合成氨答案

《合成氨》试卷一答案

一、1、3.1-3.2 蒸气、适量空气、水煤气、吹风气

2、吹风阶段、一次上吹制气阶段、下吹制气阶段、二次上吹制气阶段、空气吹净阶段

3、金属铜微晶、氧化态、氧化铜、铜、铜微晶

二、名词解释

1、吹风效率：是指积蓄于燃料层中的热量与吹风阶段消耗燃料煤的热

值之比。若不考虑煤气发生炉的热损失 ，积蓄于燃料层

中的热量应等于吹风阶段反应放出的热量与吹风气的焓

值之差。

2、变换率：衡量一氧化碳变换程度的参数称为变换率，用X表示，

定义为已变换的一氧化碳的量与变换前一氧化碳的量之

百分比。

3、铜氨液洗涤法：在高压和低温条件下用铜盐的氨溶液吸收一氧化碳、

二氧化碳、硫化氢和氧，然后溶液在减压和加热条件下

再生。通常称为“铜洗”。

4、氨的分离：氢氮混合气经过合成塔催化剂床层反应后，只有少部分

氢氮气合成为氨，这种混合气体必须经过一系列冷却分

离处理后才能使气氨冷凝为液氨 ，并与氢氮气分离，此

过程称为氨的分离。

5、气化总效率：指气化过程制得半水煤气的热值与气化过程所消耗燃

料煤的热值和入炉蒸汽焓值的和之比。

6、干法脱硫：釆用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法

为干法脱硫。

三、简答题：

1、氨主要用来制造化学肥料，也作为生产其他化工产吕的原料。 除液氨本身可用为化学，除液氨本身可用为化学肥料外，农业上使用的所有的氮肥、含氮混合肥和复合肥，都以氨为原料。 基本化学工业中：硝酸、纯碱、含氮元机盐

有机化学工业：含氮中间体

制药工业：磺胺类药物、维生素、氨基酸

化纤和塑料工业：已内酰胺、已二胺、甲苯二异氰酸酯，人造丝、

丙烯腈、酚醛树脂等

国防工业与尖端技术：三硝基甲苯、三硝基苯酚，硝化纤维，导弹

是、火箭推进剂和氧化剂

冷冻、冷藏系统：制冷剂

2、写出重油部分氧化的主要反应方程式。

重油雾滴升温气化：CmHn(L) ----CmHn(g)

气态烃的氧化燃烧：

CmHn+(m+0.25n)O2=====mCO2+0.5H2O

CmHn+(0.5m+0.25n)O2=====mCO+0.5H2O CmHn+0.5mO=====mCO+0.5H2

气态烃高温热裂解：

CmHn======(m-0.25n)C +0.25nCH4

CH4======C+2H2

气态烃与蒸汽反应;

CmHn+mH2O=======mCO+(0.5n+2m)H2

CmHn+2mH2O=======mCO2+(0.5n+2m)H2

3、简述改良ADA法的基本原理

答：（1）脱硫塔中的反应：以PH值为8.5—9.2的稀碱液吸收原料气中

的硫氢化物，脱硫液中的偏钒酸钠氧化硫氢化物生成单质硫，

自身被还原为焦钒酸钠。焦钒酸钠再被脱硫液中氧化态ADA

氧化成偏钒酸钠，恢复其氧化硫氢化物的能力，ADA呈还原

态，还原态的ADA在再生塔中加入的空气氧化成氧化态，从

而完成一个氧化还原徨。

（2）再生塔中的反应：富液中还原态ADA被空气中的氧氧化恢复

氧化态，分离硫颗粒后溶液循环使用。

（3）副反应：原料气中若有氧存在则要发生过氧化反应

当所体中有二氧化碳和氰化氢时，还有一些副反应发生。（用反应式表示也可以）

4、简述MDEA法吸收二氧化碳的原理

MDEA吸收二氧化碳的反应如下：

R2CH3+CO2+H2O======R2CH3NH++HCO3-

加入1%-3%的活化剂RNH,后改变了MDEA溶液吸收二氧化碳的历程。反应如下：

R2`NH+CO2======R2`NCOOH

R2`NCOOH+R2CH3N+H2O======R2`NH+R2CH3NH++HCO3-

5、简述氨合成催化剂的组成

国产A系列产品，用经过精选的天然磁铁矿通过熔融法制备。活性组分为金属铁，未还原前为氧化亚铁和氧化铁，其中氧化亚铁占24-28%铁比约为0.5，则催化剂主要成分可视为四氧化三铁，具有尖晶石结构，其质量分数为90%左右。助催化剂为铝、钾、钙、

镁等金属元素的氧化物。助催剂可分结构型和电子型，其中氧化铝、氧化镁为结构型促进剂，氧化钾、氧化钙为电子型促进剂。

四计算题：

0.82*1+0.05*2+0.05*3+0.022*4+0.003*5+0.015*0+0.04*0==1.17

即1mol的天然气中相当于含有甲烷1.17mol.

