2025年硫酸生产工试题和答案

2025年硫酸生产工试题和答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.硫铁矿制酸工艺中，原料预处理阶段对硫铁矿的粒度要求通常为（）。A.0.1-0.5mmB.1-3mmC.5-10mmD.10-20mm2.沸腾焙烧炉正常运行时，炉内床层温度一般控制在（）。A.400-500℃B.600-700℃C.850-950℃D.1100-1200℃3.硫酸生产中，净化工序的主要目的是除去炉气中的（）。A.SO2、H2OB.粉尘、砷、氟、酸雾C.N2、O2D.SO3、CO24.转化工序使用的钒催化剂（V2O5）最佳活性温度范围是（）。A.300-350℃B.400-600℃C.700-800℃D.900-1000℃5.采用“两转两吸”工艺时，第一次转化后SO2转化率通常控制在（）。A.60-70%B.75-85%C.90-93%D.95-98%6.干吸工序中，吸收SO3的硫酸最佳浓度为（）。A.93%B.98.3%C.95%D.100%7.电除雾器正常运行时，二次电压应维持在（）。A.10-20kVB.30-40kVC.50-60kVD.70-80kV8.硫铁矿焙烧反应的主要产物是（）。A.FeO、SO2B.Fe3O4、SO3C.Fe2O3、SO2D.FeS2、H2S9.硫酸生产中，炉气冷却的主要设备是（）。A.文氏管B.填料塔C.间冷器D.电除雾器10.影响SO2转化反应平衡转化率的主要因素是（）。A.催化剂活性B.反应温度C.气体流速D.设备材质11.干吸塔循环酸槽的液位应控制在（）。A.10-20%B.30-40%C.50-70%D.80-90%12.硫铁矿中硫的理论含量最高的是（）。A.黄铁矿（FeS2）B.磁硫铁矿（Fe7S8）C.白铁矿（FeS2）D.褐铁矿（FeO(OH)·nH2O）13.硫酸生产中，尾气SO2排放浓度的环保标准（非重点地区）一般要求不超过（）。A.100mg/m³B.200mg/m³C.300mg/m³D.400mg/m³14.转化器触媒层温度急剧下降的可能原因是（）。A.炉气中SO2浓度过高B.炉气中O2含量不足C.触媒活性增强D.转化器保温良好15.干吸工序中，酸雾的主要成分是（）。A.H2SO4·nH2OB.H2SC.SO3D.H2O16.沸腾炉风量调节的主要依据是（）。A.炉顶压力B.床层温度C.炉气中O2含量D.排渣含硫量17.硫酸生产中，“漏风”对转化工序的主要影响是（）。A.提高SO2浓度B.降低反应温度C.增加系统阻力D.稀释O2浓度18.成品硫酸的浓度分析通常采用（）。A.密度法B.滴定法C.电导法D.比色法19.焙烧炉排渣含硫量过高的可能原因是（）。A.风量过大B.炉温过低C.矿石粒度太小D.矿石含硫量低20.硫酸生产中，循环酸冷却器结垢的主要成分是（）。A.CaSO4B.SiO2C.Fe2O3D.Al2O3二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.硫铁矿焙烧时，增加风量可以无限提高硫的烧出率。（）2.净化工序中，电除雾器可同时除去粉尘和酸雾。（）3.转化反应是吸热反应，因此提高温度有利于提高平衡转化率。（）4.干吸塔酸温过高会导致SO3吸收效率下降。（）5.两转两吸工艺比一转一吸工艺的SO2总转化率高约5-8%。（）6.硫铁矿中的砷、氟杂质会导致转化催化剂永久中毒。（）7.硫酸生产中，炉气干燥通常采用93%硫酸。（）8.转化器触媒层温度分布应遵循“高-低-高”的原则。（）9.干吸塔填料的主要作用是增大气液接触面积。（）10.硫酸生产尾气可直接排放，无需处理。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述沸腾焙烧炉的工作原理及优点。2.净化工序中，“两塔一器”（洗涤塔、冷却塔、电除雾器）的主要作用分别是什么？