2022年第五章尿素习题及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆习题一、填空题（每空1 分）,、1、尿素学名,分子式；纯洁的尿素为、的或状晶体；2、尿素在蒸发过程中,所发生的主要副反应有：和3、尿素的用途有、；（体4、1828 年佛勒在试验室第一用和合成了尿素；5、尿素生产的原料,对原料液氨的要求,其质量分数为,氨水,油,对原料二氧化碳气的要求为： 二氧化碳积分数,干基）,H2S ；6、液氨和二氧化碳合成尿素,在液相中是分两步进行的,一步是,其次步是,其中；是掌握步骤；,7、尿素在水中可缓慢水解,最初转化为,然后形成最终分解为和8、以氨和二氧化碳为原料合成尿素的生产过程中,经反应后

2、,最终产物分为两相,气相中含有、及、；液相中主要含有、及；9、尿素的平稳转化率随温度提高而先,后,存在10、影响尿素合成的主要因素有等；11、尿素合成过程中,氨碳比必需；12、尿素合成过程中,尿素的转化率随压力增加而13、尿素合成工业生产过程中, 其操作压力肯定要高于物系的14、尿素合成中,对于未反应物的分别与回收的总体要求是名师归纳总结 ；第 1 页,共 7 页15、工业上采纳的分别与回收方法主要有及16、采纳两段减压加热分别时,第一步称为：,其压力为其次步称为：,其压力为；下17、经分析,要防止尿素水解、 缩合等反应, 蒸发过程应在尽可能- - - - - - -精选学习资料 - - -

3、- - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆进行,并应在 的时间内完成；二、判定题（每题2 分）（）1、液氨和二氧化碳合成尿素的反应是一个不行逆过程；2、液氨和二氧化碳合成尿素的反应是一步进行的；（）3、尿素较易吸湿,其吸湿性次于硝酸铵； （）4、纯洁的尿素为白色针状晶体； （）5、尿素水解的最终产物为水和二氧化碳； （）6、尿素在强酸溶液中呈弱碱性； （）7、尿素在任何水溶液中均呈碱性； （）8、以氨和二氧化碳为原料合成尿素的生产过程中,经反应后,最终产物只有一相；（）9、尿素的平稳转化率随温度的上升而不断增大；（）10、尿素合成过程中,温度应挑选在最高平稳转化率时的温度；（）11、尿

4、素合成过程中,氨碳比必需大于 2；（）12、尿素合成过程中,氨碳比可以是任意值；（）13、在工业生产过程中,可以通过提高水碳比来加快反应速率；（）14、在尿素合成的工业生产过程中, 操作压力肯定要高于物系的平稳压力； （）15、气提过程是一个单纯的物理操作过程； （）三、名词说明（每题 2 分）1、尿素转化率2、氨碳比3、氨过量率4、水碳比5、甲铵分解率6、总氨蒸出率7、气提四、简答题（每题 5 分）1、试述尿素合成机理；哪一步为掌握步骤？2、影响尿素合成反应有哪些因素？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘

5、,思而不学就殆3、加快甲铵脱水速率有哪些方法？4、二氧化碳气提法的原理是什么？5、尿素加工过程有哪些副反应？如何防止？6、常见的尿素结晶或造粒方法有哪些？7、二氧化碳气提法的主要特点有哪些？8、水溶液全循环法主要存在什么缺点？9、目前尿素生产工艺的改进主要从哪几个方面来进行？五、论述题（每题 10 分）1、简述全水溶液循环法生产尿素的主要过程；画出全循环法合成尿素的工艺流 程示意图；2、在尿素生产中,为何挑选NH 3/CO2和氨预温度调剂尿素合成塔的温度？3、尿素溶液蒸发过程为什么不在一个压力段下进行,常分为两段？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 -

6、- - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆习题答案一、填空题1、碳酰二胺CONH 22无色无臭无味针状棱柱状2、水解缩合用作工业原料用作饲料3、用作肥料4、氨氰酸3 5、 99.5% 0.5% 10mg/Kg 98.5% 15mg/m6、甲铵的生成甲铵脱水甲铵脱水尿素水匀称熔融液7、氨基甲酸铵碳酸铵氨二氧化碳8、气液 NH 3 CO2 H 2O 惰性气体甲铵9、增大减小最高平稳转化率10、温度原料配比压力反应时间11、大于 2 12、增大13、平稳压力14、使未转化的物料完全回收并尽量削减水分含量 15、加压加热法 气提法16、中压分解 1.7MPa 低压分解 0.3MPa 1

7、7、低的温度 很短二、判定题尽可能防止有害的副反应1、 2、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、10、 11 、 12 、 13 、 14 、 15 、三、名词说明1、尿素转化率：尿素转化率（%）转化为尿素的CO2 的物质的量100 %原料中CO2 的物质的量2、氨碳比：是指原始反应物料中氨和二氧化碳你的摩尔比；3、氨过量率：是指原料中氨量超过化学反应式的理论量的摩尔百分数；4、水碳比：是指合成塔进料中水和二氧化碳的摩尔比；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆5、甲铵分解率

