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1、Chpterl1. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序？2. 天然气水蒸汽转化制气的主要反应有哪些？各反应的相态、反应热、转化率等有什么3H 怦HO反应CO分3H -206.4kJ mol422/(2)CO + H O=CO + H + 41.2kJ / mol2 2 23. 天然气水蒸汽转化制合成气的主要副反应有哪些？其危害是什么？抑制策略如何？CH =2 H + C - 74.9kJ mol -1422CO = CO + C + 1724kJmol-i2CO + H =H O + C + 131.36kJ.mol-1 2 2危害：生成碳黑(堵塞反应管道、增大压降、局部区域高温、损坏催化剂、增
2、大反应阻力、 反应管爆裂。抑制策略：主要通过增加水蒸汽用量以调整气体组成和选择适当的温度、压力来解决。4. 水碳比指是什么？水碳比的选择考虑哪些因素？以H2O摩尔数与CO摩尔数之比表示，称为水碳比。水碳比一般为3.05.0,可通过调节 床层温度来调节水碳比。5. 为什么采用两段转化？两段转化的供热方式各有什么不同？如何确定和控制二段转化 的温度？全部采用高温转化，设备费用和操作费用太高。采用低温(700800C)转化和高温(1200C) 转化的两段方式。一段炉温度：主要考虑投资费用及设备寿命，一般选择680800C。二段炉温度：按甲烷控制指标来确定。压力和水碳比确定后，按甲烷平衡浓度来确定温度
3、， 要求yCH4v0.005，出口温度应为1000C左右。6. 天然气中的硫成分有哪些？干法脱硫和湿法脱硫的主要方法有哪些？其适用范围有 何区别？天然气中的硫化物主要是硫化氢(H2S)，同时此外还可能有一些有机硫化物，如硫醇 (C2H5SH)、硫醚(CH3SCH3)及噻吩(C4H4S)、二硫化碳(CS2)。干法脱硫：氧化锌法、钻钼加氢法、氢氧化铁法、活性碳法等 湿法脱硫：化学吸收法、物理吸收法和化学物理综合吸收法 适用范围：干法适用于含s少的场合，湿法适用于含s较多的场合。7. 氧化锌脱硫的工作原理是什么？其工艺流程和工艺条件如何？ZnO(s) + H S(g)=ZnS(s) + H O(g)
4、 + 79kJ /mol2 2ZnO(s) + C H SH(g)=ZnS(s) + C H OH(g)2525ZnO(s) + CH SCH (g)=ZnS(s) + C H (g) + H O(g)33242CS 2 + 4 H=H 2 S + CH 4 COS + H =HS + CO8. 改良ADA法脱硫的主要化学反应和脱硫原理是什么？吸收和再生的工艺流程和工艺条 件如何？9. 变换工序的反应原理和主要任务是什么？为什么要分中温变换和低温变换？CO + H O 催化剂CO + H + 41.2kJ / mol变换反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小。为了变换过程进行彻底，要求尽可能低
5、 的反应温度；但温度低，反应速度必然减缓。为此需要选择合适的催化剂和反应工艺，通常 采用“中温”串连“低温”的两段变换工艺。10. 说明中温变换和低温变换的温度、催化剂、出口 CO含量。中温变换：以Fe2O3为催化剂，温度为350550C ；中变后CO降至3%低温变换：使用CuO作催化剂，温度为200280C。残余CO为0.30.5%。11. 气相色谱分析得变换前后合成气中CO的体积分率分别为y1和y2，则变换率x如何表 示？12. 苯菲尔脱碳的主要化学反应和脱碳原理是什么？再生指数（碳化度）的定义是什么？ 碳化度（Carbonate Conversion，用fc表示）或再生指数被定义为每摩尔
6、K2CO3所已经吸收KHCO 的CO2摩尔数，即溶液中K2CO3转化为KHCO3的转化度。13. 苯菲尔脱碳流程中，吸收和再生的设备、温度、压力、再生指数各有什么特点？ 溶液组成：质量浓度CK2CO3=2730%； CDEA=2.55%；缓蚀剂总钒0.5%；消 泡剂几十个ppm。 吸收压力：天然气为原料时，吸收压力2.72.8MPa；以煤焦为原料时，1.82.0MPa； 吸收温度：半贫液温度由再生塔中部操作温度决定，一般为110115C ；贫液温度 由净化气二氧化碳含量要求决定，常为7080C。 转化度：贫液0.150.25 ；半贫液0.350.45。 再生温度及压力：再生温度取决于压力，压力
