2025年氯碱电解工艺作业证理论考试笔试试题附答案

2025年氯碱电解工艺作业证理论考试笔试试题附答案一、单项选择题（共20题，每题1.5分，共30分。每题只有一个正确选项）1.氯碱电解工艺中，离子膜电解槽阳极室的主要反应是（）A.2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻B.2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑C.Na⁺+OH⁻→NaOHD.O₂⁻+2H⁺→H₂O答案：B2.离子膜电解槽运行时，阳极液pH值应控制在（）A.1-3B.4-6C.7-9D.10-12答案：A3.氢气的爆炸极限（体积比）是（）A.1%-3%B.4%-75%C.80%-90%D.95%-98%答案：B4.氯气的最高容许浓度（MAC）在工作场所空气中为（）A.0.5mg/m³B.1mg/m³C.2mg/m³D.5mg/m³答案：B5.离子膜电解槽开车前，需对膜进行预处理，通常采用（）溶液浸泡A.饱和食盐水B.稀盐酸C.氢氧化钠稀溶液D.去离子水答案：C6.电解槽运行中，槽电压突然升高，可能的原因是（）A.盐水浓度过高B.离子膜破损C.阳极涂层脱落D.阴极液循环量过大答案：C7.次氯酸钠的分解产物不包括（）A.NaClB.O₂C.HClOD.H₂O答案：D8.氯气干燥通常采用（）作为干燥剂A.浓硫酸B.无水氯化钙C.硅胶D.分子筛答案：A9.电解用精盐水的钙镁离子总含量应控制在（）A.≤0.01mg/LB.≤0.1mg/LC.≤1mg/LD.≤10mg/L答案：B10.氢气系统动火作业前，必须进行气体置换，置换后的氢气浓度应低于（）A.0.1%B.0.5%C.1%D.2%答案：B11.离子膜电解槽停车时，降电流速率一般控制在（）A.50-100A/minB.200-300A/minC.500-600A/minD.800-1000A/min答案：A12.烧碱产品的主要质量指标是（）A.NaCl含量B.NaOH浓度C.Fe³⁺含量D.透明度答案：B13.电解槽阴阳极间距过大会导致（）A.槽电压降低B.电流效率提高C.能耗增加D.氯气纯度升高答案：C14.氯气液化的临界温度约为（）A.10℃B.34℃C.50℃D.70℃答案：B15.氢气系统管道连接应优先采用（）A.螺纹连接B.法兰连接C.焊接D.卡箍连接答案：C16.电解槽运行中，阴极液NaOH浓度过高会导致（）A.离子膜脱水B.电流效率降低C.氯气纯度下降D.氢气产量增加答案：A17.精盐水精制过程中，加入BaCl₂的主要目的是去除（）A.Ca²⁺B.Mg²⁺C.SO₄²⁻D.Fe³⁺答案：C18.氯气压缩机组的轴封通常采用（）A.填料密封B.机械密封C.干气密封D.迷宫密封答案：C19.电解槽槽温过高可能导致（）A.离子膜溶胀B.电流效率上升C.氯气含水量减少D.氢气纯度提高答案：A20.氢气放空管应高出屋脊（）以上A.1mB.2mC.3mD.4m答案：B二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题至少有两个正确选项，错选、漏选均不得分）1.离子膜电解工艺的优点包括（）A.能耗低B.产品纯度高C.无含汞污染D.可直接生产高浓度烧碱答案：ABC2.氯气泄漏的应急处理措施包括（）A.立即切断泄漏源B.人员向上风向撤离C.用稀碱液中和泄漏物D.佩戴自给正压式呼吸器答案：ABCD3.电解槽开车前需要检查的内容有（）A.离子膜完整性B.各管道阀门密封性C.仪表联锁系统功能D.盐水质量指标答案：ABCD4.氢气系统的安全要求包括（）A.设备管道静电接地B.严禁使用铜质工具C.设置氢气浓度监测报警D.保持系统正压运行答案：ACD5.影响电流效率的主要因素有（）A.离子膜性能B.电解温度C.盐水浓度D.电流密度答案：ABCD6.烧碱蒸发过程中可能的安全风险包括（）A.碱液飞溅灼伤B.设备结垢导致超压C.蒸汽泄漏烫伤D.氢气积聚爆炸答案：ABC7.精盐水二次精制常用的工艺有（）A.螯合树脂法B.膜过滤法C.沉淀法D.离子交换法答案：AB8.氯气处理系统的主要设备包括（）A.除雾器B.干燥塔C.压缩机D.液化器答案：ABCD9.电解槽停车后的维护措施包括（）A.保持膜湿润B.清洗电极表面结垢C.检查密封垫片老化情况D.对系统进行氮气置换答案：ABC10.可能导致离子膜破损的原因有（）A.盐水杂质超标B.阴阳极压差过大C.开车时升电流过快D.停车时碱液浓度骤降答案：ABCD三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.离子膜电解槽中，阳离子交换膜只允许Na⁺通过，阻止Cl⁻和OH⁻迁移。（）答案：√2.氢气系统可以使用铜质阀门，因为铜不会与氢气反应。（）答案：×（应使用防静电的铜合金或不锈钢，纯铜易产生火花）3.电解槽运行中，阳极液浓度应略高于阴极液浓度以防止膜鼓包。（）答案：×（阴极液浓度应略高于阳极液）4.氯气干燥塔中，浓硫酸从塔顶喷淋，氯气从塔底进入，形成逆流接触。