Контрольно-измерительные материалы

Экзамена по дисциплине «Общая химическая технология»

 

Теоретические вопросы экзамена по дисциплине «Общая химическая технология»

 

1. Предмет химической технологии.

2. Структура химического предприятия. Производства основные, вспомогательные, подсобные и побочные.

3. Химическое производство как химико-технологическая система (ХТС). Иерархическая организация процессов на химическом предприятии.

4. Основные технологические компоненты ХТС: сырье, целевой продукт, побочный продукт, отходы производства и их характеристика.

5. Качественные и количественные показатели химического производства: степень

превращения, выход продукта, селективность процесса, расходные коэффициенты по сырью и энергии.

6. Технико-экономические показатели производства: производительность, мощность, себестоимость продукта.

7. Сырьевая база химической промышленности. Материалоемкость химической продукции.

8. Классификация химического сырья.

9. Запасы химического сырья. Пути расширения сырьевой базы.

10. Комплексное использование сырья.

11. Качество сырья. Способы обогащения сырья. Методы концентрирования твердого, жидкого и газообразного сырья.

12. Использование воды в химической промышленности.

13. Виды воды в природе. Показатели качества воды.

14. Промышленная водоподготовка.

15. Пути рационального использования энергоресурсов. Виды вторичных энергоресурсов.

16. Понятие химико-технологического процесса. Классификация химико-технологических процессов

17. Роль теоретического анализа в обосновании параметров оптимального технологического режима химико-технологических процессов.

18. Термодинамический анализ химико-технологических процессов и его задачи. Количественный. и качественный термодинамический анализ. Методы расчета равновесного состава газовых смесей при протекании обратимых реакций.

19. Скорость химико-технологических процессов. Кинетические уравнения гомогенных и гетерогенных процессов. Методы повышения скорости.

20. Классификация химических реакторов. Требования, предъявляемые к химической аппаратуре.

21. Типы реакторов, используемых для проведения гомогенных процессов: РИВ, РИП. Характеристика их работы. Расчет объема идеальных реакторов.

22. Реакторы, применяемые для осуществления гетерогенных процессов в системе

газ-жидкость, газ-твердое, жидкость-твердое.

23. Производство серной кислоты. Технологическая схема, обоснование параметров.

24. Производство аммиака. Технологическая схема, обоснование параметров.

25. Производство карбамида. Технологическая схема, обоснование параметров.

26. Принципы расчёта химических реакторов с учётом теплового эффекта реакции.

27. Тепловая устойчивость реакторов

28. Пористый катализатор. Параметры, влияющие на его производительность. Кинетическое уравнение, моделирующее работу катализатора.

 

Практические задания к экзамену по дисциплине «Общая химическая технология»

 

1. При производстве сульфида натрия в печи при 600^оС осуществляют процесс восстановления с избытком водорода 100%:

Na₂SO₄^т + 4H₂^г = Na₂S^т + 4H₂O^г – Q

Составить в общем виде уравнения материального и теплового балансов. Привести в общем виде схему расчетов для определения потребности в тепловой энергии.

 

2. Для получения водорода при температуре 400^оС проводят каталитическую конверсию по реакции:

CO + H₂O = CO₂ + H₂ +Q

При заданном мольном соотношении H2O/CO = n составить в общем виде уравнения материального и теплового баланса. Привести схему расчета в общем виде.

 

3. 1000 кг метана полностью сгорает в печи при избытке воздуха 20% от стехиометрии. Привести в общем виде схему расчета материального и теплового балансов с целью определения температуры в печи.

 

4. При производстве сульфида натрия в печи при 600^оС осуществляют процесс восстановления с избытком водорода 100%:

Na₂SO₄^т + 4H₂^г = Na₂S^т + 4H₂O^г – Q

Составить в общем виде уравнения материального и теплового балансов. Привести в общем виде схему расчетов.

 

5. В производстве сульфата аммония нейтрализуют 25%-ую серную кислоту газообразным аммиаком. За счет тепла реакции полученный раствор нагревается до температуры кипения (около 130^оС) и часть воды испаряется.

Составить в общем виде уравнения материального и теплового балансов.

Привести в общем виде схему расчетов.

 

6. В производстве полифосфата натрия (NaPO₃)_n 60%-ный раствор NaH₂PO₄нагревают до 700^оС. При этом испаряется вода и протекает реакция дегидратации:

NaH₂PO₄ = NaPO₃ + H₂O – Q

Cоставить в общем виде уравнения материального и теплового балансов. Привести схему расчетов в общем виде.

 

7. Вывести уравнение для расчета равновесного состава газовой смеси при соотношении H₂O/CH₄ =4 в результате протекания реакции:

CH₄ + H₂O = 3H₂ + CO – Q

 

8. Получить формулы для расчета равновесной степени превращения и равновесного выхода.

Вывести уравнение для расчета равновесного состава газовой смеси, образующейся по реакции:

2NO + O₂ = 2NO₂ + Q

Начальный состав газа (% об.): NO – 10, O₂ – 10, N₂ – 80.

Получить формулы для расчета равновесной степени превращения и равновесного выхода.

9. При окислении оксида углерода кислородом воздуха по реакции:

2CO + O₂ = 2CO₂ + Q

избыток воздуха составляет 100%.

Вывести уравнение для расчета равновесного состава газа. Получить формулы для расчета равновесной степени превращения и равновесного выхода.

 

10. В газо-воздушной смеси, содержащей 10% об. H₂S, протекает реакция:

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O + Q

Вывести уравнение для расчета равновесного состава газа. Получить формулы для расчета равновесной степени превращения и равновесного выхода.

 

11. Для получения водорода проводят конверсию метана с водяным паром при температуре 900^оС и мольном соотношении пар/газ = 3

СН₄ + Н₂О = 3Н₂ + СО - Q

Привести в общем виде схему расчета материального и теплового балансов с целью определения расхода тепла.

 

12. В производстве извести проволят обжиг известняка в смеси с коксом. При подаче в печь воздуха происходит горение кокса и создается температура 1000^оС, необходимая для диссоциации CaCO₃

CaCO₃ = CaO + CO₂ - Q (1)

C + O₂ = CO₂ + Q (2)

Привести в общем виде схему расчета материального и теплового балансов с целью определения расхода кокса.

 

Пример билета к экзамену по дисциплине Общая химическая технология.

 

ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет»	Кафедра	Технологии неорганических веществ
Специальность Напрвление	Биотехнология Химическая технология и биотехнология