《合成氨》试卷二答案

一填空:

1、 氧化铁、氧化铬、铁铬系、四氧化三铁、三氧化二铁、四氧化三铁

2、 空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气

3、 10*10的负六次方、30*10负六次方、铜氨液洗涤法、液氮洗涤法、甲烷化法

二、名词解释

1、 制气效率：指制气阶段所产煤气的热值与制气阶段消耗燃料煤的热值、入炉蒸汽的焓值及吹风时积蓄于燃料层中可以利用的热量三者之各之比。

2、 硫容量：评价脱硫剂的一个重要指标。通常用体积硫容和质量硫容表示。单位体积脱硫 剂可吸收硫的质量，称体积硫容，单位质量脱硫剂能吸收硫的质量称质量硫容。

3、铜氨液洗涤法：在高压和低温条件下用铜盐的氨溶液吸收一氧化碳、二氧化碳、硫化氢和氧，然后溶液在减压和加热条件下再生。通常称为“铜洗”。

4、干法脱硫：釆用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法为干

法脱硫。

5、氨的分离：氢氮混合气经过合成塔催化剂床层反应后，只有少部分氢氮

气合成为氨，这种混合气体必须经过一系列冷却分离处理后才能使气氨冷凝为液氨 ，并与氢氮气分离，此过程称为氨的分离。

6、变换率：衡量一氧化碳变换程度的参数称为变换率，用X表示，定义

为已变换的一氧化碳的量与变换前一氧化碳的量之百分比。

三、简答题：

1、氨主要用来制造化学肥料，也作为生产其他化工产品的原料。

除液氨本身可用为化学肥料外，农业上使用的所有的氮肥、含氮混合肥和复合肥，都以氨为原料。

基本化学了工业中：硝酸、纯碱、含氮元机盐

有机化学工业：含氮中间体

制药工业：磺胺类药物、维生素、氨基酸

化纤和塑料工业：已内酰胺、已二胺、甲苯二异氰酸酯，人造丝、丙烯

腈、酚醛树脂等

国防工业与尖端技术：三硝基甲苯、三硝基苯酚，硝化纤维，导弹是、

火箭推进剂和氧化剂

冷冻、冷藏系统：制冷剂

2、简述铜氨液制备原理：

金属铜难溶于酝酿和氨 的水溶液中，但通往空气时，则铜很容易溶解。在酝酿和氨的有点咸下，金属铜易被空气中的氧化成可溶解的高价铜的配合物，高价铜又和金属铜进行氧化还原反应，生成低价铜，低价铜又被 氧化成高价铜，如此断使金属铜逐渐溶解，直到溶液中的总铀浓度达到所需值为止。化学反应如下：

HAC+NH3*H2O=====NH4AC+H2O

CU+2NH4AC+2NH3+0.5O2=====CU(NH3)4AC+H2O

CU(NH3)4AC+CU======2[CU(NH3)2]AC

2[CU(NH3)2]AC+4NH3+2HAC+0.5O2=====2[CU(NH3)4]AC+H2O

3、工业上常用的脱除二氧化碳的溶液吸收法分哪几类。并分别解释。 一类是循环吸收法，即溶液吸收二氧化碳后在再生塔解吸出纯态的二氧化碳，以提供生产尿素的原料，再生后的溶液循环使用。

另一类是将吸收二氧化碳与生产产品联合中起来同时进行，称为联合吸收法，如碳铵、联碱和尿素的生产过程。

4、 简述钴钼加氢-氧化锌法脱硫基本原理。

有机硫的化学活性比硫化氢差得多，用通常的硫化氢脱除装置不能或不能完全将期脱除，在有机硫含量较高且含噻吩的气体脱硫时，需先将有机硫加氢转化成硫化氢后才能彻底清除。用氧化钴、氧化钼、氧化镍作催化剂对有机硫进行加氢转化为硫化氢，然后用氧化锌吸收转化为硫化锌而脱硫。 反应式：C6H5SH+H2=====C6H6+H2S

R1SSR2+3H2======R1H+2H2S+R2H

R1SR2+2H2=======R1H+H2S+R2H

C4H8S+2H2=====C4H10+H2S

C4H4S+4H2=====C4H10+H2S

H2S+ZnO======ZnS+H2O

5、简述氨合成催化剂的组成

国产A系列产品，用经过精选的天然磁铁矿通过熔融法制备。活性组分为金属铁，未还原前为氧化亚铁和氧化铁，其中氧化亚铁占24-28%铁比约为0.5，则催化剂主要成分可视为四氧化三铁，具有尖晶石结构，其质量分数为90%左右。助催化剂为铝、钾、钙、镁等金属元素的氧化物。助催剂可分结构型和电子型，其中氧化铝、氧化镁为结构型促进剂，氧化钾、氧化钙为电子型促进剂。

四、计算题

X=(a-a`)/a*(1+a`)====(0.3-0.015)/0.3*(1+0.015)===0.94

V2==V1*(1+ax)=====1*(1+0.3*0.94)====1.282m3

即：变换率为94%，每标准立方米半水煤气产生的变换气量为1.282立方