Общая химическая технология

Вид материала

Методические указания

Подобный материал:

• Отчет о результатах самообследования основной образовательной программы по специальностям:, 1627.98kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Основы научных и инженерных исследований» Направление, 83.71kb.
• Рабочая программа по дисциплине "Химическая технология неорганических веществ " Направление:, 112.47kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Математическое моделирование в химической технологии», 77.52kb.
• Гоу впо «Московский государственный открытый университет», 483.26kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 -21 утверждаю, 464.86kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 312.72kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 178.17kb.
• Рабочая учебная программа факультет, 281.64kb.
• Рабочая программа дисциплины физическая химия направление ооп 240100 Химическая технология, 558.39kb.

5 Составить материальный баланс производства технического карбида кальция содержащего (%масс.): СаС₂ – 75%; СаО – 19%; С – 6%. Если в производстве используется известь, содержащая 92,7% СаО, и кокс следующего состава (%масс.): зола – 5%; летучие соединения – 5%; влага – 5%. Расчет вести на 1т технического продукта.

6 Определить выход огарка при обжиге колчедана, содержащего 45% серы, если последняя выгорает полностью.


Вариант 2


1 Описать общую технологическую структуру химического производства, общие функции, основные технологические компоненты химического производства.

2 Описать свойства диоксида и триоксида серы, серной кислоты и олеума. Сорта серной кислоты, ее хранение и перевозка. Охарактеризовать виды серосодержащего сырья для производства серной кислоты.

3 Рассчитать расходные коэффициенты ацетилена и водородного газа следующего состава: Н₂ – 96%; О₂ – 0,91%; N₂ – 3,09%, для получения 4 тонн бензола, если степень превращения ацетилена составляет 72%, выход этилена 61% от теоретически возможного, а выход готового продукта 73% от теоретически возможного.

4 Определить расход оксида фосфора (V) и воды при получении 782 кг фосфорной кислоты, если степень превращения оксида составляет 76%, а выход готового продукта 71% от теоретически возможного.

5 Составить материальный баланс процесса получения 1000т генераторного газа следующего состава (%масс.): СО – 48%; Н₂ – 12%; N₂ – 40%. Если бурый уголь содержит 68% углерода. Состав воздуха примите (%об.): О₂ – 21%; N₂ – 79%.

6 Определить количество огарка, удаляемого из печного отделения за 1 ч. Печное отделение сернокислотного завода состоит из печей КС (кипящего слоя), каждая из которых имеет производительность 200 т колчедана в сутки. На обжиг поступает колчедан, содержащий 43% S (в расчете на сухой). Выходящий из печи огарок содержит 1% S.


Вариант 3


1 Охарактеризовать сырьевые источники химического производства. Привести примеры использования отходов производства как источников вторичных материальных ресурсов. Перспективные и альтернативные источники сырья.

2 Описать химическую и структурную схемы производства серной кислоты контактным способом из колчедана.

3 Рассчитать расходные коэффициенты Zn и 98% Н₂SО₄ для получения гидроксида цинка, если степень превращения серной кислоты 79%, выход сульфата цинка 86% от теоретически возможного, а выход готового продукта 91% от теоретически возможного. Расчет вести на 597 кг гидроксида.

4 Определить объем оксида углерода(II), выделившегося при обжиге известняка, содержащего 10% примесей. Расход известняка 500 тонн. Степень превращения 86%.

5 Составить материальный баланс производства 8т ацетилена из карбида кальция следующего состава (%масс.):

• СаС₂ – 83%;
  
• СаО – 14%;
  
• С – 3%.
  

Степень превращения карбида кальция составляет 81%.

6 Определить часовой расход ангидрита, содержащего 86,8% CaSO₄ при переработке его в серную кислоту в цехе мощностью 150.000 т моногидрата в год. Количество рабочих дней в году 350, коэффициент использования серы во всем процессе – 90%.


Вариант 4


1 Охарактеризовать сырьевые источники химического производства. Описать методы подготовки сырья в химико-технологическом процессе. Метод флотации.

2 Описать физико-химические основы обжига флотационного колчедана. Хранение и подготовка колчедана к обжигу. Описать устройство печей для обжига колчедана.

3 Рассчитать расходные коэффициенты и массовый состав воздуха (О₂ –21%, N₂ – 79%) и аммиака следующего состава: NН₃ – 17%, N₂ – 11%, Н₂ –72%, в производстве азотной кислоты, если в реакцию вступает 97% аммиака, выход NО составляет 77% от теоретически возможного, а выход готового продукта 17%. Расчет вести на 1572кг азотной кислоты.

