(2025年)硫酸生產(chǎn)工考試試題附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.硫鐵礦制酸工藝中，沸騰爐焙燒時(shí)，料層溫度一般控制在（）A.600-700℃B.850-950℃C.1000-1100℃D.1200-1300℃答案：B。解析：硫鐵礦在850-950℃時(shí)能充分分解，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致爐體結(jié)疤，過(guò)低則反應(yīng)不完全。2.爐氣凈化工序中，電除霧器的主要作用是去除（）A.礦塵B.酸霧C.SO2D.水分答案：B。解析：電除霧器利用高壓電場(chǎng)捕獲直徑0.01-10μm的酸霧顆粒，礦塵主要通過(guò)旋風(fēng)除塵和水洗去除。3.二氧化硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)使用的催化劑主要成分為（）A.Fe2O3B.V2O5C.CuOD.Pt答案：B。解析：現(xiàn)代硫酸生產(chǎn)普遍使用五氧化二釩催化劑，具有活性高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。4.轉(zhuǎn)化器四段出口氣體中SO3含量最高的是（）A.一段B.二段C.三段D.四段答案：D。解析：轉(zhuǎn)化反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，SO3濃度逐步累積，四段為最后反應(yīng)段，SO3含量最高。5.干吸工序中，98.3%硫酸作為吸收劑的主要原因是（）A.價(jià)格最低B.對(duì)SO3吸收速率最快C.揮發(fā)性最小D.腐蝕性最弱答案：B。解析：98.3%硫酸的液面上SO3和H2O的分壓之和最小，能最大限度吸收SO3，避免酸霧提供。6.沸騰爐操作中，料層高度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致（）A.焙燒溫度下降B.礦粒停留時(shí)間縮短C.爐氣含塵量降低D.硫的燒出率提高答案：B。解析：料層過(guò)薄會(huì)使礦粒在爐內(nèi)停留時(shí)間不足，未完全反應(yīng)即被帶出，降低硫燒出率。7.凈化系統(tǒng)中，稀酸濃度控制在10-15%的主要目的是（）A.減少設(shè)備腐蝕B.提高除塵效率C.防止酸霧形成D.降低廢酸處理成本答案：A。解析：稀酸濃度過(guò)高（>20%）會(huì)加劇設(shè)備腐蝕，過(guò)低則除塵效果下降，10-15%為平衡值。8.轉(zhuǎn)化器進(jìn)口氣體中O2與SO2的體積比應(yīng)控制在（）A.0.5:1B.1.5:1C.3:1D.5:1答案：B。解析：理論上O2與SO2摩爾比為0.5:1，但實(shí)際需過(guò)量氧促進(jìn)反應(yīng)，通?？刂圃?.5:1左右。9.吸收塔采用填料塔的主要優(yōu)點(diǎn)是（）A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.操作彈性大C.氣液接觸面積大D.耐腐蝕性強(qiáng)答案：C。解析：填料塔內(nèi)填料提供巨大比表面積，使氣液充分接觸，提高吸收效率。10.硫酸生產(chǎn)中，尾氣SO2濃度超標(biāo)的主要原因是（）A.轉(zhuǎn)化器入口溫度過(guò)高B.吸收酸濃度過(guò)低C.催化劑活性下降D.干吸塔循環(huán)酸量過(guò)大答案：C。解析：催化劑活性下降會(huì)導(dǎo)致SO2轉(zhuǎn)化率降低，未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)入尾氣。11.硫鐵礦破碎后粒度控制在3-5mm的主要目的是（）A.降低破碎能耗B.防止沸騰爐結(jié)疤C.提高焙燒反應(yīng)速率D.減少爐氣含塵量答案：C。解析：適當(dāng)減小礦粒粒度可增大反應(yīng)表面積，加快焙燒反應(yīng)速度。12.干吸工序中，酸冷卻器出口酸溫應(yīng)控制在（）A.30-40℃B.50-60℃C.70-80℃D.90-100℃答案：B。解析：酸溫過(guò)高會(huì)降低吸收效率（SO3溶解度下降），過(guò)低會(huì)增加冷卻能耗，50-60℃為經(jīng)濟(jì)控制范圍。13.電除塵器運(yùn)行中，二次電壓偏低的可能原因是（）A.振打頻率過(guò)高B.極線斷線C.煙氣濕度偏低D.入口含塵濃度過(guò)低答案：B。解析：極線斷線會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)短路，二次電壓無(wú)法升高；振打頻率過(guò)高會(huì)增加粉塵二次飛揚(yáng)，不直接影響電壓。