滨州学院无机化工工艺学（本）期末复习题及参考答案

第/\*Arabic1页2023年下学期无机化工工艺学（本）复习资料一、简答题1.合成氨原料气为何要进行脱硫？(1分)答案：答：硫是各种催化剂的毒物。对甲烷转化和甲烷化催化剂、中温变换催化剂、低温变换催化剂、甲醇合成催化剂、氨合成催化剂等的活性有显著的影响。硫化物还会腐蚀设备和管道，给后工序的生产带来许多危害。因此，对原料气中硫化物的清除是十分必要的。同时，在净化过程中还可得到副产品硫磺。2.氧化锌法脱硫的原理是什么？温度对脱硫过程有何影响？(1分)答案：答：氧化锌内表面积较大，硫容量较高，在脱除气体中的硫化氢及部分有机硫的过程中，速度极快，广泛用于精细脱硫。氧化锌脱硫剂可直接吸收硫化氢和硫醇，反应式：

C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O对有机硫，如COS，CS2等则先转化成硫化氢，然后再被氧化锌吸收，反应式：

3.如何对催化剂进行维护与保养？(1分)答案：（1）在装填前，要进行过筛除去粉尘和碎粒。使催化剂的装填时要保证松紧一样。严禁直接踩在催化剂上，并不许把杂物带入炉内。（2）在开、停车时，要按规定的升、降温速度进行操作，严防超温。（3）正常生产中，原料气必须经过除尘和脱硫(氧化型的催化剂)，并保持原料气成分稳定。控制好蒸汽与原料气的比例及床层温度，升降负荷时要平稳。

4.加压变换比常压有哪些优点？(1分)答案：（1）可以加快反应速率和提高催化剂的生产能力，因此可用较大空速增加生产负荷。（2）由于干原料气体积小于干变换气的体积，因此，先压缩原料气后，再进行变换的动力消耗，比常压变换后再压缩变换气的动力消耗低很多。（3）需用的设备体积小，布置紧凑，投资较少。（4）湿变换气中蒸汽的冷凝温度高，利于热能的回收利用。

