1、氯氢一、 判断题：1 由于湿氯气的的腐蚀作用，列管冷却器常采用钛材。 （）2 泡沫塔与填料塔相比其优越性主要体现在泡沫塔体积小，干燥速度快。 （）3 氢气系统管道法兰螺丝采用铜丝接地是为了防止静电发生。（）4 紧急处理少量氯气后的 NaOH 溶液仍可留作下次使用。 （）5 氯碱工业发展的主要方向是如何降低电解过程中的能耗。（）6 纳氏泵中硫酸所起的作用是带走压缩氯气过程中所产生的热量。 （）7 出干燥塔的氯气最终含水量取决于进最后一塔的硫酸的温度和浓度。 （）8 泡罩吸收塔中，氯气的空塔气速越大，吸收效果越好。 （）9 硫酸温度越高，对酸泵腐蚀越大。 （）10 氯气冷却所用的填料塔材料为 PV
2、C 时，其设计温度和操作温度都应注意不大于 70。 （）11 从电解工段来的湿氯气，温度越高，含水量越大。 （）12 从电解工段出来的氯气常用钢管输送至氯氢处理工序。 （）13 经纳氏泵压缩后的氯气压力可达到 1.6MPa。 （）14 一般从电解槽出来的湿氯气的温度在 7585。 （）15 氯气紧急处理装置安装在电解工序和干燥工序之间的水封气体排出口上。 （）16 氯气紧急处理装置常采用泡罩塔以便充分吸收氯气。 （）17 氯气冷却工序最重要的指标是控制出口氯气的温度。 （）18 氯气干燥过程的效率主要决定于推动力，即氯气含水量和硫酸上方的水蒸气分压之差。 （）19 空塔气速越大，从干燥塔出来的
3、氯气夹带的酸雾越少。 （）20 丝网除沫器的作用是除去氯气中残余的酸雾和盐雾。 （）21 泡沫塔中设在第 5 块塔板上的旋泡除沫板的主要目的是为了避免大量浓硫酸逸出塔外。 （）22 从电解工段来的湿氯气经冷却后可除去其中 80%以上的水份。（）23 三塔一组的填料塔流程中，设置稀硫酸除雾器的目的是为了防止第二塔的稀硫酸返混入第一塔。 （）24 几种氯气冷却流程之间的最大差别就在于分别采用了直接和间接冷却方式。 （）25 氯气采用分段冷却主要是为了降低冷冻负荷。 （）26 硫酸温度过低会导致其吸水性变差。()27 氯气出冷却工序温度的高低主要取决于冷却水温度。 （）28 酸雾捕集器巡回检查的主要
4、内容是看其中有无硫酸液积现象。（）29 填料干燥塔中常出现沟流或壁流现象，使干燥效果不好。（）30 氯气直接冷却流程中洗除部分盐雾和有机杂质，对所使用的冷却水无特别的要求。 （）31 一般情况下，经冷却后的湿氯气温度控制在 80左右。（）32 氯气干燥装置采用泡沫塔时，湿氯气中的盐雾会与硫酸接触生成硫酸钠结晶，堵塞塔板小孔。 （）33 在氯气干燥过程中，其出塔温度随入塔温度的升高而上升。（）34 氢气常用电解盐水冷却的主要目的是为了节约水源。 （）35 出洗涤塔氯水直接冷却流程因具有冷却和洗涤作用，目前仍被广泛被采用。 （）36 闭路循环氯水直接冷却流程因具有冷却和洗涤作用，目前仍被广泛被采用
5、。 （）37 硫酸浓度一定时，温度赿低吸收效果越好。 （）38 从电解来的湿氯气首先进入缓冲罐的目的是为了得到平稳的气流。 （）39 氯气干燥前不进行冷却出水，硫酸消耗量增大，且放出热量使干燥操作无法正常进行。 （）40 为了减少设备腐蚀，泵酸浓度低于 93%时必须更换。 （）41 常用浓硫酸干燥氯气的主要原因是浓硫酸的吸水性好，而且不具有挥发性。 （）42 纳氏泵中硫酸浓度一般要求在 90%以上，以减少泵在高温下的腐蚀。 （）43 纳氏泵流程中最大的特点是利用硫酸进行冷却循环以排除氯气受压时产生的热量。 （）44 氢气是一种无色、无味、易燃易爆的气体。 （）45 氯碱厂一般都是采用纳氏泵或透
