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文檔簡介
本文格式為Word版,下載可任意編輯——氯化氫合成問答題氯化氫合成工
一、工藝技術知識填空題
1.氫氣分子式(),分子量(),密度為()。答:H2;2.016;0.0897Kg/m3(標)
2.氫氣在常溫常壓下是比空氣()的()色()味,()溶于水的氣體。答:輕;無;無;微
3.氫氣與空氣,氧氣燃燒的燃點分別為()和()℃。答:530℃;450℃
4.氫氣和氧氣在()℃時,反應生成()。答:800;水
5.氯氣的分子式為(),分子量為(),密度為()Kg/m3(標),沸點為()℃。答:Cl2;70.906;3.214;-33.9
6.氯氣在常溫常壓下是一種()色,具有()味比空氣()的氣體。答:黃綠;窒息刺激臭;重
7.氯氣()溶于水,生成(),對大多數(shù)()有猛烈腐蝕性。而()氯氣對()
的腐蝕性()。
答:易;次氯酸;金屬;干;金屬;極微
8.氯氣的用途(),主要用于殺菌消毒,漂白,礦物精煉等,是由于氯氣的()極
活潑,氯溶于水產(chǎn)生()氯。
答:極廣;化學性質;原子態(tài)
9.氯氣與大量元素直接化合,與氫氣燃燒生成(),與氮氣反應生成(),與水在90℃
時反應生成()。
答:氯化氫;三氯化氮;氯水(Cl228H2O)10.氯氣在()和()時可成液氯。答:加壓;冷凍
11.氯化氫在常溫常壓下是一種比空氣(),有()氣味,()色的氣體。答:重;刺激性;無
12.氯化氫的分子式為(),分子量為()。答:HCl;36.461
13.氯化氫()溶于水。氯化氫()為鹽酸,化學純鹽酸是()色的。工業(yè)用鹽酸含()等雜質呈()色的溶液狀態(tài)。
答:易;水溶液;無;鐵離子;微黃
14.鹽酸對金屬的腐蝕性極強,但對金屬()和塑料、陶瓷的腐蝕性很()。答:鈦;小
15.枯燥氯化氫對金屬()腐蝕性。答:幾乎無
16.氯氣和氫氣合成鹽酸的化學反應式是()。答:Cl2+H2燃燒2HCl+Q17.氯化氫氣體(爐火)經(jīng)冷卻后用()吸收成鹽酸。答:水
18.31%合成鹽酸的理論消耗氯氣量為每生產(chǎn)1噸鹽酸(31%)用氯氣()。答:301.5Kg
19.爐氣(HCl)溫度一般控制在()℃。
答:450℃左右
20.爐氣(HCl)經(jīng)冷卻到()時被水吸收成鹽酸。答:130℃
21.吸收氯化氫成31%(重量百分比)的鹽酸應控制酸溫小于()℃。答:82
22.用水吸收爐氣(氯化氫),是將HCl氣體與液體H2O(),使HCl擴散到水中。答:接觸
23.加壓和降溫可以()吸收質的溶解度,得到濃度較高的溶液。答:增大
24.氯化氫吸收操作過程為()吸收。答:物理
25.在尾氣塔中氯化氫氣體與水是在()上進行傳質吸收的。答:填料
26.氯化氫易溶水,溶解時()熱量。答:放出
27.降膜吸收器是屬于()。答:冷卻吸收
28.鹽酸的沸點隨濃度的上升而()。答:降低
29.降低氯化氫吸收溫度可制得()濃度的鹽酸。答:較高
30.氫氣系統(tǒng)中設置()以防火災漫延。答:總阻火器。
31.為了防止燃燒爐內火災漫延,設置爐前()。答:阻火器。
32.為了保持氯氣壓力穩(wěn)定,設置爐前氯氣()。答:緩沖器
33.出爐氯化氫氣體溫度很高,設置(),使溫度降至小于200℃。答:空氣冷卻器
34.低溫氯化氫氣體進入吸收塔與尾氣塔吸收來的()直接接觸而吸收成()。答:稀酸;鹽酸
35.用水吸收氯化氫成鹽酸時,溫度(),因此要經(jīng)()后送去工業(yè)用成品鹽酸貯槽。答:升高;冷卻
36.經(jīng)吸收塔吸收后的剩余氯化氫進入(),用吸收水洗滌產(chǎn)生的()來作吸收塔的吸收劑。
答:尾氣塔;尾酸
37.尾氣塔用水洗滌尾氣產(chǎn)生的尾酸去(),尾氣去()。答:吸收塔;水流泵
38.水流泵將()性氣體進行()處理,也有對合成鹽酸系統(tǒng)進行()的作用。答:水溶;清凈;抽氣
39.氣液分開池是將水流泵下來的氣液混合物中的()分開而放空,將()排入污水處理系統(tǒng)。
答:不溶氣體;廢酸水
40.納氏泵后的氣液分開器分開()去冷卻器,分開()去捕沫器。
答:硫酸;氯化氫氣體
41.氯化氫系統(tǒng)設置緩沖器是為了維持氯化氫系統(tǒng)()或防止氯乙烯合成系統(tǒng)緊急停車而要求氯化氫系統(tǒng)。
答:壓力穩(wěn)定;中止送氣
42.合成鹽酸尋常幾套合成設備同時運行,因此流程上常設置有()、()分派臺和()分派臺,()分派臺。
答:氯氣;氫氣;氯化氫氣體;吸收用水43.合成氯化氫由()系統(tǒng)、()系統(tǒng)、()系統(tǒng)與()系統(tǒng)組成。答:合成;冷卻;枯燥;輸送
44.用氫氣和氯氣燃燒合成工業(yè)鹽酸標準有()、()、()、含F(xiàn)e3+≤()%,Ae含量≤()%。
答:31%;33%;35%;0.01;0.0001
45.工業(yè)鹽酸中由于含F(xiàn)e3+雜質而呈()色透明液體。答:微黃
46.31%的鹽酸波美值一般控制在()。答:19.2~20.0
47.合成31%鹽酸每噸理論消耗氯化氫()噸,吸收水()噸,氫氣()Kg,氯氣()噸,耗水()噸。
答:0.31;0.69;9.8;0.3202;22
48.燃燒爐要求氫氣純度()%,氯氣純度≥()%,操作壓力()Mpa。答:98;90;0.04~0.07
49.燃燒爐出口溫度控制≤()。答:500℃
50.氯化氫經(jīng)空冷卻器后進冷卻器的溫度正常時為()℃。答:150~200
51.進入吸收塔溫度(氯化氫)為()℃。答:100~140
