硝酸生產(chǎn)工高級考試試卷與答案一、單項選擇題（每題1分，共30分）1.氨氧化反應中，氨與空氣的混合比例一般控制在（）。A.9.5%11%B.11%13%C.13%15%D.15%17%答案：A解析：在氨氧化反應中，氨與空氣混合比例在9.5%11%時，反應效率和安全性較為理想。此比例范圍能保證氨在空氣中有合適的濃度，既可以使氨充分氧化，又能避免因濃度過高引發(fā)爆炸等危險情況。2.硝酸生產(chǎn)中，氧化爐內(nèi)的反應溫度一般控制在（）。A.750800℃B.800850℃C.850900℃D.900950℃答案：B解析：氧化爐內(nèi)溫度控制在800850℃是因為該溫度區(qū)間有利于氨的氧化反應進行，能使氨高效地轉(zhuǎn)化為一氧化氮。溫度過低，反應速率慢，氨的轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，會增加能源消耗，同時可能導致催化劑活性下降和設備損壞。3.吸收塔內(nèi)進行的反應主要是（）。A.一氧化氮氧化成二氧化氮B.二氧化氮與水反應提供硝酸C.氨的氧化D.以上都有答案：B解析：吸收塔的主要作用是將二氧化氮與水反應提供硝酸。在吸收塔內(nèi)，二氧化氮溶于水并發(fā)生化學反應提供硝酸和一氧化氮，一氧化氮又會進一步被氧化為二氧化氮繼續(xù)參與反應，從而實現(xiàn)硝酸的生產(chǎn)。而氨的氧化主要在氧化爐中進行，一氧化氮氧化成二氧化氮在氧化爐后也有部分進行，但不是吸收塔的主要反應。4.下列哪種物質(zhì)可作為硝酸生產(chǎn)中的催化劑（）。A.鉑銠合金B(yǎng).銅C.鐵D.鋁答案：A解析：鉑銠合金是硝酸生產(chǎn)中常用的催化劑。它具有良好的催化活性和穩(wěn)定性，能夠在氨氧化反應中降低反應的活化能，提高反應速率，使氨在較低的溫度下就能高效地氧化為一氧化氮。銅、鐵、鋁等金屬在硝酸生產(chǎn)的氨氧化反應中催化效果不佳，且容易被硝酸腐蝕。5.硝酸生產(chǎn)中，尾氣處理的主要目的是（）。A.回收硝酸B.降低氮氧化物排放C.提高氨的利用率D.提高硝酸濃度答案：B解析：硝酸生產(chǎn)尾氣中含有氮氧化物，如一氧化氮、二氧化氮等，這些氮氧化物排放到大氣中會造成環(huán)境污染，如形成酸雨、光化學煙霧等。尾氣處理的主要目的就是通過一系列的方法降低氮氧化物的排放，使其達到環(huán)保標準?；厥障跛帷⑻岣甙钡睦寐屎吞岣呦跛釢舛入m然也是硝酸生產(chǎn)中的重要目標，但不是尾氣處理的主要目的。6.吸收塔的操作壓力一般為（）。A.常壓B.微負壓C.0.41.0MPaD.1.02.0MPa答案：C解析：吸收塔操作壓力一般控制在0.41.0MPa。適當?shù)膲毫梢蕴岣叨趸谒械娜芙舛?，促進二氧化氮與水的反應，從而提高硝酸的吸收效率。常壓下吸收效率較低，而過高的壓力會增加設備的投資和運行成本。7.氨蒸發(fā)器的作用是（）。A.將液氨蒸發(fā)為氣氨B.冷卻液氨C.儲存液氨D.提高氨的純度答案：A解析：氨蒸發(fā)器的主要作用是將液氨蒸發(fā)為氣氨。在硝酸生產(chǎn)中，氨需要以氣態(tài)形式與空氣混合進入氧化爐進行反應，因此需要通過氨蒸發(fā)器將液氨加熱蒸發(fā)為氣氨。冷卻液氨與氨蒸發(fā)器的功能相反，儲存液氨是液氨儲罐的作用，氨蒸發(fā)器并不能提高氨的純度。8.硝酸生產(chǎn)中，氧化氮壓縮機的作用是（）。