《典型化工工艺》专题十七 合成氨（4）（举一反三考点练） -课后自测（卷1）

山东省《典型化工工艺》 举一反三考点练 专题十七 合成氨（4）-课后自测 知识点一 一氧化碳变换及其工艺条件 1.一氧化碳变换反应中，增加水蒸气用量的主要作用是（ ） A. 降低反应温度 B. 提高CO转化率 C. 减少催化剂用量 D. 提高反应压力 2.铁铬系变换催化剂（Fe₂O₃-Cr₂O₃）的适用温度范围是（ ） A. 180~280℃ B. 200~350℃ C. 350~550℃ D. 500~700℃ 3.在合成氨生产中，变换工段的主要任务不包括（ ） A. 将CO转化为CO₂ B. 制取额外的H₂ C. 完全去除原料气中的CO D. 降低原料气中的硫含量 4.“全低变”工艺相较于传统变换工艺的突出优点是（ ） A. 催化剂成本更低 B. 反应温度更高 C. 能耗更低，操作更稳定 D. 适用于所有类型的原料气 5.铜锌系变换催化剂（CuO-ZnO）的主要缺点是（ ） A. 活性温度范围过宽 B. 对硫化物敏感，易中毒 C. 只能用于高压条件 D. 反应速率太慢 6.变换反应（CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂）的特点是（ ） A. 吸热且体积缩小 B. 放热且体积不变 C. 吸热且体积增大 D. 放热且体积增大 7.原料气中CO含量最高的是下列哪种制备方法（ ） A. 天然气蒸汽转化 B. 焦炉气转化 C. 重油部分氧化 D. 煤制半水煤气 知识点二 一氧化碳变换工艺流程 1.在中温变换流程中，混合器的作用是（ ） A. 将半水煤气与空气混合 B. 调节n(H₂O)/n(CO)比例至4左右 C. 降低气体温度以保护催化剂 D. 分离CO和H₂O 空气；C错误，混合器不用于降温；D错误，混合器无分离功能。 2.在加压两段变换炉中，分布器的主要作用是（ ） A. 降低气体流速 B. 使气体均匀通过催化剂床层 C. 提高反应温度 D. 减少水蒸气消耗 3.中(高)变-低变串联流程中，高变炉出口CO含量降至3%左右，此时气体温度约为（ ） A. 220℃ B. 330℃ C. 370℃ D. 430℃ 4.热水塔在变换流程中的作用是（ ） A. 提供反应所需的全部水蒸气 B. 回收变换气余热用于加热循环水 C. 冷却变换气至常温 D. 分离CO₂和H₂ 5.半水煤气进入变换炉前需预热至380℃，主要目的是（ ） A. 满足中温变换催化剂的活性温度要求 B. 降低系统压力 C. 减少蒸汽消耗 D. 提高气体流速 6.变换炉采用两段设计的优势是（ ） A. 减少设备占地面积 B. 通过段间降温提高CO总转化率 C. 降低催化剂成本 D. 避免使用热交换器 7.废热锅炉在中(高)变-低变流程中的作用是（ ） A. 为反应提供所需蒸汽 B. 回收高温气体热量并降低温度 C. 提高低变炉入口压力 D. 净化原料气 知识点三 二氧化碳脱除方法 1.在合成氨工艺中，下列哪种CO₂脱除方法最适合处理含有H₂S的原料气（ ） A. 膜分离法 B. 低温甲醇洗 C. 变压吸附法 D. 热钾碱法 2.醇胺法中，哪种溶剂对CO₂的吸收效率最高，但易降解且能耗高（ ） A. DEA（二乙醇胺） B. MEA（单乙醇胺） C. MDEA（甲基二乙醇胺） D. DIPA（二异丙醇胺） 3.下列CO₂脱除方法中，哪种方法的设备需耐低温且能耗较高（ ） A. 热钾碱法 B. 聚乙二醇二甲醚法（Selexol） C. 低温甲醇洗 D. 变压吸附法 4.关于变压吸附法（PSA）脱除CO₂，下列说法正确的是（ ） A. 净化度高，CO₂可降至10 ppm以下 B. 无需吸附剂，直接利用膜分离 C. 操作简单，但残留CO₂通常在0.1%~1% D. 适用于高CO₂浓度的原料气 5.