DOC《习题》

习题

一、填空题

1、硝酸尾气的处理常用方法有 .

2、稀硝酸生产的工艺流程因操作压力的不同可分为 、

3、超共沸酸精馏生产浓硝酸生产过程包括 、 和 三个部分.

4、目前工业上生产稀硝酸均以氨为原材料, 其生产过程包括三个步骤即

5、氨催化氧化反应装置多采用氧化炉-废热锅炉联合机组,其主要包括三个部分:

6、由于氨催化氧化所用的催化剂是价格昂贵的贵金属,需要将其回收以降低损耗,目前工业上常用 和.

二、选择题

1、( )是一种重要的化工原料,在各种酸中,产量仅次于硫酸.A、硝酸 B、盐酸 C、碳酸 D、醋酸

2、工业硝酸依HNO3含量多少分为浓硝酸和稀硝酸,其中稀硝酸的浓度范围是( ).A、30%~ 60% B、45%~60% C、30%~70% D、45%~70%

3、工业上,氨催化氧化过程所使用催化剂是( ). A、铁系催化剂 B、铂系催化剂 C、镍系催化剂 D、铜基催化剂

4、工业上,由稀硝酸直接浓缩制造浓硝酸时需添加脱水剂,常用的脱水剂是( ). A、硫酸钠 B、硝酸镁 C、磷酸钾 D、氢氧化钙

三、判断题

1、硝酸是一种重要的化工原料,在各种酸中,产量仅次于硫酸. ( )

2、工业上,氨催化氧化过程所使用催化剂主要是铁系催化剂. ( )

3、工业上,由稀硝酸直接浓缩制造浓硝酸时需添加脱水剂,常用的脱水剂是硝酸钠.( )

四、问答题

1、生产稀硝酸吸收的尾气为何要进行处理后才能放空?有哪些方法?

2、全加压法生产稀硝酸的工艺流程的特点有什么?

3、综合法生产稀硝酸工艺流程的特点有什么?

4、影响氨-空气混合气体爆炸极限的因素有哪些?

5、对氨氧化炉设计有何要求?

6、浓硝酸的生产有哪几种方法?

7、由稀硝酸制造浓硝酸时需添加脱水剂,对脱水剂有何要求?

8、直接合成法制浓硝酸生产过程包括哪五个基本工艺步骤?

五、工艺流程分析 1-氨气预热器;

2-空气过滤器;

3-素瓷过滤器;

4-空气压缩机;

5-氧化炉-废热锅炉联合装置;

6-锅炉给水加热器;

7-尾气预热器;

8-水冷却器;

9-快速冷却器;

10-第一吸收塔;

11-第二吸收塔;

12-锅炉水泵;

13-稀硝酸泵;

14-汽水分离器

1、该工艺流程图是哪种生产稀硝酸的流程示意图?

2、该生产工艺流程的特点有什么?

3、工艺流程图中设备9的主要作用是什么?

4、简述该生产稀硝酸的流程示意图. 习题答案

一、填空题

1、溶液吸收法、固体吸收法和催化还原法.

2、常压法、全加压法和综合法.

3、氨的氧化、超共沸酸的制造和精馏.

4、氨氧化为一氧化氮;

一氧化氮氧化为二氧化氮;

二氧化氮被水吸收生成硝酸.

5、上段为氧化段,中段为过热段,下段为列管换热器,

6、机械过滤法、捕集网法和大理石不锈钢筐法

二、选择题

1、A

2、B

3、B

4、D

三、判断题

1、√

2、*

3、*

四、简答题

1、答:尾气中仍含有残余的氮氧化物,如果将其直接放空势必会造成氮氧化物的损失和氨耗的增加.这样不仅氨未能充分利用,而且还污染厂区环境,既危害人体健康,又影响农作物生长.因此,尾气放空之前必须经过严格的处理.硝酸尾气的处理常用方法有:溶液吸收法、固体吸收法和催化还原法.