A.壓縮空氣B.壓縮一氧化氮氣體C.壓縮二氧化氮氣體D.以上都有答案：B解析：氧化氮壓縮機主要用于壓縮一氧化氮氣體。在硝酸生產(chǎn)過程中，氧化爐中提供的一氧化氮氣體需要經(jīng)過壓縮提高壓力，以便后續(xù)在吸收塔中更好地進行吸收反應。雖然在壓縮過程中一氧化氮可能會部分氧化為二氧化氮，但壓縮機的主要作用是針對一氧化氮氣體進行壓縮，而不是專門壓縮空氣或二氧化氮氣體。9.下列關(guān)于硝酸性質(zhì)的描述，錯誤的是（）。A.硝酸是一種強酸B.濃硝酸具有揮發(fā)性C.硝酸具有強氧化性D.硝酸與金屬反應都提供氫氣答案：D解析：硝酸是一種強酸，具有酸的通性。濃硝酸具有揮發(fā)性，打開濃硝酸試劑瓶會看到有白霧產(chǎn)生。硝酸具有強氧化性，能與許多金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應。但硝酸與金屬反應一般不提供氫氣，而是提供氮氧化物等物質(zhì)，因為硝酸的強氧化性會將氫氣氧化。10.硝酸生產(chǎn)中，循環(huán)水的主要作用是（）。A.冷卻設備B.作為反應介質(zhì)C.提供水參與反應D.提高反應溫度答案：A解析：循環(huán)水在硝酸生產(chǎn)中的主要作用是冷卻設備。在硝酸生產(chǎn)過程中，氧化爐、吸收塔等設備在反應過程中會產(chǎn)生大量的熱量，需要通過循環(huán)水進行冷卻，以保證設備的正常運行和反應的穩(wěn)定進行。循環(huán)水一般不直接作為反應介質(zhì)，也不是專門提供水參與反應，更不會提高反應溫度。11.吸收塔內(nèi)的填料作用是（）。A.增加氣液接觸面積B.提高塔的強度C.降低塔的阻力D.儲存液體答案：A解析：吸收塔內(nèi)的填料主要作用是增加氣液接觸面積。在吸收塔中，二氧化氮氣體和水需要充分接觸才能發(fā)生反應提供硝酸，填料可以使氣液兩相在其表面形成液膜和氣泡，從而大大增加了氣液接觸的面積，提高了吸收效率。填料并不能提高塔的強度，雖然合適的填料可以在一定程度上降低塔的阻力，但這不是其主要作用，填料也不是用于儲存液體的。12.硝酸生產(chǎn)中，氨的轉(zhuǎn)化率一般要求達到（）。A.90%92%B.92%94%C.94%96%D.96%98%答案：D解析：在硝酸生產(chǎn)中，氨的轉(zhuǎn)化率一般要求達到96%98%。較高的氨轉(zhuǎn)化率可以提高硝酸的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時減少氨的浪費和對環(huán)境的污染。如果氨轉(zhuǎn)化率過低，不僅會降低生產(chǎn)效率，還會增加生產(chǎn)成本和尾氣處理的難度。13.氧化爐內(nèi)的催化劑使用壽命一般為（）。A.12個月B.23個月C.36個月D.612個月答案：C解析：氧化爐內(nèi)的催化劑使用壽命一般為36個月。催化劑在使用過程中會逐漸失活，其活性會隨著使用時間的增加而降低。影響催化劑使用壽命的因素有很多，如原料的純度、反應溫度、壓力等。當催化劑活性下降到一定程度時，就需要更換催化劑以保證反應的正常進行。14.硝酸生產(chǎn)中，液氨的純度一般要求不低于（）。A.98%B.99%C.99.5%D.99.9%答案：C解析：硝酸生產(chǎn)中，液氨的純度一般要求不低于99.5%。高純度的液氨可以保證氨氧化反應的順利進行，減少雜質(zhì)對催化劑的毒害和對反應的干擾。