7、略高于大气压，在此压力溶液沸点下操 作。 再生塔顶水气比：塔底水蒸汽再生，水气比大，再生彻底，但能耗增加，一般1.82.2。14. 甲烷化反应是水蒸气转化的逆反应，它们的反应条件和催化剂有什么不同？甲烷化反应：强放热反应，低温有利于反应平衡。和蒸汽转化反应类似，以Ni作为甲烷化 的催化剂。水蒸气转化反应：15. 高压氨合成反应式如下:31H + N = NH + 4622kJ / mol22223从上述催化平衡反应判断氨合成反应器的类型特点。16. 氨合成反应中，进口 H2/N2比为r，如何用平衡NH3组成表示反应平衡常数？并从中分 析温度、压力、r对反应平衡NH3含量的影响。r 1.5(r
8、+1)2yNH 3(1 - y 刁T21NH 3氢氮比：这一因素在化学平衡中已经讨论过，考虑动力学等其它因素时，氮含量可略提高， 但基本无大变化，仍为2.93.0的范围。压力：从速度方程可看出，提高压力可使正反应速度增加大于逆反应速度增加，所以一般 选择较高压力。同时必须在较高压力下才有可观的速度。但现代设计并不盲目高压力，而是 综合考虑全厂经济效益，选择压力比以前有所降低。温度：氨合成反应是可逆放热反应，反应温度取决于催化剂类型和合成塔材质结构。和变换 反应类似，氨合成反应存在一最适宜温度Tm。17. 什么是氨分解基流量，如何表示单程氨产率？氨分解基流量：将含氨混合气折算成不含氨的氢氮气的流
9、量。根据N2+3H2=2NH3反应 式，氨合成过程物质的勺摩尔数减半，则氨分解基流量(n0)和实际流量n)之间的关系:、n = n - (1 - y + 2 - y ) = n - (1+y )0NH 3NH 3NH 3单程氨产率：a为反应出口氨量减进口氨量：a = n y - n y2 2, NH 31 1, NH 3n yn yn (y一 y )a =0 2, NH 3 一 0 1, NH 3 =02, NH 31, NH 3T+y i+y(T+y)(1+y3)2, NH 31, NH 31, NH 32, NH 3n a ya =1NH 3=n0/(1+%)118. 氨合成流程中先分离氨
10、与后分离氨为什么都可采用？简述轴向和径向冷激式合成塔的特Chapter 21.描述由NH3和C02合成尿素的化学反应过程与相态。尿素分子式：9H2N-C-NH2合成反应式：NH3 +CO2 = C0(NH2)2 + H2 02.化学平衡计算的基本方法、影响因素；如果a=3.0, b=0.6, x=0.6，表示反应液的重量百 分组成。3. 尿素合成反应过程的主要副反应及控制措施。4. 尿素生产的氨汽提法流程中，合成塔出来的尿素溶液主要经过了那些设备,溶液的温度、 压力、组成如何？5. 处理含有尿素的稀氨水溶液的水解系统，主要设备有哪两个？其主要作用和操作条件是 什么？6. 硝酸铵的主要用途是什么
11、？7. 中和法生产硝酸铵的化学反应是什么？反应类型和反应条件如何？8. 硝酸铵溶液需要经过两段蒸发（95%、98%）浓缩后造粒，是否可以考虑用反应热来减少 蒸发蒸汽消耗？9. 湿法磷酸是用磷酸为催化剂、硫酸溶液分解磷矿的过程，磷矿以Ca5F（PO4）3为主，还 有Si、Fe、Al等杂质元素，试分析一下反应过程的主、副反应及其产物，并说明副反应对 反应过程的影响。10. 反应溶液中的硫酸钙有无水、半水、二水物结晶，随温度、酸浓度不同可相互转化， 工业生产中先形成半水硫酸钙，再转化为二水硫酸钙。试说明温度、酸浓度对转化过程的影 响规律。11. 简述湿法磷酸二水物的工艺流程。12. 普通过磷酸钙（普钙）的反应过程和湿法磷酸有何相似和不同之处？其工艺过程的两个 阶段有何特点？13. 重过磷酸钙的反应过程和普通过磷酸钙有何相似和不同之处？14. 钾石盐的主要成分是什么，用钾石盐生产氯化钾的方法有哪些？15. 根据KCl-NaCl-H2O相图，说明钾石盐溶解结晶法制氯化钾的工艺过程。16. 简述从无水镁钾矶制备硫酸钾的工艺过程。17. 什么是复合肥？农用复合肥主要有哪些？18. 硝酸钾属于何种元素复合肥？主要用在什么方面？19. 生产硝酸钾的主要反应有哪些，反应条件如何？20. 什么是复混肥？通常配置复混肥的原料有哪些？