3.解释“两转两吸”工艺为何能提高SO2总转化率。4.干吸工序中，循环酸浓度和温度控制的意义是什么？5.列举三种硫酸生产中常见的安全隐患及预防措施。四、综合题（每题15分，共30分）1.某硫酸厂转化工序进转化器的炉气组成为：SO28.5%，O210.5%，N281%（体积分数）。经过一次转化后，出转化器的炉气中SO2体积分数为0.8%。计算一次转化的转化率，并说明影响转化率的主要因素。（保留两位小数）2.某车间干吸塔出口酸雾浓度超标（标准≤5mg/m³），分析可能的原因及处理措施。答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.B5.C6.B7.C8.C9.C10.B11.C12.A13.B14.B15.A16.D17.B18.B19.B20.A二、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.×三、简答题1.沸腾焙烧炉工作原理：利用高速空气流将矿粒吹起，形成类似液体沸腾的流化层，矿粒与空气充分接触，发生剧烈氧化反应。优点：传热传质效率高，焙烧速度快；矿粒燃烧完全，硫烧出率可达98%以上；炉温均匀易控制；适合处理细粒矿石。2.洗涤塔：通过稀酸或水喷淋，除去炉气中的大部分粉尘和部分水溶性杂质（如砷、氟）；冷却塔：降低炉气温度至电除雾器适宜工作温度（≤40℃），同时进一步去除残余粉尘；电除雾器：利用高压电场捕获酸雾和微小颗粒，确保炉气含雾量≤0.03g/m³，防止后续设备腐蚀和催化剂中毒。3.“两转两吸”工艺通过两次转化和两次吸收提高转化率。第一次转化后，炉气中的SO3被吸收（第一次吸收），降低了后续转化反应中提供物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向提供SO3的方向移动，促进第二次转化更彻底。相比“一转一吸”，总转化率可从96-97%提升至99.5%以上，显著减少尾气SO2排放。4.循环酸浓度控制：吸收SO3的最佳浓度为98.3%，此时硫酸的蒸气压最低，吸收效率最高。浓度过低（如<98%）会导致酸雾增多；过高（>98.3%）则SO3吸收时易提供发烟硫酸，同样降低效率。温度控制：酸温过高会增大H2SO4蒸气压，导致酸雾量增加；温度过低（如<50℃）会使酸的黏度增大，影响喷淋和吸收效果，通常控制在60-80℃。5.常见安全隐患及预防措施：（1）硫酸泄漏：管道、泵阀腐蚀导致酸液外喷。预防措施：定期检查设备腐蚀情况，更换老化部件；操作时佩戴防酸手套、护目镜；设置应急中和池（石灰乳）。（2）炉气爆炸：焙烧炉内O2与H2S等可燃气体混合达到爆炸极限。预防措施：控制炉内O2含量（≥6%），避免还原性气体积累；严格监控炉顶压力，防止负压吸入空气。（3）触媒中毒：炉气中砷、氟含量超标导致催化剂失活。预防措施：加强净化工序管理，确保电除雾器效率≥99%；定期检测炉气杂质含量，超标时及时调整净化工艺。四、综合题1.转化率计算：转化率（η）=（进转化器SO2浓度-出转化器SO2浓度）/进转化器SO2浓度×100%假设炉气体积为100m³，则进转化器SO2体积为8.5m³，出转化器SO2体积为0.8m³（忽略气体体积变化）。η=（8.5-0.8）/8.5×100%≈90.59%影响转化率的主要因素：反应温度（需接近最佳温度曲线）、触媒活性（与使用时间、中毒情况相关）、O2/SO2摩尔比（理论值1.5:1，实际控制在1.8-2.2:1）、气体空速（空速过小影响产量，过大则接触时间不足）。2.干吸塔出口酸雾超标可能原因及处理措施：（1）电除雾器故障：电极丝断裂、绝缘箱温度低导致爬电，效率下降。处理：停车检查电极，更换损坏部件；提高绝缘箱温度至100-120℃，防止结露。（2）循环酸浓度或温度异常：酸浓度低于98%或温度高于90℃，导致酸雾提供量增加。处理：调整干吸塔加酸量，控制