52.出吸收塔酸溫一般控制()。答:35~45選擇題
1.除去氯氣中的水蒸氣尋常用()。
A.31%HCl;B.30%NaOH;C.98%H2SO4;D.15%HNO3答:(C)
2.鹽酸就是()。
A、鹽水溶液;B、氯化氫氣體;C、氯化氫水溶液;D、氯水溶液
答:(C)
3.可用()包裝31%鹽酸。
A、鐵桶;B、木桶;C、陶瓷桶;D、塑料桶答:(C)
4.鹽酸洗掉鐵銹,在于鹽酸有()。A、酸性;B、氧化性;C、還原性;D、堿性答:(A)
5.31%的鹽酸在15℃時的密度為()。A、2.054;B、1.158;C、0.936;D、1.000
答:(B)
6.純凈的鹽酸是()溶液。
A、黃色;B、無色;C、藍色;D、白色答:(B)
7.生產(chǎn)合成氯乙烯用的氯化氫氣體純度應達到(體積比)。()。`A、70.40;B、80.35;C、95.50;D、100.00答:(C)
8.氫氣和氯氣中含水量較高時,會造成燃燒爐、空氣冷卻器等鐵設備()。A、生銹;B、結垢;C、腐蝕;D、損壞答:(C)
9.鹽酸與活潑金屬反應產(chǎn)生的氣體為()。A、HCl;B、Cl2;C、O2;D、H2答:(D)判斷題
1.所謂純鹽酸是指鹽酸濃度為100%。()答:(3)2.有人說:“鹽酸就是氯水〞。()答:(3)
3.31%(重量百分比)的鹽酸是說鹽的Cl-含量。()
4.1%(重量百分比)的鹽酸中的水含量為69%(重量百分比)。()答:(√)
5.鹽酸包裝罐口冒白煙是酸霧。()答:(√)
6.鹽酸使黃色石蕊試紙變藍。()答:(3)
7.干氯化氫氣體腐蝕鋼管。()答:(3)
8.靜電可使氫氣著火燃燒。()答:(√)
9.枯燥的氯化氫能與各種金屬作用。()10.氯化氫氣體純度低是由于惰性氣體太多造成的。()答:(3)
11.實際生產(chǎn)過程中,入爐氣體應控制氫氣過量。()答:(√)
12.尾氣填料吸收塔吸收HCl是屬于絕熱吸收。()
13.氣與氫氣反應生成HCl氣體吸收大量熱量。()答:(3)
14.進吸收塔的HCl氣體溫度越高,則水吸收氯化氫氣體就越難。()答:(√)
15.尋常說的鹽酸濃度是重量百分比濃度。()答:(√)問答題
1.氫氣有哪些主要物理性質?
答:分子量為2.016,沸點-252.754,凝固點-259.2℃,密度0.0897Kg/m3,比熱為3.408cal/g℃(20℃),粘度為84.2μP,汽化潛熱108.5kcal/kg(常壓下),臨界溫度-239.9℃,臨界壓力2.26kgf/cm2(絕壓),導熱系數(shù)0.137kcal/m(標)。2.氫氣有哪些化學性質?
答:氫氣在常溫下化學性質穩(wěn)定,但在點燃或加熱條件下,能與大量物質發(fā)生化學反應,呈還原性。如:2H2+O2點燃2強光
H2+Cl2點燃2HClH2+CuO△Cu+H2OnCO+2nH2CoCnH2n+nH2OCH2=CH2+H2催化CH3-CH33.氯氣有哪些物理性質?
答:分子量70.906,沸點-33.9,凝固點-100.5℃,密度3.214kg/m3(標),比熱0.115cal/g℃,粘度129μP(16℃),汽化潛熱72.95kcal/kg(常壓下),臨界溫度144℃,臨界壓力76.1kg/cm2(絕壓),導熱系數(shù)0.0062kcal/m2h2℃(標)。4.氯氣有哪些化學性質?
答:氯氣化學性質十分活潑,能與金屬、非金屬、水、堿性化合物等反應,如:Cu+Cl2=CuCl22P+3Cl2=2PCl3
Cl2+H2O=HCl+HclO
HClO光?HCl+[O]
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+4H2O5.什么叫鹽酸?
答:氯化氫溶于水中即為鹽酸,純的鹽酸是無色液體,工業(yè)鹽酸由于有鐵、氯或有機雜質存在呈黃色。20℃時,濃度為31%的鹽酸相對密度為1.1542,濃度為36%的相對密度為1.1789。6.鹽酸有哪些有途?
答:鹽酸有途很廣,如化工中有來制鋇和鋅的氯化物,苯胺,皂化油脂,農(nóng)藥;冶金工業(yè)中濕法冶金;輕工業(yè)紡織品染色;電鍍;清洗鐵銹;用于淀粉制造水解酒精與葡萄糖;食品工業(yè)用于制醬油,味精等。
7.游離氯產(chǎn)生的原因及對氯乙烯生產(chǎn)的影響?
答:產(chǎn)生游離氯的原因:氫氯配比不當,氯氣過量,氫氣純度低,燃燒爐燈頭燒壞,爐溫過低。
危害:要挾氯乙烯的安全生產(chǎn),腐蝕設備,降低設備使用壽命。
8.簡述合成氯化氫時,氯氫分子配比為什么要控制在Cl2:H2=1:1.05~1:1.10
答:工業(yè)生產(chǎn)氯化氫應控制H2過量,若Cl2過量則產(chǎn)生游離氯,使爐壁及風冷管壁腐蝕生成三氯化鐵。另外游離氯帶入氯乙烯合成工序中與乙炔反應生成易燃易爆的氯乙炔而造成安全事故。同時氫氣較氯氣低廉。氯氣有毒,過量氯增加了尾氣處理負荷和污染環(huán)境,但H2過量不能超過10%,否則引起氯氫純度下降,以至影響氯乙烯合成收率。假使H2過量大于20%,則將形成爆炸混合物,危及安全生產(chǎn),因此必需控制H2過量5~10%。9.合成氯化氫的基本原理是什么?答:氯氣和氫氣混合后經(jīng)加熱或光照使氯分子獲得能量而分解成氯原子,而后氯原子和氫分子反應生成氯化氫和氫原子,氫原子與氯分子作用生成氯化氫和氫原子。如此下去,達到合成氯化氫的目的,同時產(chǎn)生了大量的熱。其反應機理如下:Cl2+△(光量子)?2ClH2+Cl?HCl+H
H+Cl2?HCl+ClCl+H2?HCl+H
10.制造氯化氫的方法尋常有哪些?答:尋常有合成法、鹽酸脫析法。
11.用水吸收氯化氫的基本原理是什么?
