2025年乙炔组考试题及答案

2025年乙炔组考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.电石法生产乙炔的主要反应方程式为（）。A.CaC₂+2H₂O→C₂H₂↑+Ca(OH)₂B.CaO+3C→CaC₂+CO↑C.C₂H₂+H₂→C₂H₄D.Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O答案：A2.乙炔发生器运行中，控制反应温度的主要目的是（）。A.提高电石转化率B.防止乙炔分解爆炸C.降低氢氧化钙溶解度D.减少水蒸汽夹带量答案：B3.乙炔清净系统中，次氯酸钠溶液的有效氯浓度应控制在（）。A.0.05-0.08%B.0.08-0.12%C.0.15-0.20%D.0.25-0.30%答案：B4.乙炔气中磷化氢（PH₃）的主要危害是（）。A.腐蚀设备管道B.降低乙炔纯度C.与空气混合易自燃D.导致后续聚合反应催化剂中毒答案：C5.乙炔压缩机入口压力低于（）时需紧急停机。A.-0.005MPaB.0.01MPaC.0.02MPaD.0.05MPa答案：A6.电石破碎粒度一般控制在（）。A.10-30mmB.30-50mmC.50-70mmD.70-90mm答案：B7.发生器排渣口堵塞的常见原因是（）。A.电石粒度过小B.水比过大C.排渣间隔时间过长D.反应温度过低答案：C8.乙炔气中硫化氢（H₂S）的脱除主要通过（）。A.中和反应B.氧化反应C.吸附作用D.冷凝分离答案：B9.乙炔气柜的安全运行指标中，容积应控制在（）。A.10%-30%B.30%-70%C.50%-90%D.70%-100%答案：B10.发生器防爆膜的爆破压力应（）设计工作压力。A.略高于B.等于C.略低于D.远高于答案：C11.乙炔清净塔压差突然增大的可能原因是（）。A.次氯酸钠溶液浓度过低B.填料层堵塞C.乙炔流量降低D.溶液循环泵故障答案：B12.电石储存仓库的湿度应控制在（）以下。A.40%B.50%C.60%D.70%答案：C13.乙炔压缩机润滑油温度过高的主要原因是（）。A.油位过高B.冷却器结垢C.进气压力过高D.活塞环磨损答案：B14.乙炔气中氧含量超过（）时需紧急切断气源。A.0.5%B.1.0%C.1.5%D.2.0%答案：B15.发生器搅拌装置的主要作用是（）。A.提高反应温度B.均匀混合电石与水C.防止局部过热D.促进排渣答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1.电石的主要成分是________，杂质包括________、________等。答案：碳化钙（CaC₂）；氧化钙（CaO）；硫化钙（CaS）2.乙炔发生器的水比（水与电石质量比）一般控制在________，过高会导致________，过低会引起________。答案：8-12:1；排渣含固量低、能耗增加；局部过热、电石分解不完全3.乙炔清净系统采用________（酸性/碱性）次氯酸钠溶液，其pH值应控制在________。答案：酸性；7-84.乙炔气柜的钟罩升降速度应不超过________m/min，否则易导致________。答案：5；钟罩倾斜、密封泄漏5.电石水解反应的热效应为________（吸热/放热），每千克电石反应约释放________kJ热量。答案：放热；1000-12006.乙炔压缩机的级间冷却器出口温度应控制在________℃以下，防止________。答案：40；乙炔分解、润滑油结焦7.乙炔管道的接地电阻应小于________Ω，法兰间跨接电阻应小于________Ω。答案：10；0.038.发生器排渣的主要成分为________，其pH值约为________，需经________处理后排放。答案：氢氧化钙（Ca(OH)₂）；12-14；中和三、简答题（每题6分，共30分）1.简述电石法乙炔生产中“三废”的来源及处理措施。答案：（1）废水：主要来自发生器排渣水（含Ca(OH)₂、细颗粒电石渣）和清净系统废次钠溶液（含NaClO、H₃PO₄等）。处理措施：排渣水经沉降、澄清后循环利用；废次钠溶液经中和、氧化分解后达标排放。（2）废气：主要为发生器逸散的乙炔气（浓度约0.5-1%）和电石破碎粉尘（含CaO、CaC₂）。处理措施：逸散气通过集气罩收集至火炬燃烧；粉尘经布袋除尘器处理，排放浓度≤10mg/m³。（3）废渣：主要为电石渣（含Ca(OH)₂≥90%）。处理措施：作为水泥生产原料、脱硫剂或用于制备轻质碳酸钙。2.分析乙炔发生器压力骤升的可能原因及应急处置步骤。答案：可能原因：①电石加料速度过快，反应剧烈；②排渣口堵塞，反应产物无法及时排出；③水比过低，局部过热导致乙炔分解；④温度计/压力计故障，显示失真；⑤清净系统阻力增大（如填料堵塞、溶液循环泵停转），气体排出受阻。