2025年硫銨工段長(zhǎng)考試題及答案一、填空題1.硫銨生產(chǎn)中，母液酸度一般控制在（4%6%）。答案解析：合適的母液酸度范圍有助于保證氨的吸收效率和硫銨的結(jié)晶質(zhì)量。酸度太低，氨的吸收不完全；酸度太高，會(huì)腐蝕設(shè)備且不利于結(jié)晶。2.飽和器內(nèi)的溫度一般控制在（5055）℃。答案解析：此溫度范圍有利于促進(jìn)硫酸與氨的反應(yīng)，同時(shí)保證硫銨晶體的正常生長(zhǎng)和析出。溫度過低，反應(yīng)速度慢；溫度過高，會(huì)使母液中水分蒸發(fā)過快，影響結(jié)晶過程。3.硫銨結(jié)晶的粒度大小與（母液的酸度）、（溫度）、（停留時(shí)間）等因素有關(guān)。答案解析：母液酸度影響氨與硫酸的反應(yīng)速率和結(jié)晶核的形成；溫度影響溶解度和結(jié)晶生長(zhǎng)速度；停留時(shí)間則決定了晶體有足夠的時(shí)間長(zhǎng)大。4.離心機(jī)的作用是將（硫銨晶體）與（母液）分離。答案解析：離心機(jī)利用離心力的原理，使密度較大的硫銨晶體甩向外側(cè)，從而與母液分離，得到較為純凈的硫銨產(chǎn)品。5.硫銨工段常用的硫酸濃度一般為（93%98%）。答案解析：這個(gè)濃度范圍的硫酸具有足夠的反應(yīng)活性，能夠有效地與氨反應(yīng)生成硫銨，同時(shí)避免因硫酸濃度過高帶來的強(qiáng)腐蝕性和操作危險(xiǎn)性。二、選擇題1.下列哪種情況會(huì)導(dǎo)致硫銨產(chǎn)品顏色發(fā)黃？（B）A.母液酸度低B.母液中含有鐵離子C.結(jié)晶時(shí)間短答案解析：母液中含有鐵離子時(shí)，鐵離子會(huì)與硫銨發(fā)生反應(yīng)或在產(chǎn)品表面形成有色物質(zhì)，導(dǎo)致硫銨顏色發(fā)黃。母液酸度低主要影響氨的吸收和結(jié)晶過程；結(jié)晶時(shí)間短主要影響晶體的粒度大小。2.飽和器中起吸收氨作用的主要物質(zhì)是（A）。A.硫酸B.水C.硫銨晶體答案解析：硫酸與氨發(fā)生中和反應(yīng)，將氨吸收并轉(zhuǎn)化為硫銨，水主要是作為溶劑，硫銨晶體是反應(yīng)產(chǎn)物，本身不參與氨的吸收。3.硫銨工段尾氣中主要含有的有害氣體是（C）。A.氫氣B.氧氣C.氨氣答案解析：在硫銨生產(chǎn)過程中，可能會(huì)有部分未被完全吸收的氨氣隨尾氣排出，氫氣和氧氣一般不是尾氣中的主要有害成分。4.當(dāng)母液溫度過高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下哪種現(xiàn)象？（B）A.硫銨結(jié)晶粒度變大B.母液蒸發(fā)過快C.氨的吸收效率提高答案解析：母液溫度過高，水分蒸發(fā)速度加快，會(huì)導(dǎo)致母液蒸發(fā)過快。溫度過高不利于硫銨結(jié)晶的正常生長(zhǎng)，可能使粒度變??；同時(shí)，過高的溫度會(huì)使氨的溶解度降低，降低氨的吸收效率。5.為了保證硫銨產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)進(jìn)入飽和器的煤氣含氨量要求是（C）。A.越低越好B.越高越好C.穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)答案解析：煤氣含氨量過低，會(huì)降低生產(chǎn)效率；含氨量過高，可能會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過于劇烈，難以控制，影響產(chǎn)品質(zhì)量。穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)有利于保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。