6、平压缩机来压缩输送氯气。（）46 在泡罩塔中，空塔速度过大会形成液泛，过小会造成漏液现象。 （）47 透平压缩机采用分级压缩，分级冷却的主要目的是为了降低冷冻和压缩负荷。 （）48 酸泵中的上止逆阀是为了防止泵停车后液体倒流损坏泵。（）49 管式纤维除雾器的除雾效率可达到 90%99% ，但压力损失较大。 （）50 泡沫塔流程在氯气负荷较小时容易从塔板筛孔漏酸，因此在操作中必须开启回路管线，让一部分氯气由压缩机出口回流至干燥塔进口。 （）51 当发现氢气放空管起火时，马上停电，以防爆炸。 （）52 CL2 是黃绿色可燃有毒气体。 （）53 H2 在常温下是无色，无味的可燃气体。 （）54 当氯
7、气发生泄漏是应当顺风跑出毒区。 （）二、 选择题：1. 泡沫塔的空塔气速一般控制在（C）为宜。A.3m/s B.0.50.7m/s C.0.73m/s D.0.5m/s 以下2.湿氯气对铁管具有较强的腐蚀作用，其腐蚀作用的主要原理包括（D） 。2Fe+3CL 22FeCl 3 Fe+Cl 2FeCl 2Cl 2+H2OHCl+HClO FeCl 3+3H2OFe(OH) 3+3HClA. B. C. D. 3.氯气冷却后不经过除沫装置而直接进入干燥塔会造成什么后果？（A）A.增加硫酸消耗 B.增加塔温C.降低出塔废酸浓度 D.增加出塔废酸温度4.采用填料泡罩二合一氯气干燥塔有何优点？（D）A.
8、有利于移去硫酸的稀释热 B.有利于提高氯气的干燥效果C.操作弹性大 D.A、B、C 三项都是5.下列哪一个不是采用四塔一组的填料塔流程干燥氯气的优点？（C）A.系统阻力小 B.操作弹性大C.设备投资小 D.占地面积小6.下列关于氢气处理过程中的叙述正确的是（D）氢气是一种易燃易爆、密度最小的气体管内氢气流速应严格控制不能大于 15m/s氢气除管道输送外，少量由钢瓶包装，一般罐装压力在1522MpaA. B. C. D. 7.下列哪种物质不是干燥塔出口氯气所含雾粒的主要成份？（D）A.H2SO4 B.Na2SO4 C.NaClO D.Fe2(SO4)38.下列关于浓硫酸的物化性质的叙述中，正确的
9、是（D）浓硫酸吸水性强，能用作脱水剂、干燥剂浓硫酸具有强氯化性，能与许多金属发生氧化还原反应稀释浓硫酸时，只能将硫酸沿着器壁慢慢加入水中并不断搅拌硫酸的结晶温度是随着浓度的变化而变化的A. B. C. D. 9.硫酸干燥氯气的过程，是硫酸吸收氯气中水分的过程，其吸收速率与下列那些因素有关？（B）吸收面积 吸收推动力 吸收系数 吸收阻力A. B C. D. 10.氯气处理工序中，发生爆炸的常见部位有（D） 。氯气总管 干燥塔 冷却器 除沫器A. B. C. D. 11.在天然气资源十分丰富的西南地区，为了调节氯碱平衡，氯气常用于生产下列哪种产品？（D）A.液氯 B.次氯酸钠 C.盐酸 D.甲烷氯
10、化物12.氯气干燥有时也采用四塔一组的填料塔流程，98%的硫酸首先进入第（D）塔。A.一 B.二 C. 三 D.四13.在大型氯碱厂最适宜选用哪种氯气输送设备？（C）A.往复式压缩机 B.螺杆式压缩机 C.透平压缩机 D.纳氏泵14.氯气的化学性质非常活泼，在一定条件下能与下列哪些物质发生反应？（D）NH 3 苯 H2O 乙烯A. B. C. D. 15.离心式氯气压缩机组由哪几个系统组成？（D）A.氯气系统、润滑系统、干燥空气系统B.润滑系统、干燥空气系统、仪表控制系统C.氯气系统、润滑系统D.氯气系统、润滑系统、干燥空气系统、仪表控制系统16.下述哪一个不是氯气处理岗位所要控制的主要指标？