如果液氨純度過低，其中的雜質(zhì)可能會使催化劑活性下降，影響氨的轉(zhuǎn)化率和硝酸的質(zhì)量。15.吸收塔的塔板效率主要與（）有關(guān)。A.塔板結(jié)構(gòu)B.氣液流量C.操作溫度D.以上都是答案：D解析：吸收塔的塔板效率與多個因素有關(guān)。塔板結(jié)構(gòu)會影響氣液的分布和接觸情況，合理的塔板結(jié)構(gòu)可以使氣液更好地混合和傳質(zhì)，提高塔板效率。氣液流量也很關(guān)鍵，如果氣液流量過大或過小，都會影響氣液在塔板上的停留時間和接觸效果，從而影響塔板效率。操作溫度會影響氣液的物理性質(zhì)和反應速率，進而對塔板效率產(chǎn)生影響。因此，塔板效率與塔板結(jié)構(gòu)、氣液流量和操作溫度都有關(guān)系。16.硝酸生產(chǎn)中，尾氣中氮氧化物的排放標準一般為（）。A.小于200mg/m3B.小于300mg/m3C.小于400mg/m3D.小于500mg/m3答案：A解析：隨著環(huán)保要求的提高，硝酸生產(chǎn)尾氣中氮氧化物的排放標準一般要求小于200mg/m3。嚴格的排放標準是為了減少氮氧化物對大氣環(huán)境的污染，保護生態(tài)環(huán)境和人類健康。企業(yè)需要通過有效的尾氣處理技術(shù)來使尾氣中的氮氧化物含量達到這一標準。17.氨氧化反應是（）反應。A.吸熱B.放熱C.既不吸熱也不放熱D.先吸熱后放熱答案：B解析：氨氧化反應是放熱反應。在氨氧化過程中，氨與氧氣發(fā)生化學反應提供一氧化氮和水，同時釋放出大量的熱量。這部分熱量可以用于維持反應的進行和預熱后續(xù)的反應物，在實際生產(chǎn)中需要合理利用和控制反應熱，以保證反應的穩(wěn)定和安全。18.硝酸生產(chǎn)中，成品硝酸的濃度一般為（）。A.40%50%B.50%60%C.60%68%D.68%70%答案：C解析：硝酸生產(chǎn)中，成品硝酸的濃度一般為60%68%。這個濃度范圍的硝酸在工業(yè)和市場上有廣泛的應用，生產(chǎn)過程中通過控制吸收塔的操作條件等可以得到該濃度范圍的硝酸產(chǎn)品。19.吸收塔內(nèi)的液位過高會導致（）。A.氣液接觸不良B.塔壓升高C.硝酸產(chǎn)量降低D.以上都是答案：D解析：吸收塔內(nèi)液位過高會帶來一系列問題。液位過高會使氣液接觸空間減小，導致氣液接觸不良，影響二氧化氮與水的反應效率。同時，液位過高會增加塔內(nèi)的阻力，使塔壓升高，可能會影響設備的正常運行。由于氣液接觸不良和塔壓變化等因素，會導致硝酸的產(chǎn)量降低。因此，液位過高會出現(xiàn)氣液接觸不良、塔壓升高和硝酸產(chǎn)量降低等情況。20.硝酸生產(chǎn)中，氧化爐的材質(zhì)一般選用（）。A.碳鋼B.不銹鋼C.陶瓷D.鈦合金答案：B解析：硝酸生產(chǎn)中，氧化爐的材質(zhì)一般選用不銹鋼。不銹鋼具有良好的耐腐蝕性和高溫強度，能夠承受氧化爐內(nèi)高溫、強氧化的環(huán)境。碳鋼在硝酸和高溫環(huán)境下容易被腐蝕，陶瓷雖然耐腐蝕，但強度和加工性能較差，鈦合金成本較高，一般不作為氧化爐的首選材質(zhì)。21.氨與空氣混合前需要進行（）處理。A.過濾B.干燥C.加熱D.以上都是答案：D解析：氨與空氣混合前需要進行過濾、干燥和加熱處理。