答:當吸收劑由造膜器進入吸收管,在其內壁形成氣液兩膜,由于膜的不斷更新,氣相中的溶質和液相溶劑水充分接觸進行傳質過程,形成鹽酸溶液。
12.鹽酸脫析制取氯化氫有何優(yōu)點?
答:脫析法制取氯化氫的優(yōu)點有:純度高可達到99.9%,純度波動小,有利于氯乙烯合成實現(xiàn)配比自動控制,并使合成氯乙烯時氯乙烯過量降至2~5%,從而減少了原料氣(HCl)的消耗。由于純度高幾乎不含惰性氣體,將減少氯乙烯精餾尾氣的放空量,提高精餾系統(tǒng)的總收率。
技能要求
一、工藝操作能力
填空題
1.氯化氫合成爐內的燃燒火焰正常操作時應維持在()色。答:青白
2.氯化氫合成爐內氯氣與氫氣的流量比應為()。答:1:1.05~1:10
3.氯化氫合成爐在點爐時,分析氫氣純度要大于();含氧要小于()。答:98%;0.4%
4.氯化氫合成爐正常生產(chǎn)時,氯氣中含氫必需小于()。答:3%
5.合成鹽酸的密度,在15℃時應當是()。答:1.158kg/L
6.合成鹽酸的濃度應當是()。答:≥31%(重量%)判斷題
1.合成爐內的火焰變紅應開大氯氣的流量。()答:(3)
2.合成爐點爐時應先開氯氣閥后開氫氣閥,然后點火開車。()答:(3)
3.合成爐停爐時,應先停氫氣,后停氯氣。()答:(3)
4.合成爐內的氯氣和氫氣的比為1:1.05~1:1.10最為適合。()答:(√)
5.降低鹽酸吸收水溫度可提高鹽酸濃度。()答:(√)問答題
1.合成鹽酸系統(tǒng)開車前要做哪些準備工作?答:(1)詳細檢查各系統(tǒng)管道上的閥門是否靈活、嚴密,有無堵塞,法蘭墊處有無滲漏,盲板是否完好。
(2)氣液分開器、阻火器、冷卻器是否暢通,有積水須排除,爐頭放水膠塞是否堵嚴。
(3)檢查各種儀表是否齊全,是否有失靈現(xiàn)象。
(4)檢查合成爐、吸收塔、尾氣塔、防爆膜是否損壞,爐門是否靈活,視鏡是否透明或無裂損現(xiàn)象,并將爐門紙墊和氫氣管鐵絲準備好。(5)開啟水流泵,檢查爐子抽力是否正常。(6)檢查下酸管及冷卻器是否暢通或滲漏。
(7)活動氯氣、氫氣支、總閥,通知液氯做好氯氣純度和氯中含氫分析。(8)檢查鹽酸槽空位及出酸閥門。(9)一切準備工作就緒后通知總調室。(10)接液氯純度合格通知后方可點爐。2.進行合成鹽酸系統(tǒng)開車操作的要點是什么?答:(1)每次點爐必需做爐內含氫分析,當氫氣純度達到98%時方可點火棒點燃,待火苗長度為0.5~1m米時,用手試爐點火處抽力是否正常后方可點火。(2)用啟子等物將爐門隔開,讓空氣能從空隙處進入爐內。(3)先開啟吸收水10~20格約0.3~0.5m3/h。
(4)室內外聯(lián)系好后,點爐工將點火棒置于爐內室內,操作人員迅速開啟氯氣閥;使氯氣進入爐內與氫氣混合燃燒,待室內人員看見火焰時方可關閉爐門。
(5)點爐后適量加大吸收水,然后檢查各系統(tǒng)正常后,漸漸加量至正常狀態(tài),當進塔溫度在200℃左右時,做一次尾氣含氯分析,然后確定H2、Cl2流量。3.氯化氫合成爐正常操作時應注意哪幾點?答:(1)合成爐在運行時壓力不得超過允許范圍。(2)合成溫度不得過高,避免爐頂發(fā)紅。(3)嚴格控制分子比,保持燃燒火焰白色。
(4)嚴禁爐子在低溫或小流量下維持長時間生產(chǎn)。(5)嚴禁爐內進水、泄漏。(6)嚴禁敲擊或大量潑水。4.怎樣進行合成爐的點爐操作?答:(1)先開氫氣放空閥,放空5min左右,再開氫氣進爐閥向爐內通氫氣,然后開氫氣點火槍、調理點火槍火焰約90mm長度。
(2)將點燃的點火槍頭,由爐門入燈頭中心處。(3)漸漸開啟氫氣進爐閥門,待爐內氫氣燃燒正常后隨即關閉點火槍氫氣閥,抽出點火槍。(4)開啟氫氣和氯氣閥,調理氯氫比,維持流量最低限度,迅速關閉爐門,觀測爐內火焰為青白色,使HCl純度為≥92%。
(5)開啟吸收塔進水閥向塔內參與吸收水。
(6)全面檢查各系統(tǒng)是否正常,隨時注意氫氣和氯氣壓力,控制鹽酸濃度在30%左右,調理好水流泵用水量。
(7)檢查酸冷卻系統(tǒng)和尾氣放空狀況。
5.合成鹽酸生產(chǎn)時為什么要控制進冷卻器氯化氫溫度為200℃左右?答:(1)合成爐合成氯化氫出口爐溫一般在450~500℃左右,在此溫度下,氯化氫對鋼制設備腐蝕很小,經(jīng)過空冷盤和冷卻后,在進冷卻器時,氯化氫溫度降至200℃左右。
(2)氯化氫的露點溫度在108.65℃,但由于原料氫氣中含有少量水分或原料氯氣中含有少許氧,即合成氯化氫體中帶有少量水分,使露點溫度升高。若氯化氫氣體進塔溫度控制偏低,接近溫度,空氣管易被腐蝕。
(3)若把進塔氯化氫氣體溫度控制高于200℃以上或更高時,氯化氫氣體對空冷盤管的腐蝕減小。但因冷卻器的材質為石墨,而石墨的使用溫度為170℃,使冷卻器的使用壽命縮短。
因此,為了兼顧氯化氫冷卻器和空冷盤管二者,所以把氯化氫氣體進冷卻器的溫度控制在200℃左右。
6.怎樣進行正常停合成爐操作?答:(1)接停爐通知后,將氯氣、氫氣流量減少到最低限度。(2)當氯、氫流量減少到一定時,迅速關閉氯氣和氫氣調理閥。(3)關閉氯、氫預備閥及總閥。(4)關閉吸收水閥。(5)關閉各冷卻器冷卻閥。(6)待爐溫下降至吹爐溫度后進行吹爐。7.怎樣進行緊急停合成爐操作?
