2.原料苯中正庚烷的含量控制在50mg/kg以下。（对）3.从温度与化学反应平衡常数的关系来看，苯加氢制环己烷的适宜反应温度不应超过560K。（对）4.苯乙烯在常温下为无色透明液体，有辛辣气味，易燃，易溶于水，难溶于甲醇、乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂中，在空气中的最大允许浓度是100ppm。（错）5．均四甲苯输送管道采用蒸汽伴管是为了防止均四凝固造成管道堵塞6．均四氧化反应原料配比采用的是均四过量的配比方法。（对）（错）7．乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，在生成苯乙烯的同时可能发生的平衡副反应主要是裂解反应和加氢裂解反应，因为苯环比较稳定，裂解反应都发生在侧链上。(对)8.连续化生产是稳态操作过程，设备中各点物料性质将不随时间而变化。(对)9.公用工程指的是化工生产必不可少的供水、供热、供电、供气、供冷等。(对)10.DOP生产装置中设置干燥塔的目的是进一步真空闪蒸，使水、醇低沸物含量进一步降低。()11.苯加氢法是环己烷的主要生产方法，气相法苯加氢优于液相法苯加氢。（）12.原料苯中正庚烷的含量控制在100mg/kg以下。（错）13.从温度与化学反应平衡常数的关系来看，苯加氢制环己烷的适宜反应温度不宜低于560K。（错）14.苯加氢制环己烷工业生产中，苯中含水量(体积分数，下同)小于或等于100×1O-6。（）15．均四甲苯输送管道采用蒸汽伴管是为了防止均四凝固造成管道堵塞（对）16．从乙苯脱氢平衡常数与压力的关系式可知，增加压力有利于平衡向正方向移动。（对）17．均四氧化通常采用以V2O5为活性组分的固体催化剂。18．粗酐水解加入活性炭的目的是为了提高水解反应的转化率。（对）（错）19.搅拌反应釜釜体的主要部分是一圆柱形容器，其结构形式与传热方式有关。()20.DOP生产装置中脱醇工序及气提工序均需在真空情况下进行。(对)21.苯加氢制环己烷工业生产中，苯中含水量(质量分数，下同)小于或等于100×1O-6。（）22.苯加氢制环己烷装置工业生产的关键是获得高纯度的环己烷产品。（）23.从温度与化学反应平衡常数的关系来看，苯加氢制环己烷的适宜反应温度不应超过560K。（对）24．乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，随着温度的升高，乙苯脱氢速度增加，乙苯的转化率增加，苯乙烯的产率也随之升高。(错)25．苯加氢生产环己烷采用的是铂系催化剂（对）26．均四氧化通常采用以V2O5为活性组分的固体催化剂。27．均四氧化通常采用以Fe2O3为活性组分的固体催化剂。（对）（）28．对于一个反应体系，转化率越高，则目的产物的产量就越大。（错）29．温度升高，对所有的反应都能加快反应速度，生产能力提高。（错）30．邻苯二甲酸单酯与辛醇进一步酯化生成双酯，这一步反应速率较快，一般不需要使用催化剂。（错）四、简答题1．乙苯脱氢反应的催化剂应满足哪些条件？2．乙苯脱氢反应的催化剂应满足下列哪些要求？3．在脱氢反应中加入水蒸汽的作用？选用水蒸汽作稀释剂的好处在于？4．请简要叙述均四氧化实际生产装置中，反应器出口混合气流程走向。5．实际均酐生产装置氧化反应器中温度过高（热点）应如何处理？6．在实际生产过程中均四甲苯为什么要保温在90~100℃？怎样才能保温在90~100℃？7．请分析在苯加氢制环己烷生产中反应器温度上升的原因并提出相应的对策8．请分析苯加氢制环己烷生产中催化剂中毒及老化的原因并提出相应的对策9．苯加氢生产环己烷为什么要用双反应器？10.环己烷纯度对氧化反应有哪些影响？11.什么是“打漩”？在生产中如何避免？12．简单叙述连续化生产DOP用非酸性催化剂的组成，作用及使用原则。五、计算题1．已知某均苯四甲酸二酐反应器的部分进出口物料的组成如下表(未计CO、CO2、H2O)：进料气出反应器体量气体量mol/hkg/hmol/hkg/hC10H1208.9528.00//54C10H2/O6////79.00017.22214.6303.014C10H6/O5C10H8/O38.3604.1801.4710.811C10H1/0O4试计算：①均苯四甲酸二酐的理论质量收率？②均苯四甲酸二酐的质量收率？③反应生成均苯四甲酸二酐的选择性？2、某次实训，反应前（g）：汽化器89.75、一捕116.2、二捕81.6、尾气流量计读数5560升；反应后（g）：汽化器83.95、一捕119.1、二捕83.3、尾气流量计读数5940升。该装置催化剂装填量为30mL，均四为95%的化学纯，反应2小时。请计算：粗酐得率、空速及接触时间。3.某乙苯脱氢实验，乙苯纯度96.5%，乙苯用量62.9毫升，得脱氢液61.6毫升，脱氢液色谱分析组成（V%）：乙苯50.10%、苯乙烯44.15%。试计算：（1）转化率；（2）选择性；（3）