過濾可以去除氨和空氣中的雜質(zhì)，防止雜質(zhì)進入氧化爐影響催化劑的活性和反應的正常進行。干燥是為了去除氨和空氣中的水分，因為水分可能會影響氨氧化反應的進行，還可能導致設備腐蝕。加熱可以使氨和空氣達到合適的反應溫度，提高反應速率和氨的轉(zhuǎn)化率。22.硝酸生產(chǎn)中，氧化氮氣體在進入吸收塔前需要進行（）。A.冷卻B.壓縮C.氧化D.以上都是答案：D解析：氧化氮氣體在進入吸收塔前需要進行冷卻、壓縮和氧化處理。冷卻可以降低氧化氮氣體的溫度，提高其在吸收塔中的吸收效率。壓縮可以提高氧化氮氣體的壓力，有利于二氧化氮在水中的溶解和反應。氧化是為了將一氧化氮進一步氧化為二氧化氮，因為二氧化氮更容易與水反應提供硝酸。23.吸收塔的操作溫度一般控制在（）。A.2030℃B.3040℃C.4050℃D.5060℃答案：B解析：吸收塔的操作溫度一般控制在3040℃。該溫度范圍有利于二氧化氮與水的反應進行，同時可以保證吸收效率和硝酸的質(zhì)量。溫度過低，反應速率較慢；溫度過高，二氧化氮的溶解度會降低，不利于吸收反應的進行。24.硝酸生產(chǎn)中，氨蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)一般選用（）。A.蒸汽B.熱水C.熱油D.以上都可以答案：A解析：硝酸生產(chǎn)中，氨蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)一般選用蒸汽。蒸汽具有較高的溫度和熱量，能夠快速有效地將液氨蒸發(fā)為氣氨。熱水和熱油雖然也可以作為加熱介質(zhì)，但蒸汽的加熱效率更高，且在工業(yè)生產(chǎn)中蒸汽的供應比較方便和穩(wěn)定。25.氧化氮壓縮機的潤滑方式一般為（）。A.飛濺潤滑B.壓力潤滑C.油霧潤滑D.以上都有答案：B解析：氧化氮壓縮機的潤滑方式一般為壓力潤滑。壓力潤滑可以將潤滑油以一定的壓力輸送到壓縮機的各個潤滑部位，保證良好的潤滑效果。飛濺潤滑適用于一些小型、低速的機械設備，油霧潤滑雖然也有應用，但對于氧化氮壓縮機這種大型、高速運轉(zhuǎn)的設備，壓力潤滑更為可靠和有效。26.硝酸生產(chǎn)中，尾氣處理常用的方法是（）。A.堿吸收法B.催化還原法C.吸附法D.以上都是答案：D解析：硝酸生產(chǎn)尾氣處理常用的方法有堿吸收法、催化還原法和吸附法。堿吸收法是利用堿液與氮氧化物反應將其吸收去除；催化還原法是在催化劑的作用下，用還原劑將氮氧化物還原為氮氣；吸附法是利用吸附劑吸附氮氧化物。不同的方法有不同的特點和適用范圍，可以根據(jù)實際情況選擇合適的處理方法。27.吸收塔內(nèi)的氣液比一般控制在（）。A.1:12:1B.2:13:1C.3:14:1D.4:15:1答案：B解析：吸收塔內(nèi)的氣液比一般控制在2:13:1。合適的氣液比可以保證氣液充分接觸和反應，提高吸收效率。氣液比過大，氣液接觸時間短，吸收效果不佳；氣液比過小，會增加液體的循環(huán)量和能耗。28.硝酸生產(chǎn)中，氧化爐的點火方式一般為（）。A.電火花點火B(yǎng).熱空氣點火C.氫氣點火D.以上都可以答案：C解析：硝酸生產(chǎn)中，氧化爐的點火方式一般為氫氣點火。氫氣具有易燃性，能夠在氧化爐內(nèi)快速燃燒產(chǎn)生高溫，使氨氧化反應能夠順利啟動。電火花點火能量有限，難以使氨和空氣的混合物迅速達到反應溫度；熱空氣點火也較難提供足夠的能量來引發(fā)反應。