2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、合成氨合成氨1.合成氨生產(chǎn)過程主要分為哪幾個(gè)工序?合成氨生產(chǎn)過程主要分為哪幾個(gè)工序?以煤為原料以天然氣為原料2.天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化制氣的主反應(yīng)和副反應(yīng)有哪些?抑制副反應(yīng)的策略如何?天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化制氣的主反應(yīng)和副反應(yīng)有哪些?抑制副反應(yīng)的策略如何?主要反應(yīng)主要副反應(yīng)抑制副反應(yīng):為控制積碳,增加水蒸汽用量以調(diào)整氣體組成和選擇適當(dāng)?shù)臏囟取毫斫鉀Q。從反應(yīng)平衡及副反應(yīng)來看,水碳比高,殘余甲烷含量降低,且可防止析碳。因此一般采用較高的水碳比,約3

2、.0~3.5轉(zhuǎn)化為可逆反應(yīng),溫度越高,平衡轉(zhuǎn)化率越高,從組成計(jì)算看出,1000℃以上CH4含量才小于0.5%,要求設(shè)備的耐高溫性能。3.為什么采用兩段轉(zhuǎn)化?兩段轉(zhuǎn)化的供熱方式各有什么不同?如何確定和控制二段轉(zhuǎn)化的為什么采用兩段轉(zhuǎn)化?兩段轉(zhuǎn)化的供熱方式各有什么不同?如何確定和控制二段轉(zhuǎn)化的溫度?溫度?全部采用高溫轉(zhuǎn)化,設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用太高,所以采用低溫(700~800℃)轉(zhuǎn)化和高溫(1200℃)轉(zhuǎn)化的兩段方式。一段溫度對合金鋼管要求低,

3、用合金鋼管保證傳熱和供熱;二段采用磚內(nèi)襯的絕熱設(shè)備,并通入一定比例的空氣與一段的H2反應(yīng)產(chǎn)生熱量和高溫(1200~1400℃),保證CH4轉(zhuǎn)化徹底,同時(shí)加入了合成氨需要的原料N2。二段爐溫度:按甲烷控制指標(biāo)來確定。壓力和水碳比確定后,按甲烷平衡濃度來確定溫度,要求yCH40.005,出口溫度應(yīng)為1000℃左右。凱洛格凱洛格(Kellogg)甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化工藝流程甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化工藝流程molkJHCOOHCH4.2063)1(224???催m

4、olkJHCOOHCO2.41)2(222???催124.9.742???molkJCHCH催12.4.1722????molkJCCOCO122.36.131????molkJCOHHCO催流程1:硫含量較高流程2:硫含量較低6.變換工序的反應(yīng)原理和主要任務(wù)是什么?為什么要分中溫變換和低溫變換?變換工序的反應(yīng)原理和主要任務(wù)是什么?為什么要分中溫變換和低溫變換?是將原料氣中的CO變成CO2和H2。H2是合成氨需要的原料成份,CO2在后面

5、的脫碳和甲烷化兩個(gè)工序中除去,作為生產(chǎn)尿素或食品級CO2的原料。變換反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)減小。為了變換過程進(jìn)行徹底,要求盡可能低的反應(yīng)溫度;但溫度低,反應(yīng)速度必然減緩7.苯菲爾脫碳的主要化學(xué)反應(yīng)和脫碳原理是什么?再生指數(shù)苯菲爾脫碳的主要化學(xué)反應(yīng)和脫碳原理是什么?再生指數(shù)(碳化度碳化度)的定義是什么?的定義是什么?原理:CO2的吸收過程是CO2與K2CO3反應(yīng)生成KHCO3。但是由于受反應(yīng)速度的限制,氣體中CO2與溶液中K2

6、CO3的反應(yīng)速度較慢。為了加快CO2在K2CO3溶液中的吸收速度,通常在K2CO3溶液中又添加了一種催化劑二乙醇胺再生指數(shù)(碳化度)的定義:每摩爾K2CO3所已經(jīng)吸收的CO2摩爾數(shù),即溶液中K2CO3轉(zhuǎn)化為KHCO3的轉(zhuǎn)化度?;驶?.描述由描述由NH3和CO2合成尿素的化學(xué)反應(yīng)過程與相態(tài)。合成尿素的化學(xué)反應(yīng)過程與相態(tài)。(重點(diǎn))(重點(diǎn))上述兩個(gè)反應(yīng)中,第一個(gè)反應(yīng)為快速放熱反應(yīng),反應(yīng)程度很大,生成溶解態(tài)的氨基甲酸銨;第二個(gè)脫水生成尿素的

7、反應(yīng)為慢速吸熱反應(yīng),且為顯著可逆反應(yīng)。2.尿素合成反應(yīng)過程的主要副反應(yīng)及控制措施。尿素合成反應(yīng)過程的主要副反應(yīng)及控制措施。(熟悉就行)(熟悉就行)當(dāng)溫度在60℃以下時(shí),尿素水解緩慢;溫度到100℃時(shí)尿素水解速度明顯加快;溫度在145℃以上時(shí),水解速度劇增。尿素濃度低時(shí),水解率大。氨也有抑制尿素水解的作用,氨含量高的尿素溶液的水解率低。3.尿素生產(chǎn)的氨汽提法流程中,合成塔出來的尿素溶液主要經(jīng)過了那些設(shè)備,溶液的溫尿素生產(chǎn)的氨汽提法流程中,

8、合成塔出來的尿素溶液主要經(jīng)過了那些設(shè)備,溶液的溫度、壓力、組成如何?(常識了解)度、壓力、組成如何?(常識了解)設(shè)備:氣提塔,降膜分解器,目前,工業(yè)合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反應(yīng)合成的,溫度的影響:溫度的影響:溫度較低時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增加,在190℃時(shí)達(dá)最大,溫度進(jìn)一步升高,平衡轉(zhuǎn)化率反而下降。一般選擇尿素合成溫度為180~190℃組成的影響:組成的影響:CO2過量對轉(zhuǎn)化率影響很小,氨過量則明顯提高轉(zhuǎn)化率。氨碳比

9、的影響如右圖。水碳比增加0.1,轉(zhuǎn)化率下降約1%。不同工藝選擇的合成過程物料比不同。如:水溶液全循環(huán)法氨碳比4.0,水碳比0.65~0.7;汽提法工藝氨碳比2.9~3.1,水碳比molkJHCOOHCO2.41222???????催催催Q(aq)KHCOO(aq)H(aq)COK(aq)CO????32322214223.93.86)()()(2????molkJlCOONHNHlCOlNH122242.45.28)()()(????m

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