答:(1)當氫氣壓力突然下降時,應迅速關閉氯氣、氫氣閥門,同時關閉HCl送氯乙烯合成的總閥。
(2)馬上通知氯乙烯工序緊急停車。(3)開尾塔吸收水量,開水流泵閥適度。
(4)開做酸系統(tǒng)總閥,吸收未反應的氯氣5~10min后關尾塔吸收水閥。其它按正常停車操作。
8.合成爐計劃停車如何操作?答:(1)接調度通知后,迅速做好準備工作。(2)逐漸減小合成量,先減氯氣后減氫氣流量。(3)按先停氫后停氯的順序停爐。(4)關閉吸收水。
(5)待爐子冷卻后(半小時后)做爐內含氫分析,合格后,先開爐門后撥點火棒。9.怎樣送氯化氫氣去氯乙烯合成開車操作?答:(1)接合成氯乙烯工序通知送氣后徐開啟送合成氯乙烯工序總閥,并同時關閉去鹽酸系統(tǒng)閥門。
(2)關閉轉子上水,水流泵進水閥。
(3)接合成通知送乙炔后,根據(jù)氯乙烯需要進行增減流量。(4)迅速調整好氯、氫氣體流量,控制合成爐火焰為青白色。10.向氯乙烯合成正常送氯化氫氣應注意什么?答:(1)經(jīng)常進行巡回檢查(每半小時一次)。
(2)經(jīng)常進行氯化氫純度、游離氯含量分析(每半小時一次)。(3)經(jīng)常放酸、放水、放堿。
(4)嚴格控制HCl純度為92~96%,火焰青白色。
(5)發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象應馬上處理,注意氯氣、氫氣、氯化氫壓力、流量的變化。(6)控制石墨冷卻器進口溫度為120~200℃。
11.怎樣向氯乙烯合成進行正常停送氯化氫氣操作?答:(1)接合成氯乙烯工序通知后,迅速將氫、氯氣流量減少到最低流量。(2)開轉子上水閥門,徐徐開啟去做酸系統(tǒng)總閥。(3)迅速調整轉子流量,控制鹽酸濃度30~32%。
12.鹽酸脫析法生產(chǎn)氯化氫過程中的溫度控制和壓力控制狀況如何?答:(1)進膜式器氯化氫溫度100~140℃,壓力為490~2900Pa。(2)膜式器出酸溫度35~45,濃度33~36%。(3)解析塔溫度60~80℃。
(4)解析塔出口氯化氫溫度60~75,出酸濃度20~22%。(5)再沸器蒸氣壓力0.2~0.3Mpa。(6)再沸器出口酸溫115~125℃。
13.解析塔塔項的氣相出口溫度控制不當有何影響?
答:解析塔塔項的氣相出口溫度,直接反映解析塔的操作狀況,同時影響到氣相帶逸的水分含量和氯化氫冷卻器的冷凝酸量。當進塔的酸溫一定時,該溫度過高,會造成解析段上移,一旦該溫度超過進塔的沸點時,將使部分解析段移出解析塔,實質上降低了進塔酸的濃度,使再沸器耗熱量和冷卻器耗冷量增大。當解析溫度過低時,會使解析段下移,填料層不能充分利用,造成解析效率下降,塔底排出稀酸濃度偏高。降低了氯化氫生產(chǎn)能力。
據(jù)經(jīng)驗,為了進塔酸濃度在35~36%,解析塔頂出口氣相溫度應控制在60~70℃為宜。14.如何進行鹽酸緊急停車操作?答:(1)迅速關閉氣體進爐閥門。(2)開啟氫氣放空閥漸漸放空氫氣。(3)關閉吸收水。
(4)迅速通知液氯開啟尾氣處理,并通知枯燥。(5)迅速與調度匯報聯(lián)系。
15.怎樣進行單臺納氏泵的停車操作?答:(1)關閉納氏泵進口閥。(2)關小或關閉硫酸循環(huán)閥。(3)稍開啟放酸閥。(4)關閉進口閥至半圈。
(5)由一人按停馬達按鈕,另一人迅速關閉出口閥。稍微開啟進口閥。稍等片刻后即可關閉進口閥及放酸閥。
16.怎樣進行單臺納氏泵的開車操作?答:(1)盤動納氏泵聯(lián)軸節(jié)(靈活)二至三圈。(2)開啟硫酸循環(huán)閥。
(3)由一個按馬達按鈕,當電流表指針從高值降到20~30A即為開啟。另一個人用手摸泵的出口管溫度,并觀測視鏡內硫酸循環(huán)狀況,檢查泵的填料箱及泵身是否發(fā)熱或震動,還要注意泵的運轉狀況,即把出口閥全開,再調理循環(huán)酸量,最終根據(jù)負壓表開啟進口閥。(4)調理硫酸循環(huán)閥,正常運轉的硫酸量應于視鏡的一半處。(5)調理氣體回流閥。
17.怎樣進行枯燥、壓縮系統(tǒng)的正常停車操作?答:(1)準備停車時,逐漸減小氯化氫流量,并與合成系統(tǒng)聯(lián)系,把氯化氫倒到做鹽系統(tǒng),開啟處理塔吸收水間及處理塔閥門。(2)停合成爐。(3)停納氏泵。18.怎樣進行枯燥壓縮系統(tǒng)的緊急停車操作?答:(1)先與合成系統(tǒng)聯(lián)系,緊急減小氯化氫流量。(2)開大氯化氫分派臺的回流閥。(3)關閉納氏泵氣體進口閥。
(4)通知合成系統(tǒng),開啟通處理吸收塔的加水閥。(5)漸漸開啟分派臺的通吸收塔的閥門。
(6)如停車時間長則停納氏泵,短期停車則可不停納氏泵。二、應變及事故處理能力判斷題
1.燃燒爐內突然火焰變暗時應及時加大氯氣閥開度。()答:(3)
2.發(fā)現(xiàn)氯氣流量減小時應馬上調理氫氣流量。()答:(√)
3.合成爐內溫度突然升高很大時,應馬上減小進爐氣體量。
答:(√)
4.分析結果說明合成爐出口氣體中含氯量過大時應調理氯氫比。()答:(√)
5.發(fā)現(xiàn)氯化氫氣體冷卻塔溫度上升時,應檢查空冷系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。()答:(√)
