2025年硝化工艺考试试题和答案

2025年硝化工艺考试试题和答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.硝化工艺中，混酸硝化法常用的硝化剂是（）。A.浓硝酸与水的混合物B.浓硫酸与浓硝酸的混合物C.浓盐酸与浓硝酸的混合物D.浓硝酸与醋酸的混合物答案：B2.硝化反应属于强放热反应，反应温度通常需控制在（）。A.0-20℃B.30-50℃C.60-80℃D.90-110℃答案：B（注：具体温度因反应物不同略有差异，典型控制范围为30-50℃以避免副反应）3.硝化工艺中，若搅拌装置突然故障，最可能引发的风险是（）。A.物料分层导致局部反应剧烈B.设备振动加剧C.能耗增加D.产品颜色变深答案：A4.硝化反应釜的安全泄放装置应优先选用（）。A.安全阀B.爆破片C.呼吸阀D.单向阀答案：B（硝化反应物料腐蚀性强，爆破片更适用于快速泄放且不易堵塞）5.硝化工艺中，需重点监测的参数不包括（）。A.反应釜内温度B.搅拌转速C.物料pH值D.压力答案：C（硝化反应通常在酸性环境下进行，pH值非关键监测参数）6.硝化车间的防爆电气设备应选用（）。A.ExnAIIAT4B.ExdIIBT3C.ExeIICT2D.ExiIIAT5答案：B（硝化车间可能存在IIB类爆炸性气体，隔爆型Exd适用于1区）7.硝化反应中，若硝酸用量不足，可能导致（）。A.反应速度加快B.副产物增多C.设备腐蚀减轻D.能耗降低答案：B（硝酸不足会导致原料未完全反应，提供多硝基化合物等副产物）8.硝化工艺废酸处理的常用方法是（）。A.直接排入污水管网B.中和后填埋C.萃取回收再利用D.高温焚烧答案：C（废酸含硫酸、硝酸，萃取回收可实现资源循环）9.硝化反应的危险性主要源于（）。A.反应速度慢B.放热剧烈且难以控制C.产物毒性低D.原料成本高答案：B10.硝化工艺自动化控制系统中，紧急停车系统（ESD）的触发条件不包括（）。A.温度超过设定值上限B.搅拌电流低于正常值C.冷却水压力正常D.压力超过安全阈值答案：C11.硝化反应釜的材质通常选用（）。A.普通碳钢B.搪玻璃C.铜合金D.铝合金答案：B（搪玻璃耐酸腐蚀，适用于强酸性反应环境）12.硝化工艺中，静电导除的主要措施是（）。A.增加空气湿度B.设备接地C.使用绝缘管道D.降低物料流速答案：B13.硝化剂储存时，应避免与（）混存。A.氧化剂B.还原剂C.惰性气体D.干燥剂答案：B（硝化剂（如浓硝酸）为强氧化剂，与还原剂接触易引发剧烈反应）14.硝化反应结束后，物料后处理阶段的关键操作是（）。A.快速升温B.缓慢中和酸液C.直接过滤D.长时间静置答案：B（中和时需控制速度，避免局部过热导致分解）15.下列关于硝化工艺安全联锁的说法，错误的是（）。A.温度联锁应与冷却水阀门联动B.压力联锁应触发泄放装置C.搅拌联锁仅需监测电流D.联锁系统需定期测试答案：C（搅拌联锁需同时监测转速和电流，避免假信号）二、判断题（共10题，每题1分，共10分）1.硝化反应是可逆反应，可通过调节温度实现正向移动。（）答案：×（硝化反应通常为不可逆反应）2.硝化工艺中，搅拌中断时应立即关闭加热并通入冷却水，无需紧急停车。（）答案：×（搅拌中断可能导致局部过热，需紧急停车）3.硝化剂（混酸）配制时，应先加浓硝酸再加浓硫酸。（）答案：×（应先加浓硫酸，后加硝酸，避免硝酸因稀释放热分解）4.硝化反应釜的夹套冷却水可使用循环水，无需监测压力。（）答案：×（需监测冷却水压力，确保冷却效果）5.硝化车间的电气线路应采用明敷方式，便于检查。（）答案：×（应采用防爆穿线管暗敷，减少火花风险）6.硝化工艺废酸中含有机物时，可直接中和处理。（）答案：×（需先分离有机物，否则中和时可能反应放热）7.硝化反应温度超过设定值时，应立即加大投料量以吸收热量。