应急处置步骤：①立即停止电石加料，降低水流量；②开启紧急泄压阀（注意控制泄压速度，避免负压）；③检查排渣口是否畅通，必要时人工疏通；④确认清净系统压力，若压差过大，切换备用塔；⑤若压力持续上升至联锁值（通常0.12MPa），触发紧急停车，关闭所有进料阀，通入氮气置换。3.说明乙炔清净系统中“双塔串联”工艺的优势及操作要点。答案：优势：①提高杂质脱除效率（单塔净化度约90%，双塔可达99%以上）；②延长单塔运行周期（第一塔处理高浓度杂质，第二塔精脱）；③降低操作风险（一塔故障时可切换另一塔维持生产）。操作要点：①控制两塔次氯酸钠溶液浓度梯度（第一塔0.10-0.12%，第二塔0.08-0.10%）；②监测塔压差（正常≤5kPa，超过10kPa需倒塔清洗）；③定期分析出口乙炔气中H₂S、PH₃含量（H₂S≤5ppm，PH₃≤1ppm）；④控制溶液循环量（第一塔15-20m³/h，第二塔10-15m³/h），避免液泛。4.列举乙炔生产中常见的爆炸风险点及预防措施。答案：风险点及措施：①发生器内乙炔-空气混合：控制氧含量＜1%（通过氮气置换），定期检测密封水封有效性；②清净塔内次氯酸钠与乙炔反应过剧：控制有效氯浓度≤0.12%，pH≥7（防止酸性条件下提供易爆炸的氯乙炔）；③压缩机入口负压抽入空气：设置低压力联锁（-0.005MPa停机），入口加装阻火器；④气柜超容或倾斜：控制容积30%-70%，定期检查导轮、密封油位；⑤管道静电积聚：管道跨接接地（电阻＜10Ω），使用导电橡胶垫片。5.简述电石质量对乙炔生产的影响（从纯度、粒度、水分三方面分析）。答案：①纯度（CaC₂含量）：纯度每降低1%，电石消耗量增加约2-3kg/t乙炔，同时杂质（CaO、MgO）增多会导致排渣量增大、发生器结垢加剧；②粒度：粒度过小（＜10mm）易导致反应剧烈、局部过热；粒度过大（＞70mm）会延长反应时间、降低电石转化率（一般控制30-50mm最佳）；③水分：电石含水分＞0.5%时，储存中易自热分解（CaC₂+H₂O→C₂H₂+Ca(OH)₂），释放乙炔气增加爆炸风险；同时入炉前水分过高会导致发生器内水比波动，影响温度控制。四、计算题（每题10分，共20分）1.某乙炔装置日处理电石240吨（CaC₂纯度85%），水比控制为10:1，求：（1）理论上每日提供乙炔量（标准状态下，CaC₂摩尔质量64g/mol，乙炔摩尔体积22.4L/mol）；（2）每日需补充新鲜水量（假设循环水利用率90%）。答案：（1）电石中纯CaC₂质量=240×10³kg×85%=204×10³kg=204×10⁶gCaC₂物质的量=204×10⁶g/64g/mol=3.1875×10⁶mol根据反应式CaC₂+2H₂O→C₂H₂+Ca(OH)₂，1molCaC₂提供1molC₂H₂乙炔体积=3.1875×10⁶mol×22.4L/mol=7.14×10⁷L=71400m³（标准状态）（2）总需水量=电石质量×水比=240×10³kg×10=2400×10³kg=2400吨循环水用量=2400吨×90%=2160吨需补充新鲜水量=2400吨-2160吨=240吨2.乙炔清净塔入口气体流量为12000m³/h（标准状态），H₂S含量0.15%（体积分数），采用次氯酸钠溶液氧化脱除（反应式：H₂S+4NaClO→H₂SO₄+4NaCl），次氯酸钠有效氯浓度为0.10%（密度1000kg/m³），求每小时至少需要多少立方米次氯酸钠溶液（Cl摩尔质量35.5g/mol）。答案：H₂S体积流量=12000m³/h×0.15%=18m³/h=18×10³L/hH₂S物质的量=18×10³L/22.4L/mol≈803.57mol/h根据反应式，1molH₂S消耗4molNaClO，NaClO中有效氯为Cl⁻→ClO⁻，1molNaClO含1molCl（有效氯）需NaClO物质的量=803.57mol×4=3214.28mol有效氯质量=3214.28mol×35.5g/mol≈114000g=114kg次氯酸钠溶液中有效氯质量分数=0.10%，即每立方米溶液含有效氯=1000kg×0.10%=1kg需溶液体积=114kg/1kg/m³=114m³/h五、案例分析题（10分）某乙炔装置运行中，DCS显示发生器温度从85℃快速升至105℃，压力由0.08MPa升至0.11MPa，同时排渣口无渣排出，现场巡检发现排渣管表面温度异常升高。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①排渣口堵塞：电石渣结块（因水比过低，Ca(OH)₂浓度过高）或大块未反应电石卡阻；②反应失控：电石加料量过大（如加料阀故障全开），导致单位时间反应热释放过多；③搅拌装置故障：搅拌桨停转或转速降低，电石与水混合不均，局部反应剧烈；④温度/压力仪表误报：需现场确认实际参数（但结合排渣异常，仪表故障可能性较低）。处理措施：①立即停止电石加料，关闭加料阀；②增大水流量（从正常80m³/h增至100m³/h），通过水冷却降低反应温度；③启动排渣管