2025年聚合工艺证模拟考试题库及答案

2025年聚合工艺证模拟考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.自由基聚合反应中，以下哪种物质通常作为引发剂使用？A.三氯化铝B.偶氮二异丁腈C.四氯化钛D.三乙基铝答案：B2.聚合反应中，若反应温度过高可能导致的最直接后果是？A.产物分子量分布变窄B.聚合速率显著下降C.反应失控引发爆聚D.单体转化率降低答案：C3.以下哪类聚合反应属于逐步聚合？A.乙烯的高压聚合B.己内酰胺的开环聚合C.对苯二甲酸与乙二醇的缩聚D.苯乙烯的乳液聚合答案：C4.聚合工艺中，用于移除反应热的主要设备是？A.冷凝器B.循环水泵C.夹套换热器D.离心分离器答案：C5.丙烯聚合生产聚丙烯时，常用的催化剂体系是？A.Ziegler-Natta催化剂B.过硫酸钾C.金属钠D.过氧化苯甲酰答案：A6.聚合反应釜的安全联锁装置中，以下哪项不属于温度联锁触发条件？A.温度超过设定上限值B.温度低于设定下限值C.温度上升速率超过临界值D.温度传感器故障答案：B7.乳液聚合中，乳化剂的主要作用是？A.提高反应温度B.稳定单体液滴并形成胶束C.加速引发剂分解D.降低产物分子量答案：B8.聚合工艺中，单体进料前需进行精制的主要目的是？A.增加单体浓度B.去除阻聚剂和杂质C.提高反应压力D.降低反应活化能答案：B9.以下哪种聚合反应器适用于连续生产？A.间歇式釜式反应器B.管式反应器C.分批式聚合釜D.高压反应釜答案：B10.聚合反应中，分子量调节剂的作用是？A.提高反应速率B.控制聚合物分子量大小C.增加反应热D.改善产物颜色答案：B11.聚合工艺中，氮气置换的主要目的是？A.提高反应压力B.排除系统内氧气和水分C.降低单体浓度D.加速聚合反应答案：B12.当聚合釜搅拌器故障停机时，应首先采取的措施是？A.继续进料B.紧急停车并通冷却水C.提高反应温度D.增加引发剂用量答案：B13.以下哪项不属于聚合工艺的主要控制参数？A.反应温度B.单体纯度C.设备噪音D.搅拌转速答案：C14.悬浮聚合中，分散剂的主要作用是？A.促进引发剂分解B.防止聚合物颗粒粘连C.提高反应压力D.降低单体沸点答案：B15.聚合产物分子量过低时，可能的原因是？A.反应温度过低B.引发剂用量过多C.单体浓度过高D.分子量调节剂用量过少答案：B16.聚合工艺中，DCS系统的核心功能是？A.设备机械维修B.实时监控与自动控制C.原料运输管理D.产品包装设计答案：B17.以下哪种物质属于阻聚剂？A.对苯二酚B.过氧化二叔丁基C.三氟化硼D.三乙基铝答案：A18.聚合反应结束后，未反应单体的回收方法通常是？A.过滤B.蒸馏C.沉降D.萃取答案：B19.聚合釜超压时，安全泄放装置应优先排放至？A.大气B.火炬系统C.污水池D.原料储罐答案：B20.聚合工艺中，静电防护的主要措施是？A.设备接地B.增加空气湿度C.使用绝缘材料D.提高反应温度答案：A二、判断题（每题1分，共15分）1.自由基聚合的链终止方式包括偶合终止和歧化终止。（√）2.聚合反应中，反应热必须完全移除，否则会导致产物质量下降。（√）3.离子聚合对单体纯度要求较低，可直接使用工业级单体。（×）4.聚合釜的搅拌器转速越快，反应效果一定越好。（×）5.聚合工艺中，氮气属于惰性气体，可直接用于置换氧气含量高的系统。（×）6.乳液聚合的产物通常为固体颗粒，需经破乳、洗涤、干燥等步骤处理。（√）7.聚合反应温度升高，聚合速率一定加快，产物分子量一定增大。（×）8.聚合工艺中，催化剂的加入量越多，反应速率越快，因此应尽可能多添加。（×）9.聚合釜的夹套冷却水应保持循环，避免局部过热。（√）10.聚合产物的分子量分布越宽，材料的加工性能可能越差。（√）11.聚合工艺中，单体泄漏时应立即关闭进料阀，并使用水直接冲洗泄漏点。（×）12.连续聚合工艺的优点是生产效率高、产品质量稳定。