2025年氯堿電解工藝作業(yè)證理論考試筆試試題（附答案）一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1分，共20分）1.離子交換膜法電解食鹽水時(shí)，陽(yáng)極室發(fā)生的主要反應(yīng)是（）A.2H?+2e?→H?↑B.2Cl?-2e?→Cl?↑C.Na?+OH?→NaOHD.H?O→H?+OH?答案：B2.電解槽正常運(yùn)行時(shí)，陽(yáng)極液pH值應(yīng)控制在（）A.1-3B.4-6C.7-9D.10-12答案：A3.氫氣系統(tǒng)管道法蘭間跨接電阻應(yīng)小于（）A.0.03ΩB.0.3ΩC.3ΩD.30Ω答案：A4.離子交換膜電解槽開車前，陰極液循環(huán)應(yīng)優(yōu)先使用（）A.純水B.淡鹽水C.稀堿液D.濃堿液答案：C5.氯氣干燥過程中，濃硫酸的濃度應(yīng)控制在（）A.75%-80%B.85%-90%C.93%-96%D.98%-100%答案：C6.電解槽電流效率的計(jì)算公式為（）A.（實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量）×100%B.（理論產(chǎn)量/實(shí)際產(chǎn)量）×100%C.（槽電壓/理論分解電壓）×100%D.（實(shí)際電流/額定電流）×100%答案：A7.液氯充裝時(shí)，鋼瓶?jī)?nèi)余壓應(yīng)不低于（）A.0.05MPaB.0.1MPaC.0.2MPaD.0.3MPa答案：B8.電解槽停車降電流時(shí)，每小時(shí)電流下降速率不宜超過（）A.1kAB.2kAC.5kAD.10kA答案：B9.氫氣管道的顏色標(biāo)識(shí)應(yīng)為（）A.藍(lán)色B.黃色C.綠色D.紅色答案：C10.離子交換膜的主要功能是（）A.提高電流密度B.阻止OH?向陽(yáng)極遷移C.增加溶液導(dǎo)電性D.降低槽電壓答案：B11.電解食鹽水時(shí)，理論分解電壓約為（）A.1.18VB.2.2VC.3.2VD.4.5V答案：B12.氯氣總管壓力突然升高時(shí)，首先應(yīng)檢查（）A.硫酸干燥塔B.液氯儲(chǔ)罐液位C.電解槽氯氣出口閥D.廢氣處理裝置答案：C13.燒堿成品中NaCl含量超標(biāo)，可能的原因是（）A.離子交換膜破損B.陰極液循環(huán)量過大C.陽(yáng)極液溫度過高D.電流密度過低答案：A14.氫氣系統(tǒng)動(dòng)火作業(yè)前，需用氮?dú)庵脫Q至氫氣含量小于（）A.0.1%B.0.5%C.1%D.2%答案：A15.電解槽運(yùn)行中，陽(yáng)極液與陰極液的壓差應(yīng)控制在（）A.0-5mbarB.10-20mbarC.30-50mbarD.50-100mbar答案：A16.次氯酸鈉制備時(shí)，有效氯濃度應(yīng)控制在（）A.3%-5%B.8%-10%C.12%-15%D.18%-20%答案：A17.氯氣壓縮機(jī)組軸承溫度應(yīng)低于（）A.60℃B.70℃C.80℃D.90℃答案：C18.電解槽開車初期，陰極液NaOH濃度應(yīng)控制在（）A.5%-10%B.15%-20%C.25%-30%D.32%-35%答案：B19.氫氣管道的靜電接地裝置，接地電阻應(yīng)小于（）A.4ΩB.10ΩC.20ΩD.30Ω答案：A20.氯氣泄漏時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)向（）方向撤離A.上風(fēng)B.下風(fēng)C.側(cè)風(fēng)D.任意答案：A二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分，錯(cuò)選、漏選不得分）1.離子交換膜法電解工藝的主要產(chǎn)品包括（）A.氯氣B.氫氣C.氫氧化鈉D.次氯酸鈉答案：ABC2.電解槽運(yùn)行中需要監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵參數(shù)有（）A.槽電壓B.電流密度C.陽(yáng)極液pH值D.陰極液NaOH濃度答案：ABCD3.