6.發(fā)現(xiàn)吸收塔吸收率低時應加大吸收水的用量。()答:(3)
7.吸收塔用吸收水突然流量減小時應開大入吸收塔氯化氫氣體閥開度。()答:(3)
8.合成系統(tǒng)壓力上升時可加大水流泵水量。()答:(√)
9.吸收塔被堵后應加大吸收水壓力。()
10.吸收塔溫度上升酸濃度下降應加大吸收水量。()答:(3)問答題
1.簡述氫氣點燃著火后開氯氣節(jié)門時發(fā)生爆炸而火熄滅的原因和處理方法。答:產(chǎn)生原因:
(1)氯氣長桿節(jié)門開得過急過大;(2)氯中含氫高。處理方法:
(1)緩緩微開氯氣長桿節(jié)門,待火焰上升后再調大流量;(2)告液氯工段,降低液化效率或向緩沖罐充惰性氣體稀釋。
2.簡述第一次點火失敗后其次點火時合成爐、吸收器等處發(fā)生爆炸的原因和處理方法。答:產(chǎn)生原因:
(1)爐頂、塔頂積有氯氫混合物;
(2)廢氣考克不嚴,開爐時廢氣串入系統(tǒng)。處理方法:
(1)首次點爐失敗后應用陶瓷鼓風機抽空系統(tǒng)內余氣達20min,后通知分析爐工取樣分析爐內含氫≤0.4%再點火。
(2)停鼓風機,檢查廢氣旋塞。3.為什么正常生產(chǎn)時爐內有爆炸聲?答:產(chǎn)生原因:
(1)氫氣純度低,含氧高;(2)氯氣純度低,含氫高。處理方法:
(1)馬上停爐,提高純度,降低氫中含氧;(2)氯中含氫后再開爐。
4.為什么合成爐內火焰發(fā)白有煙霧?答:產(chǎn)生原因:
(1)氫氣過量過多;(2)氯氣純度低或壓力小。處理方法:
(1)爐氣溫度高時降氫氣流量,爐氣溫度不高時加大氯氣流量;(2)告液氯工段降低液化效率或向緩沖罐放入正氣。5.為什么合成爐內火焰發(fā)黃?答:產(chǎn)生原因:氯氣過量。處理方法:(1)爐氣溫度不高時可加大氫氣流量;
(2)爐氣溫度高時降氯氣流量。6.為什么合成爐內火焰發(fā)紅發(fā)暗?答:產(chǎn)生原因:
(1)氫氣純度低,含氧高;(2)雜質落于燈頭上。處理方法:
(1)檢查氫氣純度含氧低于控制點時應考慮停車;(2)嚴重時應考慮停車。
7.為什么氯化氫成品中含游離氯?答:產(chǎn)生原因:(1)氯氣過量;
(2)燈頭套管腐蝕損壞,氯、氫混合物不均勻;(3)氯、氫壓力波動頻繁;(4)緩沖罐溢滿液氯進入燈頭。處理方法:
(1)調整氯、氫配比;(2)停爐更換燈頭;(3)穩(wěn)定氯、氫壓力;
(4)根據(jù)爐壓狀況可壓縮氯氣流量或緊急停車。8.為什么氯化氫純度過低?答:產(chǎn)生原因:
(1)氯氣純度過低;(2)氫氣過量太多;(3)取樣管置換排空時間太短。處理方法:
(1)告液氯降低液化效率或向緩沖罐放入正氣;(2)調整氯、氫配比;(3)嚴格取樣操作。
9.為什么空冷器出口氯化氫溫度過高?答:產(chǎn)生原因:(1)爐氣溫度高;(2)空冷器內污物太多。處理方法:
(1)降氯、氫流量;(2)停車,清洗空冷器。10.為什么吸收器入口氯化氫溫度過高?答:產(chǎn)生原因:
(1)石墨冷卻器水量不足水溫高;(2)空冷器出口溫度高。處理方法:(1)調理水量水溫;(2)降氯、氫流量或清洗空冷器。11.為什么成品酸比重低?答:產(chǎn)生原因:(1)吸收太多;
(2)膜式吸收器石墨管破損,冷卻水進入成品酸。處理方法:(1)降吸收水流量;
(2)停爐、查漏,堵死破損石墨管上下兩頭。
12.為什么成品酸溫度過高?答:產(chǎn)生原因:
(1)吸收器冷卻水量少水溫高;(2)吸收器入口氯化氫氣溫度過高。處理方法:
(1)增大冷卻水量調理水溫;
(2)改善氯化氫冷卻降低入口氯化氫溫度。13.為什么合成爐防爆膜爆破?答:產(chǎn)生原因:(1)氫氣含氧高;
(2)點爐時爐內有余氯余氫;
(3)系統(tǒng)內有堵塞物造成爐壓異常升高;(4)操作不當火焰熄滅后氯、氫節(jié)門未關死;(5)防爆膜使用時間過長耐壓能力不足。處理方法:
(1)馬上停車通知氫氣站提高氫氣純度降低含氧;(2)停車后經(jīng)鼓風機抽氣排除余氯余氫后再點爐;(3)停車清理系統(tǒng)排除堵塞物;
(4)精心操作,避免失責滅火;一旦火焰熄滅應馬上關死氫、氫節(jié)門按停車操作處理后重新開車;
(5)更換防爆膜。
14.為什么合成爐爐壓異常升高?答:產(chǎn)生原因:
(1)合成爐后邊的系統(tǒng)發(fā)生堵塞,以空冷器堵塞為常見。(2)氯、氫流量過大;
(3)吸收水突然中斷或減少;
(4)冷卻吸收器的冷卻水突然中斷或減少;(5)填料尾氣塔產(chǎn)生液封;
(6)廢氣總塔吸收水過多或過少;
(7)冷卻回收水的冷卻水塔風機出現(xiàn)故障造成冷卻水溫度過高;(8)吸收水壓低,吸收水量少。處理方法:
(1)停車檢查清除堵塞物;(2)降氯、氫流量;(3)恢復吸收水流量;(4)恢復冷卻水流量;(5)減小氯、氫流量,以減少尾氣流速;(6)調理好廢氣總塔吸收水量;
(7)增加大水池井水量和檢修冷水塔風機;(8)根據(jù)所測比重,調整吸收水量。15.為什么冷凝酸量過大?答:產(chǎn)生原因:
石墨冷卻器破損或密封填料不嚴漏水。處理方法:檢修冷卻器。
16.為什么氯氣壓力忽高忽低?
