слой колец Рашига;
смеситель;
слой катализатора;
Промежуточные теплообменники;
слой активированного угля;
внешний теплообменник.
6.1.28. Чем определяется выбор концентрации 98,3% серной кислоты в качестве орошающей жидкости при абсорбции SO3?
минимальным разогревом;
максимальной движущей силой;
минимальной коррозионной активностью жидкости в абсорбере;
минимальной коррозионной активностью отходящих газов.
экономическими соображениями;
6.1.29. Если SO3на стадии получения серной кислоты абсорбировать олеумом, то поглощение будет:
полным;
неполным;
отсутствовать.
6.1.30. В функциональной схеме производства серной кислоты по методу «двойное контактирование – двойная абсорбция» на основе серы
установите соответствие порядкового номера на схеме стадиям процесса, поименованным ниже:
первая стадия окисления SO2;
вторая стадия окисления SO2;
вторая стадия абсорбции SO3;
первая стадия абсорбции SO3;
промывка обжигового газа;
обжиг серосодержащего сырья.
6.1.31. Почему концентрация SO2в исходной смеси в промышленных условиях не превышает 10 об. %?
будет превышен предел взрывобезопасности;
уменьшится максимальная (равновесная) степень превращения;
катализатор дезактивируется при высокой концентрации SO2;
слой катализатора перегреется;
экономически невыгодно;
будет недостаточно кислорода для полного окисления SO2.
6.1.32. За счет чего достигается более полное окисление диоксида серы в производстве серной кислоты по схеме "двойное контактированиедвойная абсорбция"?
увеличивается объём катализатора;
улучшаются условия отвода тепла;
увеличивается скорость процесса;
сдвигается равновесие реакции;
осуществляется вывод продукта из зоны реакции.
6.1.33. Предложите мероприятия, способствующие реализации концепции минимизации отходов в производстве серной кислоты:
уменьшение концентрации диоксида серы;
выбор оптимальной концентрации орошающей кислоты;
внедрение схемы ДК-ДА;
использование контактного аппарата с кипящими слоями катализатора.
6.2. Производство аммиака
6.2.1. Установите правильную последовательность превращений в химической схеме синтеза аммиака:
3Н2 + N2 = 2NН3
СО + Н2О = СО2 + Н2
СН4 + Н2О = СО + 3Н2
6.2.2. Как изменяется равновесное содержание аммиака при понижении температуры и повышении давления в реакции N2+ 3H22NH3+ Q?
увеличивается;
не изменяется;
снижается;
проходит через максимум.
6.2.3. Для полноты использования азотоводородной смеси в технологической схеме синтеза аммиака применяют:
систему последовательности реакторов;
рецикл;
интенсивный отвод тепла реакции;
добавку инертных газов.
6.2.4.В каком направлении следует изменять давлениеP, температуруT, концентрацию реагирующих веществв синтезе аммиака, чтобыравновесие реакции сдвинуть в сторону образования целевого продукта?
1) T увеличить, P уменьшить, процесс вести при избытке Н2;
2) T увеличить, P уменьшить, процесс вести при избытке N2;
3) T уменьшить, P уменьшить, соотношение Н2: N2 – стехиометрическое;
4) T уменьшить, P увеличить, процесс вести при избытке Н2;
5) T уменьшить, P увеличить, соотношение Н2: N2 – стехиометрическое;
6) T уменьшить, P атмосферное, применить катализатор.
6.2.5. Какие мероприятия могут способствовать реализации концепции минимизации отходов в производстве аммиака?
применение активных катализаторов;
использование полного рецикла;
использование фракционного рецикла;
уменьшение объёма продувочных газов.
6.2.6.Какие мероприятия могут способствовать реализации концепции оптимального использования оборудования в производстве аммиака?
увеличение температуры топочных газов в трубчатой печи конверсии метана, тем самым увеличение скорости превращения и, соответственно, уменьшение размеров этого реактора;
замена некоторых реакторов с горизонтальным расположением катализатора на радиальные аппараты;
уменьшение диаметра и толщины стенки контактного аппарата;
замена аммиачного конденсатора на воздушный теплообменник;
совмещение процессов конверсии природного газа и оксида углерода в одном аппарате;
исключение из технологической схемы отделения выделения диоксида углерода из конвертированного газа.
6.2.7.Какие мероприятия могут способствовать реализации концепции эффективного использования энергетических ресурсов в производстве аммиака?
переход на энерготехнологическую схему;
использование в качестве теплоносителя водяного пара вместо природного газа в отделении конверсии СН4;
снижение давления во всех отделениях;
уменьшение производительности ХТС;
использование радиальных реакторов вместо аксиальных.
6.2.8. Какие мероприятия могут способствовать снижению себестоимости аммиака?
снижение давления во всех отделениях;
увеличение производительности ХТС;
использование радиальных реакторов вместо аксиальных;
отказ от отделения очистки природного газа;
исключение из ХТС отделения выделения диоксида углерода из конвертированного газа;
снижение газовой нагрузки на колонну синтеза аммиака путем отказа от рецикла.