29.吸收塔的塔徑主要根據(jù)（）來確定。A.氣液流量B.塔板數(shù)C.操作壓力D.以上都是答案：A解析：吸收塔的塔徑主要根據(jù)氣液流量來確定。氣液流量決定了塔內(nèi)氣液的流速和處理量，為了保證氣液在塔內(nèi)有合適的流速和接觸效果，需要根據(jù)氣液流量來選擇合適的塔徑。塔板數(shù)主要影響塔的分離效率，操作壓力對塔的設計有一定影響，但不是確定塔徑的主要因素。30.硝酸生產(chǎn)中，成品硝酸的儲存容器一般選用（）。A.碳鋼罐B.不銹鋼罐C.陶瓷罐D(zhuǎn).塑料罐答案：B解析：硝酸生產(chǎn)中，成品硝酸的儲存容器一般選用不銹鋼罐。不銹鋼具有良好的耐硝酸腐蝕性，能夠保證硝酸的質(zhì)量和儲存安全。碳鋼罐容易被硝酸腐蝕，陶瓷罐易碎且容量有限，塑料罐在濃硝酸的環(huán)境下可能會被腐蝕或軟化，因此不銹鋼罐是較為合適的儲存容器。二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.硝酸生產(chǎn)中，影響氨氧化反應的因素有（）。A.反應溫度B.氨與空氣的混合比例C.催化劑活性D.反應壓力答案：ABCD解析：反應溫度對氨氧化反應速率和平衡有重要影響，合適的溫度可以提高反應效率。氨與空氣的混合比例直接關(guān)系到反應的安全性和氨的轉(zhuǎn)化率。催化劑活性決定了反應的啟動和進行速度，活性高的催化劑能使反應更高效地進行。反應壓力也會影響反應的平衡和速率，適當?shù)膲毫τ兄诜磻倪M行。2.吸收塔內(nèi)的氣液傳質(zhì)過程包括（）。A.二氧化氮從氣相向液相擴散B.二氧化氮在液相中與水反應C.硝酸從液相向氣相擴散D.一氧化氮從液相向氣相擴散答案：ABD解析：在吸收塔內(nèi)，二氧化氮從氣相向液相擴散，然后在液相中與水反應提供硝酸和一氧化氮。提供的一氧化氮會從液相向氣相擴散，繼續(xù)參與后續(xù)反應。而硝酸是反應產(chǎn)物，不會從液相向氣相擴散。3.硝酸生產(chǎn)中的尾氣處理方法有（）。A.選擇性催化還原法B.非選擇性催化還原法C.堿吸收法D.吸附法答案：ABCD解析：選擇性催化還原法是利用催化劑和還原劑將氮氧化物選擇性地還原為氮氣；非選擇性催化還原法是在催化劑作用下用還原劑將氮氧化物還原，但可能會消耗其他氣體。堿吸收法是用堿液吸收氮氧化物。吸附法是利用吸附劑吸附氮氧化物。這些方法都可以用于硝酸生產(chǎn)尾氣中氮氧化物的處理。4.氨蒸發(fā)器在運行過程中可能出現(xiàn)的問題有（）。A.液氨泄漏B.加熱不足C.蒸發(fā)量不穩(wěn)定D.結(jié)垢答案：ABCD解析：氨蒸發(fā)器在運行過程中，由于設備密封問題可能會出現(xiàn)液氨泄漏。加熱系統(tǒng)故障或加熱介質(zhì)供應不足會導致加熱不足。液氨的流量波動、加熱不均勻等會使蒸發(fā)量不穩(wěn)定。液氨中可能含有的雜質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)沉積會導致結(jié)垢。5.影響吸收塔吸收效率的因素有（）。A.氣液接觸面積B.氣液停留時間C.操作溫度D.操作壓力答案：ABCD解析：氣液接觸面積越大，氣液之間的傳質(zhì)效果越好，吸收效率越高。氣液停留時間長，反應更充分，吸收效率也會提高。操作溫度和壓力會影響氣液的物理性質(zhì)和反應速率，合適的溫度和壓力有利于提高吸收效率。