14.轉(zhuǎn)化器“熱平衡”被破壞的直觀表現(xiàn)是（）A.各段入口溫度波動(dòng)B.系統(tǒng)壓力上升C.轉(zhuǎn)化率突然下降D.循環(huán)酸濃度異常答案：A。解析：熱平衡破壞會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)放熱與移熱失衡，表現(xiàn)為各段入口溫度無(wú)法穩(wěn)定控制。15.開車過(guò)程中，系統(tǒng)置換合格的標(biāo)準(zhǔn)是（）A.氧氣濃度<0.5%B.可燃?xì)怏w濃度<0.2%C.氮?dú)鉂舛?gt;99%D.二氧化硫濃度>10%答案：B。解析：硫酸系統(tǒng)置換需用空氣或氮?dú)鈱⒖扇細(xì)怏w（如硫蒸氣）濃度降至爆炸下限以下，通常要求<0.2%。16.吸收塔出口酸霧含量應(yīng)控制在（）A.<5mg/Nm3B.<50mg/Nm3C.<500mg/Nm3D.<5000mg/Nm3答案：A。解析：酸霧會(huì)腐蝕后續(xù)設(shè)備并污染環(huán)境，國(guó)標(biāo)要求吸收塔出口酸霧<5mg/Nm3。17.催化劑裝填時(shí)，不同活性層的裝填順序應(yīng)為（）A.高活性在上，低活性在下B.低活性在上，高活性在下C.全部裝填同一活性D.隨機(jī)裝填答案：A。解析：入口段氣體中SO2濃度高，需高活性催化劑加速反應(yīng)；出口段濃度低，低活性催化劑即可維持反應(yīng)。18.硫酸儲(chǔ)槽的呼吸閥主要作用是（）A.平衡內(nèi)外壓力B.防止酸霧溢出C.監(jiān)測(cè)酸位高度D.導(dǎo)入干燥空氣答案：A。解析：溫度變化會(huì)導(dǎo)致槽內(nèi)氣體膨脹或收縮，呼吸閥用于平衡壓力，防止槽體變形。19.緊急停車時(shí)，首先應(yīng)采取的措施是（）A.切斷原料供應(yīng)B.開啟應(yīng)急放空C.停止循環(huán)酸泵D.啟動(dòng)降溫水系統(tǒng)答案：A。解析：切斷原料（如硫鐵礦或硫磺）供應(yīng)可阻止反應(yīng)繼續(xù)放熱，是防止超溫的關(guān)鍵步驟。20.硫酸濃度分析時(shí)，使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液是（）A.NaOHB.HClC.H2SO4D.KMnO4答案：A。解析：用已知濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定硫酸，通過(guò)酚酞指示劑變色確定終點(diǎn)。二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.沸騰爐的料層溫度分布均勻，是因?yàn)榈V粒處于流化狀態(tài)。（）答案：√。解析：流化狀態(tài)使礦粒與熱空氣充分混合，料層溫差通常<50℃。2.爐氣凈化時(shí)，只要除去礦塵即可，酸霧對(duì)后續(xù)工序無(wú)影響。（）答案：×。解析：酸霧會(huì)堵塞催化劑微孔，降低轉(zhuǎn)化率，并腐蝕設(shè)備。3.轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，提高壓力有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率。（）答案：√。解析：該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)（2molSO2+1molO2→2molSO3），加壓可促進(jìn)平衡正向移動(dòng)。4.干吸工序中，循環(huán)酸量越大，吸收效果越好。（）答案：×。解析：酸量過(guò)大可能導(dǎo)致液泛，降低氣液接觸效率，需控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。5.催化劑失活后，可通過(guò)提高操作溫度恢復(fù)活性。（）答案：×。解析：因中毒或燒結(jié)失活的催化劑無(wú)法通過(guò)升溫恢復(fù)，需更換。6.硫鐵礦焙燒時(shí)，F(xiàn)eS2分解提供Fe3O4和SO2。（）答案：√。解析：主要反應(yīng)式為4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2（高溫下部分提供Fe3O4）。7.電除霧器的工作電壓越高，除霧效率一定越高。（）答案：×。解析：超過(guò)臨界電壓會(huì)產(chǎn)生電暈閉塞，效率反而下降。8.吸收塔采用“三塔兩槽”流程可減少酸泵數(shù)量。