氫氣系統(tǒng)防爆的主要措施包括（）A.設(shè)備管道靜電接地B.安裝阻火器C.控制氫氣含氧量＜0.4%D.使用防爆電器答案：ABCD4.離子交換膜性能下降的表現(xiàn)有（）A.槽電壓升高B.燒堿中NaCl含量增加C.氯氣純度下降D.電流效率降低答案：ABCD5.電解槽停車時(shí)的操作要點(diǎn)包括（）A.緩慢降低電流B.保持陰陽(yáng)極壓差穩(wěn)定C.及時(shí)置換系統(tǒng)內(nèi)氣體D.清洗離子交換膜答案：ABC6.氯氣干燥塔出口氯氣含水量超標(biāo)的可能原因有（）A.硫酸濃度過低B.硫酸循環(huán)量不足C.填料層堵塞D.塔內(nèi)溫度過高答案：ABCD7.液氯充裝過程中需監(jiān)測(cè)的參數(shù)有（）A.鋼瓶重量B.充裝壓力C.鋼瓶溫度D.氯氣純度答案：ABC8.電解槽開車前需確認(rèn)的條件包括（）A.離子交換膜安裝完好B.循環(huán)泵運(yùn)行正常C.儀表聯(lián)鎖測(cè)試合格D.氮?dú)庵脫Q合格答案：ABCD9.氫氣壓縮機(jī)異常振動(dòng)的可能原因有（）A.轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡失效B.軸承磨損C.管道共振D.進(jìn)氣壓力波動(dòng)答案：ABCD10.燒堿蒸發(fā)過程中需控制的參數(shù)有（）A.蒸發(fā)器液位B.蒸汽壓力C.堿液濃度D.冷凝水質(zhì)量答案：ABCD三、判斷題（共10題，每題1分，共10分，正確打√，錯(cuò)誤打×）1.離子交換膜允許Na?和H?O通過，阻止Cl?和OH?通過（）答案：×（解析：離子交換膜阻止Cl?通過，但允許OH?少量遷移）2.電解槽運(yùn)行中，陽(yáng)極液溫度應(yīng)略高于陰極液溫度（）答案：√3.氫氣系統(tǒng)可以使用銅質(zhì)閥門（）答案：×（解析：氫氣系統(tǒng)應(yīng)使用不銹鋼或鋁合金閥門，避免銅與氫氣反應(yīng)）4.氯氣總管壓力低于氫氣管網(wǎng)壓力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氫氣倒灌（）答案：√5.液氯鋼瓶充裝量不得超過設(shè)計(jì)容積的80%（）答案：×（解析：液氯充裝系數(shù)為1.25kg/L，實(shí)際充裝量不超過設(shè)計(jì)容積的80%是錯(cuò)誤的，正確為按充裝系數(shù)控制）6.電解槽電流效率隨電流密度升高而升高（）答案：×（解析：電流密度過高會(huì)導(dǎo)致電流效率下降）7.次氯酸鈉溶液應(yīng)儲(chǔ)存于避光、低溫環(huán)境（）答案：√8.電解槽停車后，可直接用清水沖洗離子交換膜（）答案：×（解析：需用稀堿液保護(hù)膜，避免脫水損壞）9.氯氣干燥使用的濃硫酸可以長(zhǎng)期循環(huán)使用無(wú)需更換（）答案：×（解析：當(dāng)硫酸濃度低于90%時(shí)需更換）10.氫氣管道連接可使用非焊接方式（）答案：×（解析：氫氣管道應(yīng)采用焊接連接，減少泄漏點(diǎn)）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述離子交換膜法電解工藝的基本原理。答案：離子交換膜法電解工藝以精制飽和食鹽水為原料，在離子交換膜電解槽中進(jìn)行電解。陽(yáng)極室的Cl?在陽(yáng)極失去電子生成Cl?，Na?通過陽(yáng)離子交換膜遷移到陰極室；陰極室的H?O在陰極得到電子生成H?和OH?，OH?與遷移過來的Na?結(jié)合生成NaOH。離子交換膜阻止Cl?和OH?通過，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分離。2.列舉電解槽運(yùn)行中氫氣含氧量超標(biāo)的主要原因及處理措施。答案：主要原因：①離子交換膜破損，導(dǎo)致陽(yáng)極Cl?滲透到陰極；②陰極液NaOH濃度過低，OH?向陽(yáng)極遷移增加；③電解槽密封不嚴(yán)，空氣進(jìn)入陰極室；④氫氣系統(tǒng)負(fù)壓運(yùn)行吸入空氣。處理措施：①降低電流密度，檢查膜性能；②提高陰極液NaOH濃度至工藝指標(biāo)；③檢查電解槽密封情況，消除泄漏點(diǎn)；④調(diào)整氫氣系統(tǒng)壓力為微正壓（5-10mbar）。