在热钾碱法中，添加DEA（二乙醇胺）的主要作用是（ ） A. 降低溶液腐蚀性 B. 作为活化剂提高CO₂吸收速率 C. 替代K₂CO₃作为主要吸收剂 D. 减少再生能耗 6.下列哪种CO₂脱除方法通常需要与其他方法联用，以提高净化度（ ） A. 低温甲醇洗 B. 膜分离法 C. 热钾碱法 D. 醇胺法 7.若合成氨工艺要求低能耗脱除CO₂，且原料气中CO₂浓度较低，最可能选择的方法是（ ） A. 低温分离法 B. 变压吸附法（PSA） C. 热钾碱法 D. 醇胺法中的MEA法 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省《典型化工工艺》 举一反三考点练 专题十七 合成氨（4）-课后自测 知识点一 一氧化碳变换及其工艺条件 1.一氧化碳变换反应中，增加水蒸气用量的主要作用是（ ） A. 降低反应温度 B. 提高CO转化率 C. 减少催化剂用量 D. 提高反应压力 【答案】B 【解析】根据化学平衡原理，增加水蒸气（反应物）可推动反应正向进行，从而提高CO转化率。 2.铁铬系变换催化剂（Fe₂O₃-Cr₂O₃）的适用温度范围是（ ） A. 180~280℃ B. 200~350℃ C. 350~550℃ D. 500~700℃ 【答案】C 【解析】铁铬系催化剂属于高温变换催化剂，其活性温度范围为350~550℃。 3.在合成氨生产中，变换工段的主要任务不包括（ ） A. 将CO转化为CO₂ B. 制取额外的H₂ C. 完全去除原料气中的CO D. 降低原料气中的硫含量 【答案】D 【解析】变换工段的核心任务是CO转化和制氢，而脱硫通常在原料气预处理阶段完成。 4.“全低变”工艺相较于传统变换工艺的突出优点是（ ） A. 催化剂成本更低 B. 反应温度更高 C. 能耗更低，操作更稳定 D. 适用于所有类型的原料气 【答案】C 【解析】“全低变”工艺采用低温催化剂，蒸汽消耗低、系统阻力小，节能效果显著。 5.铜锌系变换催化剂（CuO-ZnO）的主要缺点是（ ） A. 活性温度范围过宽 B. 对硫化物敏感，易中毒 C. 只能用于高压条件 D. 反应速率太慢 【答案】B 【解析】铜锌系催化剂对硫含量极为敏感，微量硫即可导致催化剂永久失活。 6.变换反应（CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂）的特点是（ ） A. 吸热且体积缩小 B. 放热且体积不变 C. 吸热且体积增大 D. 放热且体积增大 【答案】B 【解析】该反应为放热反应，且反应前后气体分子数相同（等体积反应）。 7.原料气中CO含量最高的是下列哪种制备方法（ ） A. 天然气蒸汽转化 B. 焦炉气转化 C. 重油部分氧化 D. 煤制半水煤气 【答案】C 【解析】重油部分氧化法产生的原料气CO含量可达44%~48%，远高于其他方法。 知识点二 一氧化碳变换工艺流程 1.在中温变换流程中，混合器的作用是（ ） A. 将半水煤气与空气混合 B. 调节n(H₂O)/n(CO)比例至4左右 C. 降低气体温度以保护催化剂 D. 分离CO和H₂O 【答案】B 【解析】B 正确，混合器用于将补充蒸汽与半水煤气混合，达到工艺要求的水气比。A错误，变换流程不涉及空气；C错误，混合器不用于降温；D错误，混合器无分离功能。 2.在加压两段变换炉中，分布器的主要作用是（ ） A. 降低气体流速 B. 使气体均匀通过催化剂床层 C. 提高反应温度 D. 减少水蒸气消耗 【答案】B 【解析】B 正确，分布器确保气体均匀分布，避免偏流影响反应效率。A错误，流速由压力调节；C、D与分布器功能无关。 3.中(高)变-低变串联流程中，高变炉出口CO含量降至3%左右，此时气体温度约为（ ） A. 220℃ B. 330℃ C. 370℃ D. 430℃ 【答案】D 【解析】D 正确，高变炉出口温度约430℃。