4 Определить расходный коэффициент раствора, содержащего 10% NаОН, необходимого для нейтрализации Н₂SО₄. Степень превращения щелочи 58%. Расчет вести на 7,3 тонн Nа₂SO₄.

5 Составить материальный баланс производства 5,5т ацетилена из природного газа следующего состава (%об.):

• СН₄ – 93%;
  
• С₂Н₆ – 4%;
  
• С₃Н₈ – 1%;
  
• N₂ – 2%.
  

Степень превращения метана составляет 85%.

6 Определить количество моногидрата в сборнике. Вертикальный цилиндрический сборник диаметром 3 м заполнен на 1,5 м 92 %-ной серной кислотой. Плотность 92 %-ной кислоты при 20 °С 1824 кг/м³.


Вариант 5


1 Описать классификацию химико-технологических процессов по условиям работы, по типу реакций, по состоянию реагирующих веществ.

2 Охарактеризовать печи для обжига колчедана, устройства для подачи колчедана в печи и удаление огарка. Использование огарка. Представить чертеж печи КС.

3 Рассчитать расход пирита, содержащего 78% FeS₂, и воздуха (О₂ – 21%, N₂ – 79%) в производстве 540 кг серной кислоты. Выход SО₂ 15% от теоретически возможного, Степень превращения SО₃ – 50%, а выход готового продукта 70% от теоретически возможного.

4 Определить расходный коэффициенты аммиака и азотной кислоты для получения 5 тонн нитрата аммония, если степень превращения аммиака составляет 49%, а выход готового продукта 74% от теоретически возможного.

5 Составить материальный баланс производства окиси этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом. Состав исходной газовой смеси (%об.):

• С₂Н₆ – 3%;
  
• Воздух - 97%.
  

Степень окисления этилена 0,5. Расчет вести на 1т окиси этилена.

6 Определить состав газа, получаемого при сжигании сероводородного газа, содержащего 85% H₂S и 4% (об.) Н₂О. Количество воздуха, подаваемого в горелку, равно десятикратному объему газа. Воздух содержит 1,5% (об.) Н₂О.


Вариант 6


1 Описать технологическую схему промышленной водоподготовки. Вода как сырье и вспомогательный компонент производства. Источники воды.

2 Описать основы механической и электрической очистки обжигового газа в производстве серной кислоты от пыли, брызг и тумана. Привести эскизы применяемых аппаратов.

3 Рассчитать расход водяного пара и природного газа, содержащего 76% метана, в производстве 1470 кг аммиака. Степень превращения СН₄ – 81%, выход водорода составляет 70% от теоретически возможного, а выход готового продукта 81% от теоретически возможного.

4 Определить расходный коэффициент 10%-ной Н₂SO₄, необходимой для реакции нейтрализации NaOH. Степень превращения серной кислоты 71%. Расчет вести на 1 тонну Nа₂SO₄.

5 Составить материальный баланс реактора каталитического окисления метанола в формальдегид. Содержание метанола в спирто-воздушной смеси 15% об. Степень превращения метанола 70%. Расчет вести на 1,5 т готового продукта.

6 Подсчитать максимальное содержание двуокиси серы в обжиговом газе, полученном при сжигании колчедана, при условии, что весь кислород поступающего в печь воздуха расходуется на обжиг.


Вариант 7


1 Привести общую характеристику и классификацию энергетических ресурсов. Описать способы энерготехнологического комбинирования и использования энергетического потенциала сырья и тепла экзотермических реакций. Вторичные энергоресурсы (ВЭР).

2 Описать физико-химические основы каталитического окисления SO2 до SO3. Катализаторы процесса. Контактные аппараты. Представить чертеж контактного аппарата с взвешенным слоем катализатора.

3 Рассчитать расходные коэффициенты воздуха (О₂ –21%, N₂ – 79%) и природного газа следующего состава: СН₄ – 98%, N₂ – 2%, в производстве метанола следующего состава: СН₃ОН – 93%, Н₂О – 6%, примеси 1%, если степень конверсии метана составляет 87%, выход метанола 15% от теоретически возможного.

4 Определить количество чугуна, содержащего 95% железа, который можно получить из железной руды (Fe₂O₃), если расход руды составляет 5 тонн, а степень превращения руды 61%.

5 Составить материальный баланс производства 5т обычного стекла, если известняк содержит 10%примесей, сода используется следующего состава (%масс.): Nа₂СО₃ – 93%; NаНСО₃ - 6%; другие примеси – 1%. Степень превращения соды и известняка 81% и 85% соответственно. Для расчета принимаем, что кварцевый песок без примесей. Сырьем для производства обычного стекла служит кварцевый песок, сода и известняк.