2、答:该流程的特点是:空气过滤器中装填有泡沫塑料,二次净化再用素瓷过滤器,故净化度高;

采用大型氧化炉-废热锅炉联合装置,副产1.4MPa的饱和蒸汽和2.5MPa的过热蒸汽;

采用快速冷却器,用液氨使气体迅速冷却到50℃,然后返回吸收塔,吸收率可达99%以上,此外还考虑了能量回收问题.

3、答:该流程的特点是:常压氧化,加压吸收,产品酸浓度为47%~53%;

采用氧化炉与废热锅炉联合装置,因而设备紧凑,节省管道,可减少热损失,使热量得到充分利用;

采用带有透平装置的压缩机,使电能消耗降低;

采用泡沫筛板吸收塔,吸收率高,可达98%;

与常压吸收相比较,吸收容积大为减小,并省去了酸泵,因而设备费用降低,但纸板过滤器易烧坏.

4、答:反应温度、混合气体的流向、氧含量、操作压力、容器的表面积与容积之比、可燃性气体的存在、水蒸气的存在七个影响因素.

5、答:氨和空气混合气体能均匀通过催化剂层;

为了减少热量损失,应在保证最大接触面积条件下尽可能缩小反应体积;

结构简单,便于拆卸、检修.

6、答:浓硝酸的工业生产方法有三种:一是有脱水剂存在的情况下,将稀硝酸蒸馏得浓硝酸的间接法;

二是将四氧化二氮、氧气和水直接合成的浓硝酸的直接法;

三是包括氨氧化,超共沸酸生产和精馏得浓硝酸的直接法.

7、答:氨的催化氧化、氮氧化物气体的冷却和过量水分的除去、一氧化氮的氧化、液态四氧化二氮的制备、液态四氧化二氮直接合成浓硝酸.

8、答:由稀硝酸脱水制造浓硝酸时对脱水剂的要求是:能显著降低硝酸液面上的水蒸气分压,而自身蒸气分压极小;

热稳定性好,加热时不会分解;

不与硝酸发生反应,且易与硝酸分离,以便于循环使用;

对设备腐蚀性小;

来源广泛,价格便宜.

五、工艺流程分析

1、答:全加压法生产稀硝酸的工艺流程图.

2、答:空气过滤器中装填有泡沫塑料,二次净化再用素瓷过滤器,故净化度高;

采用大型氧化炉-废热锅炉联合装置,副产1.4MPa的饱和蒸汽和2.5MPa的过热蒸汽;

采用快速冷却器,用液氨使气体迅速冷却到50℃,然后返回吸收塔,吸收率可达99%以上,此外还考虑了能量回收问题.

3、答:快速冷凝分离气体中的水分,减少NO2的溶解损失.

4、答:空气经空气过滤器2由空气压缩机4加压到0.35~0.4MPa,再经素瓷过滤器3进一步净化后,大部分在文氏管式混合器与经氨气预热器1升温后的氨气混合,混合后气体温度控制在150℃左右;

另一部分空气供第一吸收塔下部漂白区脱除成品酸中的氮氧化物用.调节氨和空气的混合比,使混合气体中氨含量维持在10%~11%,进入氧化炉-废热锅炉联合装置5的上部.在氧化炉铂网层发生氨的催化氧化,氧化后的气体经废热锅炉降低温度至240℃左右.废热锅炉副产的水蒸汽作为空气透平压缩机4的动力加以回收. 由废热锅炉出来的氮氧化物气体依次经过锅炉给水加热器

6、尾气预热器7和水冷却器8冷却,除去大部分反应水,并降温至40~50℃.冷却后的氮氧化物气体进入第一吸收塔10下部的氧化段,使一氧化氮氧化成二氧化氮,再经快速冷却器9冷却至40℃左右.冷却后的二氧化氮气体先进入第一吸收塔的吸收段与自第二吸收塔11来的10%~11%稀硝酸逆流接触,生成45%~55%的稀硝酸.然后进入第二吸收塔11与塔顶进入的水逆流接触,生成10%~11%稀硝酸,吸收后的气体经尾气预热器6换热后送至尾气透平回收能量,然后经排气筒可直接放空.