3.簡(jiǎn)述氯氣泄漏的應(yīng)急處置程序。答案：①立即啟動(dòng)應(yīng)急報(bào)警，報(bào)告值班長(zhǎng)和調(diào)度；②現(xiàn)場(chǎng)人員佩戴正壓式空氣呼吸器，向上風(fēng)方向撤離；③關(guān)閉泄漏點(diǎn)前后閥門，切斷氯氣來源；④用噴霧狀水稀釋泄漏氯氣，防止擴(kuò)散；⑤對(duì)泄漏區(qū)域進(jìn)行隔離（半徑≥50m），禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入；⑥使用便攜式氯氣檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)濃度，確認(rèn)安全后組織搶修；⑦若鋼瓶泄漏，將鋼瓶移入事故處理池（含堿液）中和。4.分析電解槽槽電壓升高的可能原因及應(yīng)對(duì)措施。答案：可能原因：①離子交換膜性能下降（老化、污染）；②陽(yáng)極涂層脫落，極化電壓升高；③電解槽內(nèi)鹽水濃度過低，溶液電阻增大；④陰陽(yáng)極間距增大（極板變形）；⑤電流密度過高。應(yīng)對(duì)措施：①分析膜性能（檢測(cè)燒堿中NaCl含量），必要時(shí)更換膜；②停車檢查陽(yáng)極涂層，進(jìn)行修復(fù)或更換；③提高陽(yáng)極液鹽水濃度至290-310g/L；④檢查極板間距，調(diào)整至設(shè)計(jì)值（3-5mm）；⑤降低電流密度至額定范圍（3-5kA/m2）。5.簡(jiǎn)述液氯充裝的安全操作要點(diǎn)。答案：①充裝前檢查鋼瓶：檢驗(yàn)有效期、外觀無(wú)缺陷、余壓≥0.1MPa；②連接充裝管道，用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)至O?＜3%、H?＜0.4%；③啟動(dòng)充裝泵，控制充裝壓力≤1.2MPa，充裝速度≤1t/h；④充裝過程中監(jiān)測(cè)鋼瓶溫度（≤40℃）、重量（不超過充裝系數(shù)1.25kg/L）；⑤充裝完畢關(guān)閉閥門，用氮?dú)獯祾吖艿?；⑥填寫充裝記錄，包括鋼瓶編號(hào)、充裝量、操作時(shí)間等；⑦嚴(yán)禁超裝、混裝（不同材質(zhì)鋼瓶）、錯(cuò)裝（非液氯鋼瓶）。五、計(jì)算題（共2題，每題5分，共10分）1.某離子交換膜電解槽運(yùn)行電流為60kA，24小時(shí)實(shí)際生產(chǎn)32%NaOH溶液120噸（密度1.35g/cm3），計(jì)算該電解槽的電流效率（已知：NaOH理論產(chǎn)量=電流（A）×?xí)r間（s）×電化當(dāng)量（g/A·s），NaOH電化當(dāng)量為0.403g/A·s）。解：理論產(chǎn)量=60×103A×24×3600s×0.403g/A·s=60000×86400×0.403=60000×34819.2=2,089,152,000g=2089152kg=2089.152噸（32%NaOH溶液）實(shí)際產(chǎn)量=120噸（32%）電流效率=（實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量）×100%=（120/2089.152）×100%≈5.74%（明顯異常，可能題目數(shù)據(jù)設(shè)置問題，正確計(jì)算應(yīng)為：實(shí)際NaOH純量=120×0.32=38.4噸=38400kg；理論純量=60000×86400×0.403×10?3kg=60000×86400×0.000403=60000×34.8192=2,089,152kg=2089.152噸；電流效率=38400/2089152×100%≈1.83%，顯然數(shù)據(jù)不合理，正確示例應(yīng)為：若實(shí)際生產(chǎn)32%NaOH200噸，則純量=64噸=64000kg，電流效率=64000/2089152×100%≈3.06%。可能題目中電流應(yīng)為6kA，則理論產(chǎn)量=6000×86400×0.403×10?3=6000×34.8192=208,915.2kg=208.915噸（32%），電流效率=120/208.915×100%≈57.4%，符合實(shí)際。）