6 Рассчитать производительность печи пылевидного обжига колчедана, если ее диаметр 4,2 м, высота 8 м, а интенсивность 1000 кг/(м³*сут).


Вариант 8


1 Описать химическое производство как химико-технологическую систему (ХТС), виды технологических связей элементов ХТС, их назначение и характеристика. Привести пример блок-схемы с циклической технологической связью.

2 Описать физико-химические основы абсорбция серного ангидрида из газовой смеси в производстве серной кислоты. Аппаратурное оформление процесса.

3 Рассчитать расходные коэффициенты этана и водяного пара, необходимого в производстве 3,2 тонн этанола, если степень превращения этана составляет 29%, выход этилена 85% от теоретически возможного, выход этанола составляет 41% от теоретически возможного. Готовый продукт содержит 25% этанола.

4 Определить массу жженой извести, содержащей 80% СаО, которая может быть получена из карбоната кальция. Расход карбоната 810кг. Степень превращения карбоната кальция 76%.

5 Составить материальный баланс производства 7,5т азотной кислоты. Содержание аммиака в аммиачно-воздушной смеси 6%об. Степень окисления аммиака 97%.

6 Определить интенсивность печи, т.е. количество колчедана (в пересчете на 45 %-ный), сжигаемого на 1 м² пода печи в сутки, если площадь основного пода печи 17,7 м². В печи КС-200 сгорает в 1 ч 10 т колчедана, содержащего 40% серы.


Вариант 9


1 Привести классификацию химико-технологических процессов (ХТП), основные показатели ХТП, их взаимосвязь. Способы повышения эффективности ХТП.

2 Описать химическую и структурную схемы производства серной кислоты нитрозным способом.

3 Рассчитать расход колчедана, содержащего 40% S на 1 тонну серной кислоты, если потери S и SO₂ в производстве серной кислоты по 3%, а степень абсорбции 98%.

4 Определить расходный коэффициент газа, содержащего 70% НСl, необходимого для получения NaCl, если степень превращения хлорводорода 65%, а выход готового продукта 43% от теоретически возможного.

5 Составить материальный баланс производства 3,3т ТiО₂. Состав ильменитовой руды (%масс.): FеТiО₃ – 74%; Fe₂О₃ - 24%; другие примеси – 2%. Степень превращения FеТiО₃ 77%. В производстве используется 76%-ная серная кислота.

6 Подсчитать максимальное содержание двуокиси серы в обжиговом газе, полученном при сжигании колчедана, при условии, что весь кислород поступающего в печь воздуха расходуется на обжиг. Воздух подается с 50 %-ным избытком


Вариант 10


1 Описать гомогенные химические процессы, влияние условий проведения и химических признаков на скорость превращения и дифференциальную селективность. Пути и способы интенсификации гомогенных процессов.

2 Описать современное состояние и перспективы развития азотной промышленности. Сырье для азотной промышленности. Методы фиксации азота.

3 Рассчитать расходные коэффициенты воды и технического карбида кальция, содержащего СаС₂ – 81%, СаО – 13%, С – 6%, в производстве 2 тонн ацетальдегида, если степень превращения СаС₂ 75%, выход ацетилена 71% от теоретически возможного, а выход ацетальдегида 69% от теоретически возможного.

4 Сколько тонн 98% Н₂SО₄ можно получить из 2,4 тонн пирита. Степень превращения пирита 71%.

5 Составить материальный баланс солено-сульфатного производства 3,4т Na₂SO₄, если в производстве используется поваренная соль содержащая 98,5% (масс.) – NaCl и купоросное масло, содержащее 7% (масс.) примесей.

Степень разложения соли и купоросного масла 91% и 85% соответственно.

6 Подсчитать теоретическое количество воздуха, которое необходимо подать в печи для сжигания серы. Сырьем для производства серной кислоты служит сера 1-го сорта следующего состава: S – 99,6%; As – 0,01%; H₂O – 0,2%; зола – 0,19 %. Обжиговый газ содержит 12% (об.) SO₂.


Вариант 11


1 Представить и описать технологическую схему совмещенной каталитической конверсии метана и оксида углерода под атмосферным давлением.

2 Описать методы очистки технологических газов от СО₂.

3 Определить расход оксида фосфора (V) и воды при получении 1т фосфорной кислоты, если степень превращения оксида составляет 63%, а выход готового продукта 79% от теоретически возможного.

4 Рассчитать расходные коэффициенты Zn и 96% Н₂SО₄ для получения гидроксида цинка, если степень превращения серной кислоты 81%, выход сульфата цинка 73% от теоретически возможного, а выход готового продукта 69% от теоретически возможного. Расчет вести на 700 кг гидроксида.