（）答案：×（加大投料会加剧反应放热，应减少或停止投料）8.硝化岗位操作人员只需掌握操作流程，无需了解反应机理。（）答案：×（需理解反应机理以判断异常情况）9.硝化反应釜的爆破片更换周期应根据物料腐蚀性确定，最长不超过2年。（）答案：√10.硝化工艺中，氮气可作为紧急泄放时的置换气体。（）答案：√（氮气为惰性气体，可防止爆炸）三、简答题（共5题，每题8分，共40分）1.简述硝化工艺的主要危险特性。答案：①强放热性：反应热大（通常＞400kJ/mol），温度控制不当易导致飞温；②物料危险性：硝化剂（浓硝酸、混酸）具有强氧化性、腐蚀性，原料（如苯、甲苯）多为易燃液体；③产物危险性：硝基化合物（如硝基苯）有毒、易爆炸（部分高温下分解产生NOx）；④副反应风险：温度过高可能提供多硝基物或发生氧化反应，导致设备腐蚀或爆炸。2.硝化反应温度控制的关键措施有哪些？答案：①采用夹套或盘管式冷却系统，确保冷却水流量、压力稳定；②配置温度传感器与自动调节系统（如DCS），实时调节加热/冷却介质流量；③设定温度上下限联锁，超温时自动切断加热并启动紧急冷却；④定期校验温度仪表，避免信号误差；⑤搅拌系统保持稳定，确保物料混合均匀，防止局部过热。3.混酸（浓硫酸与浓硝酸）配制的安全操作要点有哪些？答案：①顺序控制：先向配制釜中加入浓硫酸，缓慢加入浓硝酸（硫酸稀释放热更多，先加可避免硝酸因高温分解）；②温度控制：配制过程中开启冷却系统，控制温度＜50℃（硝酸在60℃以上易分解）；③搅拌要求：保持搅拌均匀，避免局部浓度过高；④监测与防护：实时监测温度、压力，操作人员佩戴防酸碱手套、护目镜；⑤应急准备：附近设置冲洗设施，配制釜配备泄放装置。4.硝化反应失控（如飞温）时的应急处置步骤是什么？答案：①立即切断加热源，停止投料；②启动紧急冷却系统（如开启备用冷却水、投加冷冻盐水）；③若温度持续上升，触发安全泄放装置（爆破片），将物料泄放至安全事故罐；④通知相关人员撤离至安全区域，设置警戒区；⑤检查泄放物料是否泄漏，若有燃烧风险，使用干粉灭火器或消防水冷却；⑥事故后分析原因，修复联锁系统并验证有效性。5.硝化车间防爆电气设备选型的主要依据是什么？答案：①爆炸危险区域划分：根据释放源位置和通风条件，确定0区、1区或2区（硝化车间反应釜附近通常为1区）；②爆炸性气体组别：硝化工艺可能产生IIB类气体（如乙烯），设备需满足IIB及以上组别；③温度组别：物料闪点或反应温度决定设备表面温度，需低于气体引燃温度（如T3组对应设备表面温度≤200℃）；④防爆型式：1区优先选用隔爆型（Exd）或增安型（Exe），0区需本质安全型（Exi）；⑤防护等级：根据环境湿度、腐蚀性，选择IP54及以上防护等级。四、案例分析题（共1题，20分）2024年12月，某化工企业硝化车间发生一起事故：操作人员发现反应釜温度从45℃快速升至78℃（设定上限为60℃），尝试手动调节冷却水阀门无效后，未触发紧急停车系统（ESD），最终因温度过高导致物料分解，产生大量NOx气体泄漏，1名工人吸入后送医治疗。经调查，温度传感器因长期未校验存在5℃误差（显示值比实际低），且ESD系统因线路老化未正常联动。问题：（1）分析事故直接原因和间接原因；（2）指出操作过程中的违规行为；（3）提出针对性的改进措施。答案：（1）直接原因：①温度传感器未校验导致显示值失真，实际温度已超上限；②ESD系统线路老化，超温时未触发紧急停车；③物料因超温分解产生NOx泄漏。间接原因：①企业未按规定定期校验仪表（至少每6个月1次）；②ESD系统维护不到位，未进行年度功能性测试；③操作人员培训不足，未在手动调节无效时立即启动应急程序。（2）违规行为：①未执行仪表定期校验制度；②发现温度异常后未触发ESD系统（即使手动调节无效）；③未佩戴防毒面具（N