6.硝酸生產(chǎn)中氧化爐的維護要點包括（）。A.定期檢查催化劑活性B.控制反應溫度和壓力C.防止雜質(zhì)進入D.定期清理氧化爐內(nèi)部答案：ABCD解析：定期檢查催化劑活性可以及時發(fā)現(xiàn)催化劑的失活情況，以便及時更換?？刂品磻獪囟群蛪毫υ诤线m的范圍內(nèi)，能保證氧化爐的正常運行和反應的高效進行。防止雜質(zhì)進入可以避免雜質(zhì)對催化劑的毒害和對設備的損壞。定期清理氧化爐內(nèi)部可以去除積垢和雜質(zhì)，保證氧化爐的傳熱和反應效果。7.硝酸生產(chǎn)中使用的設備有（）。A.氧化爐B.吸收塔C.氨蒸發(fā)器D.氧化氮壓縮機答案：ABCD解析：氧化爐是氨氧化反應的場所，吸收塔用于二氧化氮與水反應提供硝酸，氨蒸發(fā)器將液氨蒸發(fā)為氣氨，氧化氮壓縮機用于壓縮氧化氮氣體。這些設備都是硝酸生產(chǎn)過程中不可或缺的。8.下列關(guān)于硝酸的儲存和運輸說法正確的是（）。A.儲存容器要密封良好B.運輸過程中要防止碰撞C.儲存環(huán)境要陰涼通風D.可以與有機物混存答案：ABC解析：硝酸具有強氧化性和腐蝕性，儲存容器密封良好可以防止硝酸泄漏和揮發(fā)。運輸過程中防止碰撞可以避免容器損壞導致硝酸泄漏。儲存環(huán)境陰涼通風可以降低硝酸分解和揮發(fā)的風險。硝酸不能與有機物混存，因為硝酸與有機物可能會發(fā)生劇烈的氧化反應，甚至引發(fā)爆炸。9.吸收塔內(nèi)的塔板類型有（）。A.篩孔塔板B.浮閥塔板C.泡罩塔板D.填料塔板答案：ABC解析：篩孔塔板、浮閥塔板和泡罩塔板是常見的吸收塔塔板類型。篩孔塔板結(jié)構(gòu)簡單，造價低；浮閥塔板操作彈性大；泡罩塔板氣液接觸效果好。而填料塔板是使用填料來增加氣液接觸面積的一種形式，不屬于傳統(tǒng)的塔板類型。10.硝酸生產(chǎn)中，提高氨轉(zhuǎn)化率的措施有（）。A.優(yōu)化氨與空氣的混合比例B.提高催化劑活性C.控制合適的反應溫度D.增加反應壓力答案：ABCD解析：優(yōu)化氨與空氣的混合比例可以使氨在合適的濃度下進行反應，提高轉(zhuǎn)化率。高活性的催化劑能加快反應速率，使氨更充分地轉(zhuǎn)化。合適的反應溫度可以保證反應的順利進行，提高氨的轉(zhuǎn)化率。增加反應壓力在一定程度上可以促進反應的進行，提高氨的轉(zhuǎn)化率。三、判斷題（每題1分，共10分）1.氨氧化反應是一個可逆反應。（×）解析：氨氧化反應在硝酸生產(chǎn)條件下是一個不可逆反應。氨與氧氣在催化劑和高溫條件下反應提供一氧化氮和水，該反應的正向趨勢非常大，幾乎可以完全進行。2.吸收塔內(nèi)的填料越多，吸收效率就越高。（×）解析：吸收塔內(nèi)填料過多會增加塔內(nèi)的阻力，使氣液流動不暢，可能導致氣液分布不均，反而影響吸收效率。而且填料過多會增加設備成本和能耗。需要選擇合適的填料類型和填充量來保證吸收效率。3.硝酸生產(chǎn)中，尾氣中的氮氧化物可以直接排放。（×）解析：尾氣中的氮氧化物會對環(huán)境造成污染，如形成酸雨、光化學煙霧等，不能直接排放，必須經(jīng)過處理使其達到環(huán)保標準后才能排放。4.氧化爐內(nèi)的反應溫度越高越好。（×）解析：氧化爐內(nèi)反應溫度過高會增加能源消耗，同時可能導致催化劑活性下降和設備損壞。