8、：已分解成气体的二氧化碳量与合成熔融液中未转化成尿素的二氧化碳量之比称为甲铵分解率；6、总氨蒸出率：从液相中蒸出氨的量与合成反应熔融液中未转化成尿素的氨量之比称为总氨蒸出率；7、气提：就是利用一种气体通入尿素合成出口溶液中,降低气相中氨或二氧化碳的分压,从而促使液相中甲铵分解和过剩氨量的解吸；四、简答题1、答：尿素合成分两步进行,第一液氨和二氧化碳反应生成甲铵：2NH3 lCO 2gNH4COONH2l然 后 液 态 甲 铵 脱 水 生 成 尿 素 , 称 为 甲 铵 脱 水 反 应 ：NH4COONH2CONH22lH2O l甲铵脱水为掌握步骤；2、答：影响尿素合成的主要因素有：温度、原料配

9、比、压力、反应时间；3、答：加快甲铵脱水速率的方法有：提高温度；采纳过量氨；适当提高水碳比；4、答：气提过程中甲铵分解反应为：NH 4 COONH 2 l 2 NH 3 g CO 2 g ,CO2 气提法是在保持合成塔等压的条件下,在供热的同时采纳降低气相中 NH3 或CO2一组分分压的方法来分解甲铵；CO2气提不仅能逐出溶液中 NH3 而且仍能逐出溶液中 CO 2；5、答：尿素溶液加工过程中主要狐妖的副反应有：尿素的水解和尿素的缩合反应；要防止尿素的水解及缩合,蒸发过程应在尽可能低的温度下进行,并应在较短时间内完成；6、答：蒸发造粒法,结晶造粒法,母液结晶法7、答：主要特点：用原料 CO 2

10、 气提,省去了中压分解回收系统,简化了流程；高压冷凝器冷凝温度高,热能利用好；返回合成塔水量少,有利于转化；高压液体可自流至合成塔,节约动力；合成塔操作压力较低,节约动力；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆氨碳比较低影响转化率,高架设备修理不便；8、答： 能 量 利 用 率 低 一段甲铵泵腐蚀严峻；流程过于复杂；9、答：提高二氧化碳转化率；采纳氨气提或双气提法；降低能量消耗；尿素造粒技术的改进；五、论述题 1、答：全 循 环 法 的 生 产 过 程 ： 氨 和 二 氧 化 碳 原 料 的 供

11、 应 及 净 化 ； 氨 和 二 氧 化 碳 合 成 尿 素 ； 未 反 应 物 的 分 离 与 回 收 ； 尿 素 溶 液 的 加 工 ；工 艺 流 程 示 意 图 ：二氧化碳净化压缩氨和二氧化碳的回合成液氨加压预热未反应物的分解蒸发结晶和造尿素2、答：分析：对于氨过量的体系,加入物料的NH3/ CO2 增高,就平稳物料的沸点温度降低,即塔底温度降低,同时生成的甲铵胺液相量削减；此时,因进塔氨量增加, 过量氨从合成塔内移走的热量也将增加,所以尽管生成甲铵的反应热上移,但是最终出塔反应液温度仍是下降,即合成塔温度也要下降；当系统负荷及进料组分不变,提高氨预热温度, 从热量平稳的角度分析, 输入

12、热量增加,合成塔内温度上升；从反应角度分析,随氨预热温度的提高,塔底温 度上升,塔底甲铵生成较少, 而生成甲铵的反应上移, 增加了中上部放出的反应 热,所以塔底温度上升没有塔顶温度上升明显；因此在实际生产中一般挑选NH 3/CO2 和氨预温度调剂尿素合成塔的温度；3、答： 从理论上讲,合成塔出口的溶液,减压后压力越低,加热温度越高,甲名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆铵分解和游离氨和二氧化碳的解吸越完全,但是由于副反应和腐蚀等因素的影响,过高的分解温度是不行行的； 为了使甲铵分解和有利氨及二氧化碳的解吸更完全,最终必需使分解过程在较低的压力下进行,；然而,假如合成反应液的分解过程始终在较低压力下进行, 在技术经济上是不利的； 由于在回收工序回收低压的氨和二氧化碳混合气体再送回合成工序,必定耗费许多升压的机械能, 仍要添加大量的水才能将分解出来的氨和二氧化碳回收下来,而这将导致合成工序水 碳比过大,转化率降低；此外,在低压下回收氨和二氧化碳时,由于温度低,放 出的热量也不好利用；工业生产上为明白决这些冲突, 保证未反应物完全分解和回收, 一般采纳多段 减压加热分解法；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页