答:產(chǎn)生原因:(1)氯氣量小。(2)液氯廢氣管溢液氯。處理方法:
(1)向緩沖罐補充正氣,必要時應停車。
(2)告液氯工段處理,用蒸汽加熱溢出之液氯,促進其汽化。17.為什么尾氣塔排空,尾氣中氯化氫跑冒嚴重?答:產(chǎn)生原因:
(1)氯化氫進吸收器的溫度過高。(2)吸收器石墨列管破損。
(3)吸收器水分派頭堵塞,水分不均。(4)吸收器冷卻水量不足,水溫高。(5)尾氣塔供水量不足。
(6)尾氣塔傾斜,水噴淋不均。(7)氯化氫純度太低。處理方法:
(1)降氯、氫流量或調理冷卻器水量水溫,加強冷卻。(2)檢查并用膠泥堵死破損管的上下口。(3)清洗水分派頭調整水液分派。(4)調理水量水溫。(5)加大尾氣塔供水量。
(6)提高氯氣、氯化氫純度,調整氯、氫配比。18.為什么孔板流量計波動頻繁,甚至發(fā)生倒壓?答:產(chǎn)生原因:
(1)流量測量管有堵。(2)流量測量管內有液封。(以氫氣管為常見)(3)孔板流量計的孔眼處有異物。
(4)氯氣、氫氣總壓壓差大,造成回火。處理方法:
(1)疏通流量。(2)排除積水。(3)清洗孔板。(4)馬上停爐防止緩沖罐發(fā)生爆炸。19.尾氣塔排空廢氣著火。答:產(chǎn)生原因:氫氣過量太多。
處理方法:調整氯、氫配比,不使氫氣過量太多,確保廢氣含氫在允許范圍之內。20.為什么出現(xiàn)合成爐異常腐蝕?答:產(chǎn)生原因:(1)氫氣含水高。
(2)氫氣流量過大,爐氣溫度過高。
(3)過氯操作或燈頭損壞,氯、氫混合不均,造成爐氣內含游離氯。處理方法:
(1)告氫氣站降低氫氣含水及時向排水罐排水。(2)控制氯、氫流量維持爐氣在450~550℃之間。(3)避免過氯操作和及時更換燈頭。21.為什么空冷器堵塞嚴重?答:產(chǎn)生原因:
(1)氯氣純度過低。
(2)過氯操作或燈頭損壞,氯、氫混合不均,爐氣中含氯。(3)氯、氫流量過大,爐氣溫度過高。(4)氫氣含水高氯、氫進爐氣量少。處理方法:
(1)提高原料氯氣純度。
(2)避免過氯操作及時更換燈頭。
(3)控制氯、氫流量維持氣溫度在450~550℃之間。
(4)通知氫氣站降低含水和加強氫氣管路放水。增加爐氣量使冷卻后溫度高于露點。22.為什么出現(xiàn)空冷器異常腐蝕?答:產(chǎn)生原因:
(1)氯化氫氣中含氯。(2)爐氣溫度過高。
(3)爐氣溫度過低,經(jīng)空氣后低于其露點,析出冷凝酸。(以冬季時為突出)(4)空冷器面積過大,爐氣經(jīng)空冷后低于露點溫度,析出冷凝酸。(以冬季時為常見)處理方法:
(1)避免過氯操作及時更換燈頭。
(2)控制氯、氫流量,維持爐氣溫度在450~550℃之間。(3)控制氯、氫流量,維持爐氣溫度在450~550℃之間。(4)減少空冷面積。三、工藝計算能力填空題
1.工程計算時取氯原子量為(),氫原子量為(),氯化氫分子量為()。答:35.5;1;36.5
2.氯化氫中氯的重量百分比為()%。答:97.26
3.1Kg98%(重量)H2()Kg。答:0.98
4.3650Kg96%的氯氣中Cl2的量為()。答:3504Kg
5.3550Kg氯氣等于()kmol。答:50
6.10kmol氯氣等于()Kg。答:710
7.25℃4Kgf/cm3(絕)氯氣的密度為()Kg/m3。答:11.24
8.恒溫狀態(tài)下將250Kg氯氣裝入2m3的容器中的密度為()Kg/m3。答:125
9.空氣的平均分子量為()。答:29
10.500kmol96%Cl2量為()。答:34080Kg
11.240g98%H2中含的氫氣量()g。答:235.2
12.96%氯氣(體積)其重量百分比為()。(其他氣體分子量取29)
答:98.33%
13.將1.53105Pa(絕)30℃2m2氯氣壓入體積為0.5m3(30℃)的容器中,其壓力為()Pa。答:63105
14.從2Kg2Kgf/cm2(絕)的氯氣貯罐內放出100Kg氯氣后,容量內溫度不變,那么容器內壓力為()Kgf/cm3.答:1.6
15.將50Kg氯氣壓入5m3的容器中,溫度為30℃,那么容器內壓力()Kpa(絕)。答:354.8
16.生產(chǎn)時每小時從50mm的氯氣管中通過10m3,那么管道中氯的流速為()。答:1.4m/s
17.已知管道內徑為100mm,氯氣以1m/s的流速通過管道內,那么氯氣在管道中的體積流量為()m3/s。答:0.00785
18.每小時用98%的氫氣約為160.5m3,用98%氯氣150m3,則H2過量()%(均為體積%)。答:7
19.合成氯化氫時氯氫比為1:1.05(體積),知90%氯氣流量為100m3(標)/h,則應控制98%H2流量為()m3(標)/h。答:96.4