溫度過高還可能引發(fā)副反應，降低氨的轉(zhuǎn)化率和硝酸的質(zhì)量。需要控制在合適的溫度范圍內(nèi)。5.氨蒸發(fā)器的液位越高越好。（×）解析：氨蒸發(fā)器液位過高會影響液氨的蒸發(fā)效果，可能導致氣液分離不充分，使未蒸發(fā)的液氨進入后續(xù)系統(tǒng)，影響反應的正常進行。而且液位過高還可能增加設備的壓力和安全風險。6.吸收塔的操作壓力越高，吸收效率就越高。（×）解析：雖然適當提高操作壓力可以提高二氧化氮在水中的溶解度，促進吸收反應，但壓力過高會增加設備的投資和運行成本，同時可能會帶來安全隱患。需要在經(jīng)濟和技術(shù)可行的范圍內(nèi)選擇合適的操作壓力。7.硝酸生產(chǎn)中，催化劑可以反復使用，不需要更換。（×）解析：催化劑在使用過程中會逐漸失活，其活性會隨著使用時間的增加而降低。當催化劑活性下降到一定程度時，就需要更換催化劑以保證反應的正常進行。8.液氨的純度對硝酸生產(chǎn)沒有影響。（×）解析：液氨的純度對硝酸生產(chǎn)有重要影響。低純度的液氨中含有的雜質(zhì)可能會使催化劑活性下降，影響氨的轉(zhuǎn)化率和硝酸的質(zhì)量，還可能導致設備腐蝕等問題。9.吸收塔內(nèi)的氣液比越大，吸收效率越高。（×）解析：氣液比過大，氣液接觸時間短，氣液傳質(zhì)不充分，吸收效率會降低。需要控制合適的氣液比來保證吸收效果。10.硝酸生產(chǎn)中，氧化爐的材質(zhì)可以選用普通碳鋼。（×）解析：普通碳鋼在硝酸和高溫環(huán)境下容易被腐蝕，不能滿足氧化爐的使用要求。氧化爐一般選用不銹鋼等耐腐蝕的材質(zhì)。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述硝酸生產(chǎn)中氨氧化反應的原理和主要影響因素。答：氨氧化反應的原理是在催化劑（如鉑銠合金）和高溫（800850℃）條件下，氨（NH?）與氧氣（O?）發(fā)生反應，提供一氧化氮（NO）和水（H?O），化學方程式為：4NH?+5O?=4NO+6H?O。主要影響因素包括：（1）反應溫度：溫度是影響氨氧化反應的重要因素。溫度過低，反應速率慢，氨的轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，會增加能源消耗，同時可能導致催化劑活性下降和設備損壞。合適的溫度范圍為800850℃。（2）氨與空氣的混合比例：氨與空氣的混合比例一般控制在9.5%11%。此比例范圍能保證氨在空氣中有合適的濃度，既可以使氨充分氧化，又能避免因濃度過高引發(fā)爆炸等危險情況。（3）催化劑活性：催化劑（如鉑銠合金）能降低反應的活化能，提高反應速率。隨著使用時間的增加，催化劑活性會逐漸下降，需要定期檢查和更換催化劑。（4）反應壓力：適當?shù)膲毫梢蕴岣叻磻俾?，但壓力過高會增加設備的投資和運行成本。一般氧化爐內(nèi)的壓力在一定范圍內(nèi)進行控制。（5）原料純度：氨和空氣中的雜質(zhì)可能會使催化劑中毒，降低催化劑的活性，影響氨的轉(zhuǎn)化率和反應的正常進行。因此，需要保證原料的純度。2.說明吸收塔在硝酸生產(chǎn)中的作用和操作要點。答：吸收塔在硝酸生產(chǎn)中的作用是將二氧化氮（NO?）與水（H?O）反應提供硝酸（HNO?），反應方程式為：3NO?+H?O=2HNO?