无机化工工艺学.doc

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1、无机化工工艺学1、传统蒸汽转化法制得的粗原料气应满足下述要求：1：残余甲烷含量的体积分数一般不超过0.5%。2：（H2+CO）/N2（摩尔比）在2.8~3.12、烃类蒸汽转化过程的析炭的不利：炭黑生成会堵塞反应管道，增大压降，使局部区域高温损坏催化剂，增大反映阻力。3、防止炭黑生成的条件：a.水碳比大于理论水碳比b.选择合适催化剂并保持活性，避免进入动力学析炭区c.选择合适操作条件d.通过观察管壁颜色检查转化管内是否有炭沉积4、消除炭黑的方法：a.析炭较轻：降压、减量、提高水碳比b.析炭较重：蒸汽除炭（12-24

2、h）5、二段转化反应的目的：a.将一段转化气中的甲烷进一步转化b.加入空气提供N2，燃烧部分H2实现内部给热6、催化剂还原：工业上常用天然气与蒸汽混合气进行还原，开始还原的温度一般为250~300℃7、平衡温距：一、二段转化炉实际出口温度都比出口气体组成相对应的平衡温度高，这两个温度之差称之为“接近平衡温度差”或简称为“平衡温距”。即⊿T=T-Tｐ式中T—实际出口温度；Tｐ—与出口气体组成相对应的平衡温度。1、煤在气化炉中进行的气化过程包括：干燥、热解，以及由热解生成的炭与气化剂反应三个阶段。2、煤气化的工业方法

3、：其供热方式可以采用以下几种方法：①蓄热法②富氧空气气化法③外热法3、气化炉的床层类型按物料流动的床层分类计有固定床、流化床及气流床三种。4、制取半水煤气需要满足的工艺条件：1、（CO+H2）与N2的比例为3.1～3.2.2、以空气为气化剂时，得含N2的吹风气，以水蒸气为气化剂时，得到含H2的水煤气。5、气化炉燃料层分为以下几个区域：①干燥区②干馏区③气化区④灰渣区6、间歇式制半水煤气的工作循环，每个循环分为下列五个阶段：①吹风阶段②蒸汽一次上吹③蒸汽下吹④蒸汽二次上吹⑤空气吹净7、制半水煤气的工艺条件：三高一短

4、：高炉温、高风量、高炭层、短循环。8、耐硫变换催化剂组成：通常是将活性组分Co—Mo,Ni—Mo等负载在载体上组成，载体多为Al2O3，Al2O3＋Re2O3(Re代表稀土元素）。9、特点：（1）有很好低温活性（2）有突出的耐硫和抗毒性（3）强度高，遇水不粉化（4）可再硫化10、一氧化碳变换为什么存在最佳反应温度，最佳反应温度随变换率如何变化？答：温度是CO变换的重要工艺条件随着温度的升高，速率常数k增加的影响大于Kp的影响，此时对反应速度有利，继续升高温度，反应速度随温度的增值为零，再提高温度，Kp的不利影响大

5、于k值的增益影响，此时反应速度会随温度升高而下降。对一定催化剂和一定的气体组成而言，此时必将出现最大的反应速度值，与其对应的温度，称为最佳温度或称最适宜温度。对一定初始组成的反应系统，随着CO变换率x的增加，平衡温度Te及最佳温度Tm均降低。1、脱硫方法的分类：工业上分为湿法和干法两类。湿法脱硫方法的特点：吸收速度或化学反应速度快，硫容大，适合于脱除气体中高硫；脱硫液再生简便，且可循环使用，还可回收硫磺。按其作用原理可分为物理法、化学法和物理化学法三种。干法主要缺点：脱硫设备机组庞大，更换脱硫剂笨重，再生能耗大，

6、因其工业应用受到限制，仅适用于脱除低硫或微量硫。2、湿法脱硫法选择原则：1、能满足特定工艺对脱硫要求的净化度2、硫容量大。3、ADA法脱硫为什么容易发生堵塞现象？如何防止？答：脱硫过程中发生的一些副反应生成的副产物逐渐积累于循环液中，不仅浪费大量碱，而且影响脱硫活性组分的活性，使吸收H2S的能力下降，达到饱和程度会从系统中析出，堵塞塔和管道。当副产物积累到某个程度时需要排除一部分废液并进行处理。1、早期ADA法与改良ADA法相比，其缺点：1、硫容低2、脱硫设备庞大3、要增设脱炭工序。2、氧化锌法脱硫的优点：脱硫精

7、度高、硫容量大、使用性能稳定可靠，但不能脱除噻吩。3、原料气最终净化的目的：为了防止一氧化碳、二氧化碳和硫化物对氨合成催化剂的毒害。4、甲烷法催化剂的要求：活性组分高度分散，具有良好的表面积和孔隙容积，而且其载体能耐高温。5、提高平衡氨含量的途径：降低温度、提高压力、保持氢氮比为3左右并减少惰性气体含量。1、合成氨生产流程的根据：原料和各工序生产方法。1、冷法净化流程：低温甲醇洗涤法脱硫、脱碳，深冷分离法脱除少量CO的操作2、热法净化流程：热甲碱法脱碳，甲烷化法脱除少量CO与CO2。2、气提技术实质：在与合成压力

8、相等的压力条件下，用一种气体介质通过反应物系，伴有加热，只要气相中NH3或CO2分压低于液相中相应的平衡分压，就可使该组分从液相转入气相，从而可把未反应物进行分离。29、共沸点和顶脊点共沸点的特征：①温度一定，饱和蒸汽压最低②压力一定，沸点最高；③气液平衡组成相同。顶脊点的特征：①压力和溶剂量一定，温度最高；②温度和溶剂量一定，压力最低；③不是三元系统的共沸点。30、高压