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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 化工工艺学复习题 一、 简答题 : 1.氧化锌脱硫的工作原理是什么 ? 其脱硫过程如何 ? 原理 : 氧化锌法可脱除无机硫和有机硫 , 主要脱除无机硫 , 使硫含 0.1×10-6。 ZnO (s) H 2 S( g)＝ ZnS ( s) H 2 O (g ) 79kJ / mol ZnO (s) C 2 H 5 SH ( g)＝ ZnS ( s) ZnO (s) CH 3 SCH 3 ( g)＝ ZnS ( s)  C 2 H 5OH ( g) C 2 H 4 ( g) H 2O (g ) CS2 4H 2＝ H 2 S CH 4 ( 分) 脱硫过程 : 氧化锌脱硫就是 H2S 气体在固体 ZnO 上进行反应 , 生成 H2O 进入气相 , ZnS 则沉积在 ZnO 固体表面上。需要将氧化锌脱硫 剂都做成高孔率的小颗粒以增大反应和沉积面积 , 反应速度主要 是内扩散控制。 描述由 NH 3 和 CO2 合成尿素的化学反应过程与相态。 答 : 当前 , 工业合成尿素的方法都是在液相中由 NH3 和 CO2 反 应合成的 , 属于有气相存在的液相反应 , 如下图所示。反应被认 为分两步进行 : 2NH 3 (l ) CO2 (l ) NH 2COONH 4 (l ) 86.93kJ .mol 1 NH 2 COONH 4 (l ) NH 2CONH 2 (l ) H 2O (l ) 28.45kJ .mol 1 上述两个反应中 , 第一个反应为快速放热反应 , 反应程度很大 , 生成溶解态的氨基甲酸铵 (Ammonium Carbonate, 简写 AC, 甲 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 铵 ); 第二个脱水生成尿素 (Urea, 简写 Ur) 的反应为慢速吸热反应 , 且为显著可逆反应。 ① 尿素生成反应为液相可逆反应 , 应该具备一定的压力 (液化 NH 3 和 CO2)和温度 (保证反应速度 )。② 未反应原料必须循环利 , 循环的 NH 3 和 CO2 水溶液也必然携带一定量的水。 ③合成尿素的原料中有 NH 3、CO2 和 H2O, 物料配比中采用 NH3 过量 ; ④ 合成反应开始 , 溶液中的 CO2 以 AC 形式存在 , 溶液中存在 NH3 、 AC 和 H2O; ⑤合成反应过程 , 溶液中存在 NH 3、 AC 、 H2O 和 Urea。 合成氨生产过程主要分为哪几个工序 ? 画出以天然气为原料合成氨的框图。 : 合成氨的生产过程主要分为 3 个工序 : 造气 : 制备含氮、 氢气的原料气 净化 : 将原料气中的杂质如 CO、 CO2、 S 等脱除到 ppm 级 (10-6) 压缩和合成 : 净化后的合成气原料气必须经过压缩到 15~30MPa、 450℃左右 以天然气为原料合成氨的框图 : 以天然气为原料合成氨工艺中 , 天然气水蒸汽转化制气的主反应和副反应有哪些 ? 抑制副反应的策略如何 ? 主要反应 : (1)CH 4 H 2O＝ CO 3H 2 206.4 kJ mol ( 2)CO H 2O＝ CO2 H 2 41.2kJ / mol 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 副反应 : CH 4＝2H 2 C 74.9kJ .mol 1 2CO CO2 C 172.4kJ .mol 1 CO H 2＝ H 2O C 131.36kJ .mol 1 抑制副反应的策略 : ( 1) 生成碳黑。为控制积碳 , 主要经过增加水 蒸汽用量以调整气体组成和选择适当的温度、 压力来解决。 ( 2) 两段转化。 工业中采用串联的两段转化工艺 , 保证甲烷转化彻底。 ( 5 分) 天然气中的硫成分有哪些 ? 干法脱硫和湿法脱硫的主要方法有哪些 ? 答 : 天然气中的硫化物主要是硫化氢 (H 2S), 同时另外还可能有 一 些有 机硫 化 物 , 如硫 醇 (C2H5 SH) 、 硫 醚 (CH 3SCH3) 及 噻 吩 (C4H4S)、 二硫化碳 (CS2)等。 ( 4 分 ) 干法脱硫 : 一般适用于含 S 量较少的情况 , 氧化锌法、 钴钼加氢 法 、 氢 氧 化 铁 法 、 活 性 碳 法 等 。 ( 3 分) 湿法脱硫 : 一般适用于含 S 量较大的场合 , 化学吸收法、 物理吸收 法 和 化 学 物 理 综 合 吸 收 法 等 。 ( 3 分) 6. 写出尿素合成反应过程的反应和主要副反应 , 副反应有哪些控 制措施 ? 2NH 3 (l ) CO (l ) NH COONH 4 (l ) 86.93kJ .mol 1 2