5.析碳反应的危害有哪些？(1分)答案：因为炭黑覆盖在催化剂表面，会堵塞微孔，降低催化剂活性：或影响传热。使一段转换炉管壁局部过热而缩短使用寿命：甚至还会使催化剂粉碎而增大床层阻力，影响生产能力。6.工业生产中一般采取什么措施防止炭黑生成？(1分)答案：①实际水碳比大于理论水碳比，这是不会有炭黑生成的前提。②选用活性好、热稳定性好的催化剂，避免进入动力学析碳区。③防止原料气和水蒸气带入有害物质，保证催化剂具有良好活性。④选择适宜的操作条件。⑤检查转换管内是否有炭沉积，如有应设法除去。⑥当析炭较轻时，可采取降压减量提高水碳比将其除去。二、单项选择题7.氨合成铁催化剂还原后的活性组分是（）。(1分)A.四氧化三铁B.氧化铁C.氧化亚铁D.单质铁答案：D8.蒽醌二磺酸钠法简称（）。(1分)A.ADA法；B.Stretford法；C.PDS法；D.NHD法答案：A9.下列物质中能使合成氨催化剂永久中毒的毒物是（）。(1分)A.COB.H2OC.H2SD.CO2答案：C10.最适宜温度存在的原因是由于可逆放热反应的速度常数Ki与平衡常数Kp随温度的升高，（）。(1分)A.Ki增大，Kp减小；B.Ki减小，Kp增大；C.Ki不变，Kp增大；D.Ki不变，Kp减小答案：A11.制气阶段，碳与蒸汽的反应为吸热反应，则温度对化学平衡的影响是（）(1分)A.提高温度，平衡向左移动B.提高温度，平衡向右移动C.降低温度，平衡向右移动D.无影响答案：B12.一氧化碳低温变换铜锌系催化剂的主要成分是（），其活性成分是（）。(1分)A.Cu2OCuB.CuOCuC.Cu(OH)2CuOD.CuCO3Cu(Ac)2答案：B13.铜液再生时，利用一氧化碳的（）作用来提高铜比。(1分)A.还原B.氧化C.吸附D.吸收答案：A14.合成氨生产要求半水煤气的成分中(H2+CO)/N2的摩尔比为（）。(1分)A.1.43～1.48B.2.5～2.9C.3.1～3.2D.3.2～3.8答案：C15.液氨储槽内必须留有一定的空间，避免引起储槽爆炸，规定储槽内液氨存量不允许超过容积的（）。(1分)A.70%B.80%C.85%D.90%答案：B16.铜氨液中高价铜离子具有（）的作用。(1分)A.吸收一氧化碳B.稳定低价铜离子C.稳定游离氨D.稳定醋酸根离子答案：B17.合成氨原料气中的氮气来源于（）。(1分)A.气态烃B.水蒸气C.空气D.氮的化合物答案：C18.一氧化碳高温变换铁铬系催化剂还原前的主要成分是（），其活性成分是（）。(1分)A.FeCl3Fe2O3B.FeOFe2O3C.Fe2O3Fe3O4D.Fe3O4Fe2O3答案：C19.生产合成氨的原料气是（）。(1分)A.空气煤气B.水煤气C.混合煤气D.半水煤气答案：D20.固体燃料气化是指用气化剂对燃料进行热加工，生产（）的过程。(1分)A.一氧化碳B.二氧化碳C.煤气D.氮气答案：C21.能脱除“非反应性硫”噻吩的脱硫方法是（）(1分)A.活性炭法B.氧化铁法C.氧化锌法D.钴钼加氢脱硫法答案：D22.采用以DEA为活化剂的热碳酸钾法脱除二氧化碳，需加入缓蚀剂（）使设备不受腐蚀。(1分)A.NaVO3B.ACT1C.KHCO3D.MDEA答案：A23.所谓催化剂的钝化是指已还原的催化剂与（）接触前要进行缓慢氧化，使催化剂表面形成一层氧化物保护膜的过程。(1分)A.空气B.原料气C.水蒸气D.气态烃答案：A24.氨合成操作温度随催化剂型号而异，一般控制在（）。(1分)A.300～500℃B.400～500℃C.500～600℃D.450～540℃答案：B三、判断题25.煤中灰分高，有利于气化生产，气化率高。（）(1分)答案：错误26.在工业条件下进行的甲烷蒸汽转化反应为内扩散控制。（）(1分)答案：正确27.煤气化反应，从化学平衡的角度来看，欲制得CO和H2含量高的水煤气，反应应在低压高温下进行；如欲生产CH4含量高的高热值煤气，反应在低温高压下进行有利。（）(1分)答案：正确28.烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。（）(1分)答案：错误29.煤气中的硫主要以SO2、硫醇形式存在。（）(1分)答案：错误30.Shell-Koppers煤气化装置的核心设备是气化炉和废热锅炉。（）(1分)答案：正确31.活性炭对吸附原料气中氧和氢的吸附强，而对挥发性大的二氧化碳和氨较差。（）(1分)答案：正确32.提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。（）(1分)答案：错误33.降低铜液吸收温度，既可提高吸收能力，又有利于铜洗气中CO含量的降低。（）(1分)答案：正确34.水碳比越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。（）(1分)答案：正确35.提高铜比，可提高铜液的吸收能力，故生产中铜比控制得越高越好。（）(1分)答案：错误36.氧化锌脱硫剂不仅可脱除硫化氢，而且能脱除全部有机硫。（）(1分)答案：错误37.压力越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。（）(1分)答案：错误38.烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。（）(1分)答案：错误39.如果气化炉卸炉不充分，不会影响出口煤气温度。（）(1分)答案：正确40.甲烷化催化剂还原后不能用含有CO的气体升温，以防止低温时生成羰基镍。（）(1分)答案：正确41.提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。（）(1分)答案：错误42.在气化过程中，煤的粒度越小，气化率越高。（）(1分)答案：错误43.在使用低温甲醇洗涤法脱碳时，为了防止碳钢设备的腐蚀，可以加入碱性溶液。（）(1分)答案：正确44.吸附脱硫是因为活性炭具有很大的比表面积，对所有物质具有较强的吸附能力。（）(1分)答案：错误四、填空题45.德士古煤气法的特点是利用水煤浆气化,其炉温主要靠调节________来控制。(1分)答案：氧煤比46.湿式氧化法脱硫包括两个过程。一是________；二是________。(1分)答案：氧化过程;还原过程47.在脱硫过程中，活性炭兼有________和________两个作用。(1分)答案：吸附;催化48.钴钼催化剂以γ-Al2O3为载体，由________和________组成。(1分)答案：CoO;MoO49.从驰放气中回收氢的方法有________、________和________三种(1分)答案：深冷分离法;甲烷化;铜氨液吸收法50.生产合成氨的主要步骤有________、________、________和合成三个。(1分)答案：造气;净化;压缩51.合成氨生产中的氢气来源于________和________的各种燃料。(1分)答案：水;含有碳氢化合物52.低变催化剂的主要毒物有：________、________和________。(1分)答案：冷凝水;硫化物;氨化物53.目前常用于合成氨原料气精制的方法有________、_____