11、（D）A.氯气总管压力 B.输出氯气压力C.进泡罩塔氯气温度 D.出塔废酸浓度17.下列哪一个不是氯气干燥过程中造成泡沫塔积酸的原因？（C）A.筛板孔眼堵塞 B.溢流管堵塞C.氯气流量过小 D.放废酸管道堵塞18.下列关于氯气干燥过程的叙述中不正确的是(A)A.填料塔的空塔气速一般是泡罩塔的倍左右B.泡沫塔体积小，吸收速率大C.填料塔操作弹性大D.填料塔常用三塔或四塔串联流程19.硫酸干燥氯气的消耗取决于（A）进第一塔的氯气含水量 进最后塔浓硫酸浓度进最后塔浓硫酸温度 出塔废酸浓度A. B. C. D. 20.下列关于氯气冷却流程的叙述中不正确的是（B） 。A.直接冷却流程是以工业水在填料塔或
12、空塔内直接喷淋洗涤氯气B.目前普遍采用闭路循环氯水直接冷却流程C.直接冷却流程可以洗除氯气中部分盐雾及其他有机杂质D.间接冷却法流程简单，氯水废液少21.下列哪一个不是电解所产生氢气的主要用途？（A）A.制 H2O2 B.合成盐酸B.还原某些金属氧化物 D.有机化合物合成加氢22.硫酸吸水的过程其传质速率主要是由（A）控制。A.分子扩散 B.对流扩散 C.气膜扩散 D.双膜理论23.通常每干燥 1t 氯气耗用 96%硫酸（B）kg。A.58 B.915 C.2025 D.253024.泡沫塔为了减少稀硫酸返混而在哪两个塔板之间设置了旋泡除沫板？（C）A.1 和 2 B.2 和 3 C.3 和
13、4 D.4 和 525.下列哪项不属于硫酸干燥氯气的优点？（C）A.强的脱水性 B.不与氯气反应C.不具有挥发性 D.硫酸价廉易得26.氯产品的发展前景（D） 。A.无机氯产品 B.有机氯产品C.农药 D.精细化工的深度加工27.下列哪一个不属于无机氯产品？（D）A.盐酸 B.漂白粉 C.AlCl3 D.CH2Cl228.在泡沫吸收塔中，气液两相常形成三种类型的分散系统，该分散系统包括（D） 。鼓泡层 泡沫层 雾沫层A. B. C. D.29.泡沫塔中，当空塔速度介于 0.50.7m/s 时，气液两相将形成（A）A.鼓泡层 B.泡沫层 C.雾沫层 D.液泛层30.导致氢气出口压力偏高的原因（D
14、） 。A.氢气压缩机前的设备或管道泄漏B.用氢部门未事先通知，突然停止用氢或减少用氢量C.通往用氢部门的管道流通不畅或堵塞D.A、B 、C 三项都是31.设置钛制鼓风机处的氯气含水量应高于（B） 。A.0.1% B.0.5% C.1% D.5%32.氯气紧急处理中水封封入高度一般取（C）mm。A.5060 B.100120 C.80100 D.12014033.当进塔硫酸含量在 95%以上，温度在 30以下时，最后出干燥塔氯气含水量可达到（A）以下。A.0.06% B.0.01% C.0.1% D.0.003%34.氯压机紧急停车时应采取的措施（D） 。立即关死氯气回流阀 立即关死调压阀，并截
15、断电源 关死硫酸加酸阀A. B. C. D. 35.湿氯气对钢材具有较强的腐蚀，其腐蚀作用主要是由哪几种物质引起的？（D）A.HclO、ClO - B.HClO、ClO - 、初生态氧C.HclO、ClO -、HCl D.HClO、ClO -、HCl 、初生态氧36.目前广泛采用的氯气冷却器材是（A） 。A.钛管冷却器 B.石墨冷却器 C.玻璃冷却器 D.碳钢冷却器37.气液分离器的工作原理（C） 。A.利用气液两相受重力不同进行分离B.利用气液两相受离心力不同进行分离C.利用气液两相受重力、离心力不同进行分离D.利用气液两相的密度不同进行分离38.纳氏泵在压缩输送氯气过程中有何优点？（D）密
16、封效果好 性能好 便于拆换叶轮A. B. C. D. 39.下属哪一个不属于氢气处理过程中的主要设备？（C）A.氢气间接冷却器 B.氢气除沫器C.氢气自动排空系统 D.氢气洗涤塔40.为了精制电解槽出来的氢气，常采用 NaOH 和 Na2S2O3 洗涤氢气中的氯气、二氧化碳等杂质，下列哪一个不属于该过程的主要反应？（D）A.3Cl2+4Na2S2O32Na 2SoO4+2NaCl+Na2SO3B.CO2+NaOHNaHCO 3C.2CO2+4NaOH2NaCO 3+2H2OD.Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H 2O41.尾氯一般用于制（B） 。A.FeCl3 B.合成盐酸 C.次氯酸
