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化学工艺学习题--第1页

2014年化学工艺学习题

2014年化学工艺学习题

第1次

1、基本化工原料主要有哪些？请以化工产品为标准，对化学工业进行分类，并对每一小类

的主要产品进行说明。

2、如何从煤、天然气、石油和生物质中获得乙烯，写出工艺过程和步骤。

3、请以乙烯为原料，写出制备涤纶和维尼纶的化学反应方程式，画出流程框图。

4、某氧化过程排出的尾气体积组成为O210％、N285％，CO25％，计算空气用量、氧耗

量和过剩空气系数β

解：以N2为联系物，计算基准选100mol。

尾气中N2量100×0.85＝85(mol)

空气耗量85/0.79＝l07.6(mol)

进料空气中含氧量107.6×0.21＝22.6(mol)

氧耗量22.6—10＝12.6(mol)

空气过剩系数β＝22.6/12.6＝179％

5、在银催化剂作用下，乙烯可被空气氧化为环氧乙烷（CHO），副反应是乙烯完全氧化为

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二氧化碳和水。离开氧化反应器的气体尾气（干基）组成为：乙烯3.22%，氮气79.64%，

氧气10.81%，环氧乙烷0.83%，二氧化碳5.5%（均为体积分率）。该气体进入吸收塔，其中

的环氧乙烷和水蒸气全部溶解于水，而其它气体不溶于水，由吸收塔顶逸出后排放少量至系

统外，其余循环回氧化反应器。

计算（1）、乙烯的单程转化率

（2）、生成环氧乙烷的选择性

（3）、循环比

（4）、新鲜原料气中乙烯和空气量之比。

6、在金属银催化剂存在下，甲醇氧化或脱氢制备甲醛。其主副反应为

主反应CHOH+1/2O→HCHO+HO(放热)

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CHOH→HCHO+H（吸热）

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副反应CHOH+3/2O→CO+2HO（放热）

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主、副反应有吸热和放热，如果选择恰当的甲醇与空气用量比，使吸热反应和放热反应的比

例适当，就可控制反应温度。现假设甲醇与空气的摩尔比为1：1.3，进料温度为600K。当

反应产物中除去残余甲醇，并分离出甲醛后尾气组成为(干基)：

氧气6.3%，氮气66.1%，氢气25.9%，二氧化碳1.7%（均为摩尔百分数）

试计算产物出口温度。

第2次

1、以天然气为原料生产合成气包括哪些工艺过程，为什么天然气要预先脱硫才能进行转化，

选用的是何种脱硫方法，画出从原料开始至得到合成气的流程框图，写出主要化学反应式。

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化学工艺学习题--第2页

2、如何根据化学热力学、化学动力学原理和工程实际来优化天然气-水蒸气转化制合成气

的工艺条件？

3、为什么天然气-水蒸气转化过程需要分二段完成，他们的供热形式分别是什么？为什么

一段转化炉的对流室内要设置许多热交换器？转化气的显热是如何回收利用的？

4、一氧化碳变换的反应是什么？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？如何影响？为什

么该反应存在最佳反应温度？最佳反应温度与哪些参数有关？

5、一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？

6、在合成气制造过程中，为什么要有脱碳（CO）步骤？通常有哪