三、判斷題1.硫銨生產(chǎn)中，母液酸度越高越好。（×）答案解析：母液酸度過高會(huì)腐蝕設(shè)備，同時(shí)不利于硫銨結(jié)晶的形成和生長(zhǎng)，而且會(huì)增加硫酸的消耗，因此不是越高越好，需要控制在合適的范圍內(nèi)。2.離心機(jī)在運(yùn)行過程中可以隨意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。（×）答案解析：離心機(jī)的轉(zhuǎn)速是根據(jù)其設(shè)計(jì)和工藝要求設(shè)定的，隨意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可能會(huì)導(dǎo)致分離效果不佳，甚至損壞設(shè)備，因此不能隨意調(diào)節(jié)。3.飽和器內(nèi)的液位越高越好，這樣可以保證反應(yīng)充分。（×）答案解析：飽和器內(nèi)液位過高會(huì)影響煤氣的正常通過，導(dǎo)致阻力增大，甚至可能使母液帶出，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此液位需要控制在合適的范圍內(nèi)。4.硫銨產(chǎn)品的水分含量主要取決于離心機(jī)的分離效果。（√）答案解析：離心機(jī)的主要作用是分離硫銨晶體和母液，其分離效果直接影響硫銨產(chǎn)品中攜帶的母液量，從而影響產(chǎn)品的水分含量。5.為了提高硫銨產(chǎn)量，可以不斷增加進(jìn)入飽和器的煤氣量。（×）答案解析：增加煤氣量需要考慮飽和器的處理能力和反應(yīng)條件，如果超過了飽和器的負(fù)荷，會(huì)導(dǎo)致氨的吸收不完全，產(chǎn)品質(zhì)量下降，因此不能無限制地增加煤氣量。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述硫銨生產(chǎn)的基本原理。答：硫銨生產(chǎn)的基本原理是利用硫酸與煤氣中的氨發(fā)生中和反應(yīng)。在飽和器中，硫酸母液與煤氣充分接觸，煤氣中的氨（NH?）與硫酸（H?SO?）反應(yīng)生成硫酸銨（(NH?)?SO?），化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NH?+H?SO?=(NH?)?SO?。反應(yīng)生成的硫銨在母液中達(dá)到過飽和狀態(tài)后逐漸結(jié)晶析出，通過離心機(jī)等設(shè)備將硫銨晶體與母液分離，經(jīng)過干燥等處理后得到成品硫銨。2.如何控制硫銨結(jié)晶的粒度大??？答：控制硫銨結(jié)晶粒度大小可以從以下幾個(gè)方面入手：母液酸度：控制母液酸度在合適范圍（4%6%），穩(wěn)定的酸度有利于形成合適的結(jié)晶核數(shù)量，從而影響晶體粒度。酸度波動(dòng)過大會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶核過多或過少，影響粒度。溫度：保持母液溫度在5055℃，穩(wěn)定的溫度有助于晶體的均勻生長(zhǎng)。溫度過高或過低都會(huì)影響晶體的生長(zhǎng)速度和方式，進(jìn)而影響粒度。停留時(shí)間：適當(dāng)延長(zhǎng)硫銨晶體在母液中的停留時(shí)間，使晶體有足夠的時(shí)間生長(zhǎng)，可增大粒度。但停留時(shí)間過長(zhǎng)可能會(huì)導(dǎo)致晶體團(tuán)聚等問題。攪拌強(qiáng)度：合理控制飽和器內(nèi)的攪拌強(qiáng)度，使母液成分均勻，有利于晶體的正常生長(zhǎng)。攪拌強(qiáng)度過大可能會(huì)破碎晶體，過小則會(huì)導(dǎo)致局部濃度不均，影響粒度。