（√）13.聚合反应中，若引发剂失效，会导致反应无法启动或转化率降低。（√）14.聚合釜的安全爆破片应定期更换，确保其在超压时能及时破裂。（√）15.聚合工艺中，DCS系统故障时，应立即切换至手动操作并监控关键参数。（√）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述自由基聚合与缩聚反应的主要区别。答案：自由基聚合属于连锁聚合，反应由引发、增长、终止三步组成，单体转化率随时间快速上升，分子量初期即接近最终值；缩聚反应属于逐步聚合，反应通过官能团间的逐步反应进行，单体转化率随时间缓慢上升，分子量随反应时间延长逐渐增大，且副产物（如水、醇）需及时移除。2.聚合工艺中，如何控制反应温度？请列举三种常用方法。答案：（1）夹套或内盘管通冷却水/热水，通过调节循环量控制温度；（2）利用回流冷凝器移除反应热（如乳液聚合中的单体回流）；（3）通过调节引发剂加入速率控制反应放热速率；（4）使用外循环换热器，将物料引出换热后返回反应釜（适用于大型反应器）。3.聚合釜搅拌器的作用有哪些？若搅拌失效可能导致哪些后果？答案：作用：（1）使物料混合均匀，避免局部浓度或温度过高；（2）促进反应热的传递，提高换热效率；（3）分散单体、引发剂或催化剂，确保反应均匀进行。后果：（1）局部反应剧烈，导致温度失控甚至爆聚；（2）产物分子量分布不均，影响质量；（3）单体或催化剂聚集，可能引发局部暴聚或设备堵塞。4.聚合工艺中，引发剂的选择需要考虑哪些因素？答案：（1）分解温度与聚合反应温度匹配，确保引发剂在反应条件下能稳定分解；（2）分解速率适中，避免引发过快导致爆聚或过慢导致反应不完全；（3）引发剂类型与聚合机理匹配（如自由基聚合选过氧化物或偶氮类，离子聚合选路易斯酸/碱）；（4）安全性，避免引发剂分解产生有毒气体或易爆炸副产物；（5）对产物性能无不良影响（如残留引发剂不影响聚合物颜色、热稳定性）。5.聚合工艺中，紧急停车的操作步骤包括哪些？答案：（1）立即停止进料（单体、引发剂、催化剂等）；（2）开启紧急冷却系统（如夹套冷却水最大流量、启动备用冷却泵）；（3）关闭加热系统（如蒸汽阀、电加热电源）；（4）启动搅拌器（若未失效）维持物料均匀降温；（5）向系统通入氮气保护（防止氧气进入引发氧化或爆炸）；（6）确认反应釜压力、温度稳定下降后，关闭搅拌并隔离系统；（7）记录停车过程参数，分析原因并上报。四、案例分析题（每题7.5分，共15分）案例1：某聚丙烯装置聚合釜在生产过程中，温度从70℃快速升至95℃（设定上限为85℃），压力从2.0MPa升至2.8MPa（设定上限为2.5MPa），DCS系统显示搅拌电流异常下降。问题：（1）可能的故障原因是什么？（2）应采取哪些应急措施？答案：（1）可能原因：①搅拌器故障（电流下降表明搅拌功率降低，物料混合不均，局部反应热无法移除）；②引发剂加入过量或误操作（导致反应速率剧增，放热过多）；③冷却系统故障（如冷却水阀门堵塞、循环泵停机，无法有效移除反应热）。（2）应急措施：①立即停止引发剂和单体进料；②启动紧急冷却水（开启备用冷却泵，增大夹套冷却水流量）；③若搅拌器未完全停机，维持低转速运行（若已停机，禁止强行启动，避免设备损坏）；④打开泄放阀向火炬系统泄压（控制压力不超过安全泄放压力）；⑤通入氮气置换（降低系统内氧气含量，防止爆炸）；⑥监控温度、压力变化，若持续上升且无法控制，启动紧急停车程序并撤离人员。案例2：某PVC悬浮聚合装置在出料时发现聚合物颗粒粘连严重，产品结块，无法通过筛网。问题：（1）分析可能的工艺参数异常原因；（2）提出改进措施。答案：（1）可能原因：①分散剂用量不足或分散剂失效（无法有效包裹聚合物颗粒，导致颗粒间粘连）；②搅拌转速过低（物料混合不均，颗粒碰撞后无法分散）；③反应温度过高（聚合物颗粒软化，表面粘性增大，易粘连）；④聚合时间过长（颗粒生长过大，表面活性