（）答案：√。解析：干燥塔與一吸塔、二吸塔共用循環(huán)槽，減少酸泵配置。9.系統(tǒng)停車后，需立即對(duì)轉(zhuǎn)化器進(jìn)行冷卻。（）答案：×。解析：應(yīng)緩慢降溫，避免催化劑因溫差過(guò)大產(chǎn)生裂紋。10.硫酸的密度隨濃度升高而增大，98%硫酸密度約為1.84g/cm3。（）答案：√。解析：98.3%硫酸密度約1.84g/cm3，是工業(yè)硫酸的典型密度值。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述沸騰焙燒的主要優(yōu)點(diǎn)。答案：①傳熱傳質(zhì)效率高，料層溫度均勻；②礦粒停留時(shí)間可調(diào)，硫燒出率可達(dá)99%以上；③生產(chǎn)強(qiáng)度大，單位截面積處理礦量是固定床的5-10倍；④可處理低品位礦（硫含量>15%即可）；⑤便于自動(dòng)化控制。2.爐氣凈化的主要步驟及目的是什么？答案：步驟：①旋風(fēng)除塵（除大顆粒礦塵）；②水洗/酸洗（除細(xì)顆粒及部分雜質(zhì)）；③電除霧（除酸霧）。目的：去除礦塵、砷硒等雜質(zhì)、酸霧，防止催化劑中毒、設(shè)備腐蝕及后續(xù)工序堵塞。3.轉(zhuǎn)化工序采用“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程的意義是什么？答案：①提高SO2總轉(zhuǎn)化率（可達(dá)99.7%以上），減少尾氣SO2排放；②中間吸收可移走反應(yīng)提供的SO3，打破平衡限制，促進(jìn)正向反應(yīng)；③降低后續(xù)吸收塔負(fù)荷，減少酸霧提供；④適應(yīng)高濃度SO2爐氣（如硫磺制酸）的轉(zhuǎn)化需求。4.干吸工序中酸冷卻器的作用及常用類型有哪些？答案：作用：降低循環(huán)酸溫度，提高SO3吸收效率（溫度降低，SO3溶解度增大），同時(shí)防止酸溫過(guò)高加劇設(shè)備腐蝕。常用類型：①排管冷卻器（沉浸式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）；②陽(yáng)極保護(hù)管殼式冷卻器（耐腐蝕性強(qiáng)，傳熱效率高）；③板式冷卻器（換熱面積大，適用于小流量場(chǎng)景）。5.開車前系統(tǒng)氣密性檢查的方法及合格標(biāo)準(zhǔn)是什么？答案：方法：①正壓法：向系統(tǒng)充入壓縮空氣至0.05-0.1MPa，用肥皂水涂抹焊縫、法蘭等部位，觀察是否有氣泡；②負(fù)壓法：對(duì)負(fù)壓系統(tǒng)抽真空至-5kPa，關(guān)閉抽氣閥，30分鐘內(nèi)壓力回升<0.5kPa。合格標(biāo)準(zhǔn)：正壓檢查無(wú)漏氣點(diǎn)；負(fù)壓檢查壓降速率<0.017kPa/min。四、綜合應(yīng)用題（每題10分，共20分）1.某硫酸廠轉(zhuǎn)化器一段出口溫度突然從480℃升至520℃，分析可能原因及處理措施。答案：可能原因：①一段入口溫度升高（如預(yù)熱器泄漏，高溫氣體串入）；②爐氣中SO2濃度突然升高（焙燒負(fù)荷增加或礦含硫量上升）；③催化劑活性異常升高（如新?lián)Q催化劑初期活性過(guò)強(qiáng)）；④冷激風(fēng)量不足（調(diào)節(jié)閥門故障或風(fēng)機(jī)跳閘）；⑤儀表故障（溫度測(cè)點(diǎn)誤報(bào)）。處理措施：①立即檢查一段入口溫度及爐氣成分，若SO2濃度過(guò)高，降低焙燒負(fù)荷；②確認(rèn)冷激風(fēng)閥開度，若故障手動(dòng)調(diào)節(jié)或切換備用風(fēng)機(jī)；③聯(lián)系儀表校驗(yàn)溫度測(cè)點(diǎn)；④若催化劑活性過(guò)強(qiáng)，適當(dāng)降低入口溫度（通過(guò)增大冷激量）；⑤密切監(jiān)控二段入口溫度，防止超溫（二段溫度應(yīng)<620℃），必要時(shí)啟動(dòng)緊急降溫措施（如通入惰性氣體）。2.吸收塔出口酸霧含量超標(biāo)（實(shí)測(cè)12mg/Nm3），分析對(duì)后續(xù)系統(tǒng)的影響及解決方法。答案：影響：①酸霧進(jìn)入尾氣管道，腐蝕管道及煙囪（酸霧遇水形成稀硫酸，腐蝕性強(qiáng)）；②若進(jìn)入尾氣處理裝置（如氨法脫硫），會(huì)消耗吸收劑（NH3），增加運(yùn)行成本；③超標(biāo)排放違反環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)標(biāo)要求<5mg/Nm3），可能面臨處罰；④酸霧攜帶硫酸液滴