3.分析硫銨產(chǎn)品中水分含量過高的原因及解決方法。答：原因：離心機(jī)分離效果不佳：離心機(jī)轉(zhuǎn)速不合適、濾網(wǎng)堵塞等原因會(huì)導(dǎo)致硫銨晶體與母液分離不徹底，使產(chǎn)品攜帶較多母液，導(dǎo)致水分含量高。干燥不充分：干燥設(shè)備的溫度、風(fēng)量等參數(shù)設(shè)置不合理，或者干燥時(shí)間不足，都可能使硫銨產(chǎn)品中的水分不能充分去除。硫銨晶體表面吸附水分：如果硫銨晶體粒度過小，比表面積大，容易吸附更多的水分；或者在生產(chǎn)環(huán)境濕度較大的情況下，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品水分含量增加。解決方法：檢查離心機(jī)：調(diào)整離心機(jī)轉(zhuǎn)速至合適范圍，清理或更換堵塞的濾網(wǎng)，確保離心機(jī)正常運(yùn)行，提高分離效果。優(yōu)化干燥工藝：根據(jù)硫銨產(chǎn)品的特性和產(chǎn)量，合理調(diào)整干燥設(shè)備的溫度、風(fēng)量和干燥時(shí)間，保證干燥充分。改善結(jié)晶條件：通過控制母液酸度、溫度等參數(shù)，使硫銨晶體粒度適中，減少表面吸附水分的可能性；同時(shí)，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低環(huán)境濕度。4.簡(jiǎn)述硫銨工段尾氣處理的重要性及常用處理方法。答：重要性：硫銨工段尾氣中含有未被完全吸收的氨氣等有害氣體，如果直接排放到大氣中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，危害人體健康，同時(shí)也造成了氨資源的浪費(fèi)。因此，對(duì)尾氣進(jìn)行處理可以減少環(huán)境污染，提高資源利用率。常用處理方法：水洗法：利用水對(duì)氨氣的溶解性，讓尾氣通過水洗塔，使氨氣溶解在水中，從而降低尾氣中氨氣的含量。酸吸收法：使用稀硫酸等酸性溶液對(duì)尾氣進(jìn)行吸收，氨氣與酸反應(yīng)生成硫銨，進(jìn)一步回收氨資源，同時(shí)降低尾氣中氨氣濃度?；钚蕴课椒ǎ豪没钚蕴康奈阶饔茫轿矚庵械陌睔獾扔泻ξ镔|(zhì)，達(dá)到凈化尾氣的目的。五、計(jì)算題1.已知進(jìn)入飽和器的煤氣量為5000m3/h，煤氣含氨量為8g/m3，硫酸的利用率為90%，求每小時(shí)需要消耗98%的硫酸多少千克？解：首先計(jì)算每小時(shí)進(jìn)入飽和器的氨的質(zhì)量：\(m(NH?)=5000m3/h×8g/m3=40000g=40kg\)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式\(2NH?+H?SO?=(NH?)?SO?\)，\(NH?\)與\(H?SO?\)的摩爾比為\(2:1\)。\(n(NH?)=\frac{m(NH?)}{M(NH?)}=\frac{40kg}{17kg/kmol}≈2.353kmol\)則需要\(H?SO?\)的物質(zhì)的量\(n(H?SO?)=\frac{1}{2}n(NH?)=\frac{1}{2}×2.353kmol=1.1765kmol\)需要\(H?SO?\)的質(zhì)量\(m(H?SO?)=n(H?SO?)×M(H?SO?)=1.1765kmol×98kg/kmol=115.3kg\)由于硫酸的利用率為90%，則實(shí)際需要的純硫酸質(zhì)量\(m_{實(shí)}(H?SO?)=\frac{115.3kg}{90\%}≈128.1kg\)需要98%的硫酸質(zhì)量\(m=\frac{128.1kg}{98\%}≈130.7kg\)答：每小時(shí)需要消耗98%的硫酸約130.7千克