17、钠 D.液氯42.目前我国中小型氯碱厂最为常用的是哪种氯压机？(D)A.透平压缩机 B.往复式压缩机 C.螺杆式压缩机 D.纳氏泵43.氯气处理工序除雾包括（D）A.酸雾 B.酸雾、盐雾C.酸雾、水雾 D.酸雾、盐雾、水雾44.出干燥塔的氯气含水量最终决定于进最后一塔的硫酸的（B） 。A.温度 B.浓度 C.温度和浓度 D.喷洒密度45.氯气不能与下列哪种物质发生加成反应？（D）A.乙烯 B.1，3-丁二烯 C.丙烯 D.乙醇46.氯气冷却过程实际上是一种传热过程，传热的基本方式包括（C） 。A.对流和辐射 B.热传导和对流C.热传导、辐射和对流 D.热传导和辐射47.泡沫塔中，当空塔气速大于
18、 3m/s，气液两相将形成（B） 。A.鼓泡层 B.泡沫层 C.雾沫层 D.液泛层48.氯气干燥采用填料塔时，如果空塔气速过高，将引起（C）现象，导致传质效果极差。A.沟流 B.液泛 C.雾沫夹带 D.壁流49.可能出现氢气放空装置失灵的因素有（D） 。A.浮筒，重锤质量比例失调B.杠杆轴承损坏，转动部位卡死，浮阀浮不起来C.水筒失水，浮筒浮不起来D.A、B、C 三项都是50.下列哪一个不属于氢气放空管因雷击着火所应采取的措施？（C）A.用压力高于氢气的惰性气体冲进放空管将火吹熄B.迅速关死氢气放空阀 C.立即将电解工序停车三、填空题1. 氯产品的发展 是氯碱工业发展的主要推动力2.硫酸吸水的
19、过程其传质速率主要是由 分子扩散 控制。3.氯产品的发展方向 无机氯产品向有机氯产品及精细化工的深度加工发展 。4.氯气在空气中的耐毒极限为 3mg/l ，车间空气中氯含量最高允许浓度为 1mg/l 。5.氯气泄漏地点多发生在氯气干燥工序和电解工序之间的 安全水封 处。6.氢气处理流程分为 冷却 、 洗涤 、 输送 三个部分。7.氢气洗涤常用的设备有填料塔、喷淋塔和、泡沫塔三种。8.氯气采用分段冷却的主要目的 及时转移氯气冷却过程中中放出的热 。9.氢气在空气中的爆炸极限 5.087.5% 。10.塔板出现部分穿流时，应采取的措施是倒塔清洗或更换筛板 。11.电解氯化钠水溶液的总反应方程2Na
20、Cl+2H2O=2NaOH+Cl2+H 2。12.氯气紧急处理装置采用 吸收 法，常用 10%20% 作为吸收剂。13.氯气的干燥过程是物质以 扩散 作用从一项（气相氯气）转移到另一相（液相硫酸）的过程，称为 扩散 过程，也称为 吸收 过程。14.目前采用的氯气干燥工艺是用硫酸 循环干燥方式，采用湿氯气与硫酸 逆流 接触。15.为防静电发生，管内氢气流速应严格控制在 15m/s 下。16.常用的氢气压缩机有 水循环泵、纳氏泵和 罗茨鼓风机。17.电解工段来的氢气纯度一般控制在 98% 以上。18.氯气紧急处理过程中的反应原理 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。19.出现干燥氯纯
21、度低的原因可能是 原料氯气纯度或某些负压部分泄漏。20.纳氏泵流程中的最大特点是利用硫酸进行 冷却循环 以排除氯气受压时产生的 热量 。21.氯气冷却的主要设备有 喷淋塔、泡沫塔 和 列管式冷却器种。22.常用的除雾器有 管式纤维除雾器和 丝网除雾器 两种。23.硫酸单耗取决于 进第一塔氯气含水量，进最后一塔硫酸浓度以及 出塔硫酸浓度 。24.氯气冷却方式可分为 直接冷却 、 间接冷却 和 闭路循环氯水直接冷却。25.氢气排入大气时要先经 阻火器 ，氢气带压设备和管道在适当位置应加 防爆膜 。26.氯气常用硫酸干燥的原因 硫酸具有很强的吸水性且不与氯气反应 。27.硫酸浓度越高，硫酸液面上的水