6.2.9.В функциональной схеме производства аммиака
установите соответствие порядкового номера на схеме стадиям процесса, поименованным ниже:
синтез аммиака;
паровоздушная конверсия метана;
паровая конверсия метана;
конверсия диоксида углерода;
очистка конвертированного газа от оксида углерода;
очистка конвертированного газа от диоксида углерода;
сероочистка природного газа.
6.2.10.Система очистки природного газа от серы включает процессы гидрирования и абсорбции. Что происходит в процессе очистки?
сначала гидрируются непредельные углеводороды природного газа, чтобы предотвратить закоксование поглотителя серы;
сначала адсорбируются соединения серы, затем проводится доочистка газа от серы в реакторе гидрирования;
сначала гидрируются все соединения серы до сероводорода, который затем поглощается в абсорбере;
сначала восстанавливается сера природного газа до элементарной серы, затем она отделяется в адсорбере;
гидрирование и адсорбция протекают в одном аппарате, что обеспечивает полноту выделения серы.
6.2.11.Выберите обоснование выбора способа конверсии метана в две стадии – паровая конверсия в трубчатом реакторе и паровоздушная конверсия в шахтном реакторе:
снижение энергетических расходов, поскольку гидравлическое сопротивление трубок меньше шахтного аппарата;
обеспечение "зажигания" катализатора (интенсивного начала процесса) путем подвода тепла дымовых газов в трубчатом реакторе;
увеличение температуры конверсии в шахтном реакторе путем ввода в него воздуха для сжигания части метана;
увеличение степени превращения метана, так как объем трубчатого реактора не достаточен для этого;
конверсия метана в две стадии плохо обоснован – процесс можно осуществить в одном реакторе при выборе соответствующего режима.
6.2.12. Как влияет температураТи давлениеРна степень превращения метана в процессе паровой конверсии природного газа?
Т увеличивает, Р увеличивает;
Т увеличивает, Р уменьшает;
Т уменьшает, Р уменьшает;
Т уменьшает, Р увеличивает.
6.2.13.Почему в конверсии природного газа одновременно протекают реакции СН4+ Н2O= СО + 3Н2и СО + Н2O= СО2+ Н2, а на стадии конверсии оксида углерода только вторая из них?
конверсия СО идет при более низкой температуре, когда катализатор не влияет на скорость взаимодействия СН4 с Н20;
конверсию СО ведут при небольшом избытке воды, меньшем, чем в конверсии природного газа;
используется избирательный катализатор;
при температуре процесса конверсии СО равновесие реакции взаимодействия СН4 с Н2O сдвинуто в сторону полного превращения метана.
6.2.14. В современных схемах производства аммиака для извлечения СО2из конвертированного газа используют методы:
адсорбция оксидом цинка;
абсорбция моноэтаноламином;
абсорбция азотной кислотой;
абсорбция поташом;
низкотемпературная ректификация конвертированного газа.
6.2.15.Какие концепции построения ХТС реализуются в узле очистки конвертированного газа от диоксида углерода?
регенерация теплоты;
утилизация отходов;
регенерация вспомогательных материалов с рециклом;
совмещение процессов.
6.2.16.Тепловой режим в реакторе синтеза аммиака в целом:
изотермический;
адиабатический;
политропический с отводом тепла.
6.2.17. Что определяет примерно одинаковую организацию процесса в реакторах синтеза аммиака, конверсии СО в производстве аммиака и окисленияSO2в производстве серной кислоты?
реакции каталитические;
реакции экзотермические;
реакции обратимые;
реакции обратимые экзотермические;
все вещества в газовой фазе;
использование наиболее простой схемы реактора – полочного.
6.2.18. Стехиометрическое соотношениеH2:N2= 3:1 в производстве аммиака необходимо соблюдать в первую очередь для:
достижения максимального выхода NH3;
предотвращения неполноты использования избыточного компонента;
предотвращения накопления избыточного компонента в рецикле;
обеспечения максимальной скорости процесса.
6.2.19.Энерготехнологическая схема в производстве аммиака обеспечивает:
уменьшение расхода теплоты и энергии в химико-технологических процессах;
увеличение количества вторичных энергетических ресурсов;
автономную работу по обеспечению энергией технологического процесса;
поддержание оптимального режима технологических процессов.
6.2.20.Какой теоретический расход природного газа (метана) на производство 1 т аммиака?
1) 242,5 м3; 2) 485 м3; 3) 910 м3; 4) 1250 м3.
6.2.21. Целесообразно ли заменить в производстве аммиака некоторые реакторы с аксиальным ходом газа на радиальные аппараты и почему?
нет, так как это увеличит материалоёмкость;
да, так как это уменьшит материалоёмкость;
нет, так как при этом возрастет гидравлическое сопротивление аппарата;
да, так как при этом уменьшится гидравлическое сопротивление аппарата;
нет, так как при этом увеличатся габариты аппарата;
да, так как при этом улучшится газораспределение;
да, так как при этом уменьшится диаметр аппарата.