注：本題可能存在數(shù)據(jù)設(shè)置誤差，正確計(jì)算邏輯為：電流效率=（實(shí)際NaOH純量/理論NaOH純量）×100%。2.某氯氣處理系統(tǒng)，入口氯氣流量為10000Nm3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），溫度40℃，壓力105kPa（絕壓），經(jīng)濃硫酸干燥后出口氯氣含水量為50mg/Nm3，計(jì)算每小時(shí)脫除的水量（已知：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol氣體體積為22.4L，水的摩爾質(zhì)量為18g/mol）。解：入口氯氣含水量（假設(shè)為飽和狀態(tài)，40℃時(shí)水的飽和蒸汽壓為7.38kPa）：入口水汽分壓=7.38kPa，總壓=105kPa入口氯氣中水汽摩爾分?jǐn)?shù)=7.38/105≈0.0703入口濕氯氣中干氯氣摩爾流量=10000Nm3/h×(1-0.0703)/22.4≈10000×0.9297/22.4≈415.0mol/h入口水汽摩爾流量=10000×0.0703/22.4≈31.4mol/h入口水質(zhì)量流量=31.4mol/h×18g/mol=565.2g/h出口水質(zhì)量流量=10000Nm3/h×50mg/Nm3=500000mg/h=500g/h每小時(shí)脫除水量=565.2-500=65.2g/h（注：實(shí)際干燥前含水量遠(yuǎn)高于此，正確示例應(yīng)為入口含水量為飽和狀態(tài)時(shí)約65g/Nm3，則入口水質(zhì)量=10000×65=650000mg=650g/h，脫除水量=650-50=600g/h）六、案例分析題（共1題，10分）某氯堿廠離子交換膜電解裝置正常運(yùn)行時(shí)，DCS系統(tǒng)突然顯示3電解槽槽電壓由3.2V升至4.5V，同時(shí)燒堿產(chǎn)品中NaCl含量由0.01%升至0.08%，氯氣純度由98.5%降至96.2%，氫氣含氧量由0.1%升至0.35%。請(qǐng)分析可能原因，提出處理措施及預(yù)防對(duì)策。答案：可能原因分析：（1）離子交換膜破損：膜出現(xiàn)裂紋或針孔，導(dǎo)致陽(yáng)極室Cl?和鹽水滲入陰極室，造成燒堿中NaCl含量升高；同時(shí)陽(yáng)極Cl?滲透至陰極室與H?反應(yīng)，導(dǎo)致氫氣含氧量升高；膜電阻增大引起槽電壓上升。（2）陽(yáng)極涂層脫落：陽(yáng)極活性涂層部分脫落，電極極化電壓升高，槽電壓上升；涂層脫落區(qū)域反應(yīng)不充分，Cl?放電不完全，氯氣純度下降。（3）電解槽極板間距異常：極板變形導(dǎo)致陰陽(yáng)極間距增大，溶液電阻增加，槽電壓上升；間距不均可能造成局部膜受力不均，加速膜破損。（4）鹽水質(zhì)量惡化：鹽水中Ca2?、Mg2?等雜質(zhì)超標(biāo)，在膜內(nèi)結(jié)垢，導(dǎo)致膜電阻增加、性能下降，槽電壓上升；雜質(zhì)可能破壞膜結(jié)構(gòu)，造成膜滲漏。處理措施：（1）立即降低電解槽運(yùn)行電流（至額定電流的50%-70%），減輕膜負(fù)荷；（2）取樣分析鹽水雜質(zhì)含量（Ca2?、Mg2?、Sr2?、Ba2?等），若超標(biāo)則切換至精制鹽水；（3）檢測(cè)電解槽陰陽(yáng)極液壓差，調(diào)整至0-5mbar穩(wěn)定范圍；（4）對(duì)3電解槽進(jìn)行單槽隔離，關(guān)閉進(jìn)鹽水閥和出堿閥，保持循環(huán)；（5）停車后檢查離子交換膜完整性（通過染色法或電壓分布檢測(cè)），確認(rèn)膜破損位置；（6）若膜破損，更換新膜；若陽(yáng)極涂層脫落，修復(fù)或更換陽(yáng)極板；（7）系統(tǒng)恢復(fù)后，逐步提升電流至額定值，監(jiān)測(cè)各項(xiàng)參數(shù)是否正常。預(yù)防對(duì)策：（1）嚴(yán)格控制鹽水質(zhì)量：確保Ca2?+Mg2?≤20ppb，