+NO，提供的一氧化氮（NO）又會進一步被氧化為二氧化氮繼續(xù)參與反應，從而實現(xiàn)硝酸的生產(chǎn)。操作要點如下：（1）控制氣液流量和氣液比：氣液流量要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和反應要求進行合理控制，氣液比一般控制在2:13:1。合適的氣液流量和氣液比可以保證氣液充分接觸和反應，提高吸收效率。（2）控制操作溫度：操作溫度一般控制在3040℃。溫度過低，反應速率較慢；溫度過高，二氧化氮的溶解度會降低，不利于吸收反應的進行。（3）控制操作壓力：操作壓力一般為0.41.0MPa。適當?shù)膲毫梢蕴岣叨趸谒械娜芙舛龋龠M二氧化氮與水的反應，從而提高硝酸的吸收效率。（4）保證氣液接觸效果：通過合理設計塔板結(jié)構(gòu)或使用填料等方式增加氣液接觸面積，延長氣液停留時間，使氣液充分混合和傳質(zhì)。（5）控制液位：吸收塔內(nèi)液位要保持在合適的范圍內(nèi)，液位過高會導致氣液接觸不良、塔壓升高和硝酸產(chǎn)量降低等問題；液位過低可能會使氣體短路，影響吸收效果。（6）定期檢查和維護：定期檢查塔內(nèi)的塔板、填料等部件的狀況，及時清理堵塞和損壞的部件，保證吸收塔的正常運行。五、計算題（每題10分，共10分）在硝酸生產(chǎn)中，已知進入氧化爐的氨流量為1000m3/h（標準狀況），氨的轉(zhuǎn)化率為96%，求每小時提供一氧化氮的體積（標準狀況）。解：首先寫出氨氧化反應的化學方程式：4NH?+5O?=4NO+6H?O。從化學方程式可以看出，4體積的氨完全反應提供4體積的一氧化氮，即氨與一氧化氮的體積比為1:1（在相同條件下）。進入氧化爐的氨流量為1000m3/h（標準狀況），氨的轉(zhuǎn)化率為96%，則實際參與反應的氨的體積為：$V_{NH?反應}=1000m3/h×96\%=960m3/h$由于氨與一氧化氮的體積比為1:1，所以每小時提供一氧化氮的體積（標準狀況）為960m3/h。答：每小時提供一氧化氮的體積（標準狀況）為960m3。六、論述題（每題20分，共20分）論述硝酸生產(chǎn)中尾氣處理的重要性和常用方法，并分析各種方法的優(yōu)缺點。答：硝酸生產(chǎn)中尾氣處理具有極其重要的意義。硝酸生產(chǎn)尾氣中含有氮氧化物（如NO、NO?等），這些氮氧化物排放到大氣中會造成嚴重的環(huán)境污染。首先，氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一，酸雨會對土壤、水體、植被和建筑物等造成損害，影響生態(tài)平衡和人類的生活環(huán)境。其次，氮氧化物會參與光化學煙霧的形成，光化學煙霧會刺激人體呼吸道和眼睛，危害人體健康，同時還會降低大氣能見度，影響交通安全。此外，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，對企業(yè)的尾氣排放要求也越來越高，有效的尾氣處理可以使企業(yè)符合環(huán)保標準，避免因違規(guī)排放而面臨罰款和停產(chǎn)等處罰，保障企業(yè)的正常生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。常用的尾氣處理方法及優(yōu)缺點如下：堿吸收法原理：利用堿液（如氫氧化鈉、碳酸鈉等）與氮氧化物發(fā)生化學反應，將氮氧化物吸收去除。反應方