A、B为后续降温温度；C为入口温度。 4.热水塔在变换流程中的作用是（ ） A. 提供反应所需的全部水蒸气 B. 回收变换气余热用于加热循环水 C. 冷却变换气至常温 D. 分离CO₂和H₂ 【答案】B 【解析】B 正确，热水塔利用变换气热量加热循环水，实现热能回收。A错误，水蒸气主要由混合器补充；C错误，冷却至常温由冷凝塔完成；D错误，无分离功能。 5.半水煤气进入变换炉前需预热至380℃，主要目的是（ ） A. 满足中温变换催化剂的活性温度要求 B. 降低系统压力 C. 减少蒸汽消耗 D. 提高气体流速 【答案】A 【解析】A 正确，中温变换催化剂（如Fe-Cr系）活性温度通常为350-450℃。B、C、D与预热目的无关。 6.变换炉采用两段设计的优势是（ ） A. 减少设备占地面积 B. 通过段间降温提高CO总转化率 C. 降低催化剂成本 D. 避免使用热交换器 【答案】B 【解析】B 正确，段间降温可推动反应平衡向右移动，提高转化率。A、C与设计目的无关；D错误，仍需热交换器。 7.废热锅炉在中(高)变-低变流程中的作用是（ ） A. 为反应提供所需蒸汽 B. 回收高温气体热量并降低温度 C. 提高低变炉入口压力 D. 净化原料气 【答案】B 【解析】B 正确，废热锅炉通过换热回收高变炉出口气体的热量并降温。A错误，蒸汽由混合器补充；C、D与功能不符。 知识点三 二氧化碳脱除方法 1.在合成氨工艺中，下列哪种CO₂脱除方法最适合处理含有H₂S的原料气（ ） A. 膜分离法 B. 低温甲醇洗 C. 变压吸附法 D. 热钾碱法 【答案】B 【解析】低温甲醇洗不仅能高效脱除CO₂，还能同时去除H₂S和COS，净化度高，适合含硫气体。 2.醇胺法中，哪种溶剂对CO₂的吸收效率最高，但易降解且能耗高（ ） A. DEA（二乙醇胺） B. MEA（单乙醇胺） C. MDEA（甲基二乙醇胺） D. DIPA（二异丙醇胺） 【答案】B 【解析】MEA对CO₂的吸收效率最高，但易降解且再生能耗高；MDEA选择性好但效率较低。 3.下列CO₂脱除方法中，哪种方法的设备需耐低温且能耗较高（ ） A. 热钾碱法 B. 聚乙二醇二甲醚法（Selexol） C. 低温甲醇洗 D. 变压吸附法 【答案】C 【解析】低温甲醇洗需在-30°C至-70°C下操作，设备需耐低温，且制冷能耗高。 4.关于变压吸附法（PSA）脱除CO₂，下列说法正确的是（ ） A. 净化度高，CO₂可降至10 ppm以下 B. 无需吸附剂，直接利用膜分离 C. 操作简单，但残留CO₂通常在0.1%~1% D. 适用于高CO₂浓度的原料气 【答案】C 【解析】PSA法操作简单，但净化度较低，残留CO₂约0.1%~1%（C正确）；A错误（净化度不足）；B错误（需吸附剂）；D错误（适合低浓度）。 5.在热钾碱法中，添加DEA（二乙醇胺）的主要作用是（ ） A. 降低溶液腐蚀性 B. 作为活化剂提高CO₂吸收速率 C. 替代K₂CO₃作为主要吸收剂 D. 减少再生能耗 【答案】B 【解析】DEA在热钾碱法中作为活化剂，促进CO₂吸收反应速率，而非降低腐蚀或替代K₂CO₃。 6.下列哪种CO₂脱除方法通常需要与其他方法联用，以提高净化度（ ） A. 低温甲醇洗 B. 膜分离法 C. 热钾碱法 D. 醇胺法 【答案】B 【解析】膜分离法净化度有限，常与化学吸收法或PSA联用以提高效果。 7.若合成氨工艺要求低能耗脱除CO₂，且原料气中CO₂浓度较低，最可能选择的方法是（ ） A. 低温分离法 B. 变压吸附法（PSA） C. 热钾碱法 D. 醇胺法中的MEA法 【答案】B 【解析】PSA能耗较低，适合低浓度CO₂脱除；低温分离法（A）和热钾碱法（C）能耗高；MEA法（D）能耗较高。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$