22、蒸气分压 越低 。28.酸雾捕集器主要用于除去氯气中夹带的 盐雾 和 酸雾 。29.用于氯气干燥的填料塔，其填料材质一般用 PVC 或 CPVC 。30.透平压缩机要求氯气中含水量小于 100*10-6，不含盐雾，浓酸液滴，含氯约 95% 的干燥氯气。31.压缩后的氯气部分回流的主要目的是为了防止压缩机发生 喘振 或 倒吸 现象。32.出洗涤塔氯气温度过低会生成 Cl 28H2O 结晶 导致管道堵塞。33.氯气干燥流程一般分为两大类，即采用填料塔的 多塔制流程、泡沫塔 流程和强化塔型的流程。34.为了提高氯气干燥过程中的传质效率，常采用泡沫塔流程。35.间接冷却流程中，湿氯气出第一钛管冷却器的
23、温度一般应小于 40 ，出第二钛管冷却器的温度控制在 1215 左右。36.纳氏泵突然停车时，容易引起 短路 ，造成 跑氯 事故。37.氯气紧急处理装置主要处理 氯气输送设备突然发生故障停车时至切断电解直流供电期间 电解槽内产生的氯气。38.氯压机中的润滑油温度过高的原因可能是 油质差 、 油位低 、 轴承损坏 。39.常用的钛管冷却器有 浮头式 和 简易 钛列管冷却器两种类型。40.氯气干燥塔中，浓硫酸从 塔顶 进，从 塔底 出。41.透平压缩机要求氯气中含水量在 10010-6以下，进入透平机之前氯气还需经过洗涤和干燥装置。42.氯气处理流程主要包括 冷却 、 干燥 、 输送 三个部分。4
24、3.氯气紧急处理装置的设计能力是按一次事故所需处理的氯气总量而定。44.经透平机压缩后分配给各用户的氯气压力一般在 0.20.35 MPa 之间。45.喷淋塔有 填料塔 和 空塔 之分。46.出现干燥塔泡沫层高度太低的原因可能是 氯气通入量小和加酸量少 。47.氯气的压缩和输送可采用单级鼓风机、 往复式压缩机 、 透平压缩机 、 螺杆式压缩机 和液环式压缩机等五种，其中常用的是透平压缩机 和 纳氏泵 。48.启动酸泵时，总是先将泵充满酸液，这量为了避免 气缚 现象的发生。49.泵的安装位置太高可能会导致 气蚀 现象。50.泡沫塔中，当气体空塔速度大于 3m/s 时，易造成 液泛 现象，影响塔板
25、效率。四、简答题1.在传统的三塔串联流程中，应如何控制好硫酸的温度和浓度？答：硫酸吸水过程是一个放热过程，而且吸收推动力与硫酸液面的饱和蒸气压和氯气中水蒸气分压有关，干燥氯含水量与硫酸进出干燥塔温度有关。一般三塔制的填料塔流程，湿氯气冷却后进入第一氯气干燥塔与 75%左右的硫酸逆流接触，除去部分水后再进入第二干燥塔，98%硫酸首先进入第三塔，各干燥塔硫酸温度控制应根据出第二段钛管冷却器湿氯气的含水量以及冷冻负荷而定。2.氯气处理系统应有哪些安全措施？答：氯碱厂为了防止意外事故造成的氯气外逸，一般在氯气总管进入氯气处理工序之前需设置氯气事故处理装置，该装置一般采用填料塔或喷淋塔，以氢氧化钠溶液吸
26、收氯气；当系统内氯气压力超过一定范围后，氯气便通过设计高度的液封进入装置，在中小型氯碱厂，比较简单的措施是设置水封槽，当氯气压力超过一定值时就冲破水封，进入盛有氢氧化钠溶液的液封槽而被吸收。3.管式纤维除雾器有哪些特点？答：除雾器除雾效果好坏直接影响氯气含水量及其携带的盐水量，管式纤维除雾器相比于其他除雾器具有除雾效率高，压力损失也较小，能利用其除下的液滴自行清洗其污物，其纤维多用含氟硅油等进行疏水性表面处理以降低其表面阻力。4.为什么不宜采用氯气直接冷却流程？答：直接冷却流程是以工业水在填料塔或空塔内直接喷淋洗涤氯气，用水与氯气直接接触传热，冷却水吸收氯气后形成氯水，氯水虽经蒸汽加热或真空脱