20.用3000t氯氣與足量氫氣燃燒生成()tHCl。答:3084.5
21.理論上合成73tHCl,需用()t的氫氣和()t氯氣。答:2;71
22.用3100t90%氯氣與過量8%的H2燃燒合成都市HCl,需用()t98%的氫氣。答:86.6
23.400tCl2與H2燃燒后生成382tHCl,其轉化率為()%。答:93
24:通入62tHCl用水吸收成31%鹽酸(重量)190t,則吸收率為()%。答:95
25:若吸收率為95%,吸收HCl成31%的鹽酸1t時用吸收水0.690t,需用氯化氫()t。答:0.326計算題
1.要合成4000tHCl,已知轉化率為89%,要用不著965Cl2多少?解:轉化率=
實際產(chǎn)量
理論產(chǎn)量
89%=χ
4000?HClCHl=4494.4(t)
Cl2+H2燃燒2HCl717396%3уCl24494.4
уCl2=
4494.4?71=4553.4t
73?96%2.等溫狀態(tài)下,用2.5Kgf/cm2(表)96%Cl2100m3與1.5Kgf/cm3(表)98%H2148m3,計算合成鹽酸時H2:Cl2為多少(體積)?解:等溫狀態(tài),P0=1Kgf/cm3
P1=2.5+1=3.5Kgf/cm3V1=100m3P2=1.5+1=2.5Kgf/cm3V2=148m3求Cl2(標)的體積V0Cl2(96%):P1V1=P0V0Cl2
=3.53100=350m3(標)
求H2(標)的體積V0H2(98%):P2V2=P0V0H2
V0H2=2.53148=370m3(標)
H2:Cl2=370398%:(350396%)=1.08
用純純H2燃燒合成HCl,控制Cl2:H2=1:1.1,若合成100t31%鹽酸,要用Cl2、H2、H2O各多少噸?(不計損耗)
解:鹽酸中HCl量=100331%=31t鹽酸中H2O量=1003(1-31%)=69t據(jù)H2+Cl2燃燒2HCl27173χ
H2χCl31
31?2=0.849t7371?2=30.15t
χCl2=
73則χ
H2=
按Cl2:H2=1:1.1
故H2量=0.84931.1=0.9339t
4.鹽酸合成爐只開4臺,按Cl2:H2=1:1.05,通入氫氣和氯氣燃燒后生成氯化氫,再用水吸收成31.2%的鹽酸,若4臺吸收塔每臺吸收用水為1.45m3/h,ρ水=1,氯氣純度為80%,氫氣純度為98%,計算每班:
(1)每小時產(chǎn)31.2%鹽酸多少噸?(2)消耗80%Cl2,98%H2各多少噸?解:(1)31%鹽酸量:酸
用水總量=431.453138=46.4tχ酸=67.44t
(2)Cl2量,H2量
酸中含HCl氣量=67.44331.2%=21.04t
H2+Cl2燃燒2HCl27173χ
H2=
2?21.04=0.588t
73?98%=0.58831.05=0.617t
H2過量5%則χχ
H2Cl2=
71?21.04=25.579t
73?98%答:每班產(chǎn)31.2%鹽酸67.44t;
每班耗80%Cl2為25.579t,耗98%;H2為0.588t。
5.據(jù)上題條件若使鹽酸濃度增加0.5%,計算98%,H2和80%Cl2耗量增加量。解:濃度為31.2%+0.5%=31.7%χ酸=χ
46.4=67.9t
1?31.7%HCl=67.94331.7%=21.54t
H2+Cl2燃燒2HCl2717398%χχ
H2H280%χCl221.54
=
2?21.54=0.602t
73?98%=0.60231.05=0.632t
H2過量5%則χχ
H2Cl2=
71?21.54=26.187t
73?80%增耗H2=0.632-0.617=0.015t增耗Cl2=26.187-25.579=0.608t
6.合成鹽酸中,已知吸收水量為1.4m3/h(ρ=1)鹽酸含量為31.42%,稀酸含量為8.2%,尾酸含量為0.0094%,水流泵下水為3.76m3/h,求吸收塔及尾塔的吸收效率?解:31.42%鹽酸量:χ=
1.4?1=2.041t
1?31.42%吸收成鹽酸的HCl總量:χHCl=2.041331.42%=0.64t被水流泵吸收了的HCl量:χ
'HCl=3.7630.0094%=0.000353t
被尾塔吸收了的HCl量:χ
〞HCl=1.438.2%=0.1148t
被吸收塔吸收了的HCl量:χ
\HCl=0.64-0.115%=0.525t
則吸收塔的吸收效率為:η=
吸收HCl0.5253100%=3100%=82%
總HCl0.64尾塔的吸收效率為:
η=1-82%=18%
7.吸收塔用水吸收HCl氣體,因操作失誤使吸收率由95%降到75%,問每生產(chǎn)1t31%鹽酸損失了多少HCl?