（）答案：√5.氢气放空管可以与其他气体放空管共用，只要高度符合要求。（）答案：×（必须单独设置）6.电解槽停车时，应先停盐水进料，再降电流。（）答案：×（应先降电流，再停进料）7.次氯酸钠溶液应储存在避光、低温的环境中，防止分解。（）答案：√8.精盐水的pH值控制过高会导致Ca²⁺、Mg²⁺沉淀不完全。（）答案：×（pH过低会导致沉淀不完全）9.氯气压缩机组润滑油温度过高会导致油膜厚度减小，加剧设备磨损。（）答案：√10.离子膜电解槽的电流效率一般可达95%-98%，高于隔膜法电解槽。（）答案：√四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述离子膜电解槽的基本结构及各部分作用。答案：离子膜电解槽主要由阳极室、阴极室、离子交换膜、电极（阳极和阴极）、密封垫片和槽框组成。阳极室用于容纳精盐水，阳极（通常为钛基钌铱涂层）作为氯离子放电生成氯气的场所；阴极室容纳淡碱液，阴极（镍基涂层）作为水电离生成氢气和氢氧根的场所；离子交换膜（全氟磺酸/羧酸复合膜）分隔阴阳极室，允许Na⁺通过并阻止Cl⁻、OH⁻迁移，保证产品纯度；密封垫片防止物料泄漏；槽框支撑和固定各组件。2.列举电解用精盐水需要控制的5项关键指标及控制范围。答案：（1）NaCl浓度：290-310g/L（保证电解效率）；（2）Ca²⁺+Mg²⁺：≤0.1mg/L（防止膜结垢）；（3）SO₄²⁻：≤5g/L（过高会影响电流效率）；（4）Fe³⁺：≤0.01mg/L（防止膜污染）；（5）pH值：2-4（抑制OH⁻反向迁移，保护阳极涂层）。3.说明氢气系统发生爆炸的主要条件及预防措施。答案：爆炸条件：氢气浓度在4%-75%（体积比）的爆炸极限范围内，存在点火源（如静电火花、机械摩擦火花、明火等），与空气（氧气）混合。预防措施：（1）保持系统正压（≥5kPa），防止空气渗入；（2）设备管道静电接地（接地电阻≤10Ω）；（3）使用防爆电器和工具（如铜合金工具）；（4）设置氢气浓度在线监测（报警值≤0.4%）；（5）定期检查系统密封性（用肥皂水试漏）；（6）禁止在氢气区域进行动火作业，特殊情况需置换至氢气浓度＜0.5%并办理动火证。4.电解槽运行中发现氯气纯度下降，可能的原因及处理方法有哪些？答案：可能原因：（1）离子膜破损（Cl⁻与OH⁻迁移导致氯气中含O₂）；（2）阳极液浓度过低（盐水分解不完全，含H₂O分解产生的O₂）；（3）阳极涂层脱落（析氧副反应增加）；（4）盐水含杂质（如有机物污染膜，导致选择性下降）。处理方法：（1）检测膜泄漏（通过阴极液Cl⁻含量＞50mg/L判断），停车更换膜；（2）调整盐水进料量，提高阳极液浓度至200-220g/L；（3）停车检查阳极涂层，修复或更换阳极；（4）加强盐水精制，增加活性炭过滤去除有机物。5.简述氯气泄漏的应急处置流程。答案：（1）立即启动应急报警，通知岗位人员撤离至至上风向安全区域；（2）佩戴自给正压式呼吸器和防化服，进入泄漏区域关闭相关阀门，切断泄漏源（若阀门无法关闭，应转移受威胁的钢瓶或槽车）；（3）设置警戒区，禁止无关人员进入；（4）对泄漏的氯气用喷雾状水或稀碱液（1%-2%NaOH）中和吸收，防止扩散；（5）检测环境中氯气浓度，确认达标后（＜1mg/m³）方可解除警戒；（6）对受伤人员立即转移至空气新鲜处，呼吸困难时给予吸氧，严重者送医治疗；（7）记录事故经过，分析原因，制定整改措施。五、案例分析题（共2题，每题5分，共10分）案例1：某氯碱厂离子膜电解槽运行时，DCS系统显示阴极液NaOH浓度持续下降（正常40%-32%），同时氯气中氢气含量升至0.8%（正常＜0.4%）。请分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：（1）离子膜出现破损，导致阳极室Cl⁻与阴极室OH⁻迁移，阴极液中NaOH被稀释；（2）盐水进料量过大，阳极液浓度过低，电解不完全，部分H₂O在阳极放电生成O₂，同时阴极侧H⁺放电生成H₂，导致H₂混入Cl₂中；（3）阴极液循环量过大，稀释了NaOH浓度；（4）膜针孔或裂纹导致阴阳极室气体互串。处理措施：（1）立即降低电解槽运行电流（降至额定电流的50%），减少气体生成量；（2）取样分析阴极液中Cl⁻含量（正常应＜50mg/L），若超过100mg/L可确认膜破损；（3）检查盐水进料流量，调整至设计值（通常单槽进料量为3-5m³/h）；（4）若确认膜破损，紧急停车，置换系统内气体后更换离子膜；（5）停车期间检查电解槽密封垫片是否老化，阴阳极压差是否控制在±5kPa范围内（正常应阴极压力略高于阳极0.5-1kPa）。案例2：某工人在氢气压缩机房巡检时，闻到明显氢气异味，便携式氢气检测仪显示浓度为1.2%。请描述该工人应采取的应急操作步骤。答案：（1）立即停止巡检，保持冷静，用对讲机向主控室报告具体位置和氢气浓度（1.2%）；（2）沿上风向撤离至安全区域（压缩机房外50米），避免触动任何电气开关或金属物品（防止产生火花）；（3）主控室接到报告后，立即启动氢气系统泄