解:1t31%鹽酸中含0.31tHClη1吸=95%η2吸=75%據(jù)吸收率=
實際吸收3100%
理論吸收0.31=0.3263t95%0.31χ2HCl==0.4133t
75%則:χ
1HCl=
損失HCl=χ2-χ1=0.4133-0.3263=0.087t8.計算25℃時氯化氫合成反應熱。解:已知25℃標準生成熱焓=0,△HH2=0△HHCl=-92.21kJ/molH2+Cl2=2HCl+Q
△Ho=nHCl2△HHCl-nH△HH2-nCl2△HCl2=23(-92.21)-0=-184.42kJ
200000Q=184.42kJ
答:合成2mol氯化氫放出184.42kJ熱。
9.在標準狀態(tài)下,每L水能溶解555.2L的氯化氫,若吸收2363.4L氯化氫氣體需用多少升水?解:需用水=
2363.4=4.26L
555.210.測得如下數(shù)據(jù):
1.序號實測波美實測溫度℃校正波美(1)20.5634(2)20.1421(3)18.6040
(4)19.7624(5)19.5015(6)19.98192.已知
含量%29.530.531.532.4Be18.9119.4120.0020.54
要生產(chǎn)31%鹽酸時,據(jù)以下數(shù)據(jù)進行分析,確定最正確波美范圍。解:波美校正:
當實測溫度≥20℃時用以下公式計算:
校正波美=實測波美+(實測溫度-20℃)30.06當實測溫度<20℃時用以下公式計算:校正波美=實測波美-(20-實測溫度)30.06
得:校正波美Be分別為21.40,20.20,19.80,20.00,19.20,19.92。據(jù)已知濃度和波美對照表可知:
生產(chǎn)31%鹽酸時控制鹽酸的最正確波美范圍為19.2~19.92。11.已知HCl氣體帶入冷卻器熱為
Q=149009.046kJ/h;氯化氫溶解熱Q3=6657473kJ/h;其它傳熱為Q4=2721.329kJ/h。求冷卻水帶走熱量Q6及冷卻水用量。已知上水溫度為28℃,下水溫度為40℃,水的比熱為4.186kJ/Kg2K。解:熱量衡算:
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6Q6=Q1+Q2+Q3-Q4-Q5
=149009.046+22582.114+6657.473-2721.329-14877.524=160649.78kJ/h冷卻水用量W=
Q6C水(T2?T1)=
160649.78=3198.16Kg/h
4.186(313?301)答:每小時用3198.16Kg水,帶走160649.78kJ熱量。12.知鹽酸脫吸后氯化氫中含水量為0.5%(重量)。要生產(chǎn)10000t氯化氫,需用95%H2SO4多少噸?吸水后硫酸為濃度75%,硫酸收率為0.4。解:1Kg硫酸吸收水=
1?95%-1=0.27(Kg)75%產(chǎn)生酸(75%)=1+0.27=1.27Kg75%H2SO4/Kg95%H2SO4含水量=
帶入水?枯燥出水
處理總量0.05%=
10000?0.5%?0.27?
10000χ=166.7t95%H2SO4η=0.4
則需用95%H2SO4=166.73(1+0.4)=233.4t四、識圖制圖能力填空題
1.藍圖是經(jīng)過()、()、()而得到的。答:制圖;描圖;曬圖
2.三視圖的投影關系是:主、俯視圖();主、左視圖();俯、左視圖()。答:長對正;高平齊;寬相等。
3.軸測投影圖的畫法有()軸測圖,()軸測圖,正等測軸間角均為(),各軸向均為
()。斜二測軸間角為Z與X夾角是(),X與Y的夾角為()或(),χ軸與Z軸反映(),Y軸反映實長的()。
答:正等;斜二;120°;實長;90°;45°;135°;實長;一半。4.采用()圖能明了地表達零件的內部結構形狀。答:剖視
5.采用()視圖表達基本視圖中尚未表達明白的部分結構形狀。答:局部
6.零件圖的內容有:()、()、()、()。答:圖形;尺寸;技術要求;標題欄7.化工生產(chǎn)過程中的主要設備有()、()、()、()等。答:塔、釜、罐、管8.表示()(介質)由原料變?yōu)榘氤善坊虺善返膩睚埲ッ}的線叫工藝流程線。答:物料
9.帶控制點的工藝流程線上應帶有(),()順序號,()和()、()、()等符
號。
答:物料;管段;規(guī)格;管件;閥門;儀表控制點。10.看零件圖的方法和步驟是:看()、分析(),分析(),了解()。答:標題欄;圖形;投影;尺寸;技術要術11.分析裝配圖的裝配關系是:()關系,()關系,()與()方式,()與()地方,()順序。
答:運動;協(xié)同;連接;固定;密封;潤滑;拆裝
12.化工設備圖的基本內容包括:一組圖形,必要的()、()符號和()表,技術特性和技術要求。
答:尺寸;管口;接納
13.化工設備圖上標注的尺寸有:()尺寸,()尺寸,()尺寸,()尺寸及其他尺寸。答:外形;特性;裝配;安裝問答題
1.畫出空氣冷卻式鋼制合成爐結構圖。2.畫出水冷夾套式鋼制合成爐結構圖。3.畫出列管式石墨換熱器結構圖。4.畫出膜式吸收塔液體分派結構圖。5.畫出合成法生產(chǎn)氯化氫工藝流程圖。6.畫出鹽酸脫析法生產(chǎn)氯化氫工藝流程圖。7.畫出你所在崗位生產(chǎn)工藝流程圖。
二、分析檢驗知識填空題
1.鹽酸合成的分析頂目主要是對原料()和()及產(chǎn)品()氣體,鹽酸等的質量分析。答:氫氣;氯氣;氯化氫
2.尋常誤差表示分析結果的確鑿度,知真實值為1.6381g,測得值為1.6380g,則絕對誤差
為()g,相對誤差為()%。
答:檢查基礎有無松動,潤滑油及冷卻水是否正常,泵運轉有雜音,泵進、出口閥門是否靈活,壓力表是否好用。
15.如何保持轉化器不受腐蝕?
答:轉化器在通混合氣前不得≦100℃,正常反應溫度≦130℃,混合脫水溫度在-14℃左右,熱水槽內熱水PH在10±1左右。17.閥門漏如何檢修?
答:若閥門壓蓋漏,應加盤配根;若閥門本體漏,應換新閥門。18.簡述壓縮機氣缸余隙的作用。答:(1)壓縮機氣體中可能有部分水蒸氣冷凝下來,余隙將使氣缸不受損壞;(2)余隙能使殘剩的氣體起緩沖作用,使進氣閥平穩(wěn)地開關;
(3)壓縮機上的氣閥室中,進排氣閥通道上也必需留有空隙,以緩和氣體對閥片的沖擊作用。
19.表達酸霧過濾器結構。
答:根據(jù)氣體處理量大小,酸霧過濾器有單簡式和多筒式結構。圖3-3-2給出了多筒式酸霧過濾器結構。為防止鹽酸腐蝕,設備筒體、花板、濾筒可采用鋼襯膠或硬聚氯乙烯制作,過濾器由7只濾筒組成。每個濾筒可包扎氟硅玻璃棉3.5kg,厚度35mm左右,總的過濾面積為8m2,這樣的過濾器可處理乙炔流量1500m3/h以上,一般限制混合氣截面流速在0.1m/s以下。設備夾套內通入冷凍鹽水,以保證脫水過程中的溫度控制。20.表達合成轉化器的結構。答:轉
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