27、氯部分氯气得以回收，或采用空气吹除氯气，用碱液吸收制次氯酸钠，但尚有部分氯气溶解于水中作为三废排掉，不但增加了氯气消耗，而且污染环境，所以氯气直接冷却流程冷却氯气存在着很大的弊端，不宜采用。5.设置氯气紧急处理装置的目的是什么？在哪几种情况下需要进行氯气紧急处理？答：为解决电解槽开停车、检修及氯气紧急排放需设置氯气紧急处理装置，以避免氯碱生产中氯气泄入大气。氯气紧急处理有以下几种情况：（1）电解直流电波动过大，氯气处理系统的压力调节系统灵敏度不够或本身的故障而使电解产生的氯气不能及时输送；（2）送氯设备故障，动力电源故障使氯气倒压；（3）其他原因造成的氯气泄漏。6.氯气干燥过程中，从哪些方面来
28、降低硫酸的消耗？答：氯气干燥的硫酸耗用量主要取决于进干燥塔的氯气含水量、进最后塔的硫酸浓度、出塔废酸浓度，以及在一定的空塔气速下被夹带出系统的少量硫酸。水蒸气分压增高，含水量也高，对采用直接水冷却的流程，由于氯气中还含有游离水珠，所以应有过滤装置。出口氯气含水量要求不下于 0.04%，一般情况下，只要硫酸排出时的浓度控制在 75%左右，氯气干燥塔的温度控制在 15，采用 98%的硫酸干燥时，每吨氯气耗用硫酸不大于 13kg。7.透平压缩机发生喘振或倒吸的原因是什么？应如何进行调整？答：透平压缩机发生喘振或倒吸的原因是由于电解槽氯气发生量少，工厂用氯量少时引起的；处理方法是将压缩后的部分氯气回流
29、到压缩机一级进口、干燥塔出口或电解槽出口氯气总管，有时也采用调节回流量来控制电槽出口负压，以保证氯气连续压缩。8.氯气干燥工序怎样去除 NCl3？答：处理氯气中的 NCl3有很多方法，需按具体条件经过必要的试验以建立各自的工艺。目前常用的方法有：（1）用液氯洗涤法去除 NCl3；（2）直接喷淋冷却法，该法存在氯水后处理难的问题；（3）催化分解法消除 NCl3，将 NCl3转化成 N2和 Cl2；（4）利用压缩热分解 NCl3；（5）盐酸处理法。9.简答氯氢处理的主要目的和任务。答：主要目的：确保电解系统在稳定负压下进行生产，为用氯氢工序制得高纯度的氯气和氢气，保证了氯碱系统的连续性生产。主要任
30、务：将湿氯气（氢气）冷却、干燥和压缩输送，并为了保证电解工序劳动条件和干燥氯气（氢气）纯度，还应维持电解槽阴极室在稳定微负压下进行操作，以保证电解过程连续进行。10.氯碱工业副产品氢气经处理后常用于哪些方面？答：氢气的用途十分广泛，除用于生产合成盐酸、氨、甲醇外，还有如下主要用途：(1)用于多种催化加氢制备有机化工产品；（2）石油精炼中，氢用于许多催化反应；（3）氢能使铜、铝、银等金属的氧化物和氯化物还原为金属；（4）氢气可用于燃料电池中；（5）液氢液氧低温高能催化剂已用于火箭发射和宇航中五、论述题1.试述氢气放空管着火的原因。一旦着火怎样处置？答：氢气放空管着火的原因大多是因雷击而引起的，其
31、处理方法包括：（1）用压力高于氢气的惰性气体冲进放空管将火吹熄；（2）迅速关死氢气放空阀（应果断、迅速，否则引起回火） ；（3）特别应该引起注意的是，千万不能降低电解电流或停车，否则将引起回火。氢气放空管着火的危害是极大的，极易引起爆炸，所以要特别给予重视。2.试述氯气处理过程中常出现哪些不正常现象？怎样处理？答：（1）干燥塔积酸，主要原因是由于溢流管堵塞，加酸量过大，溢流管径小，酸来不及排出；处理方法是严格控制硫酸的质量并及时调节好酸用量外，必要时停塔清洗，清除堵塞；（2）出现电解系统氯气呈正压；主要原因是泵抽气量不足或抽气量下降，泵前漏入大量空气，钛管冷却器积水；处理方法是根据具体原因，按
32、岗位操作法认真处理；（3）负压真空表跳表，主要原因是真空管积存液体，干燥塔、冷却塔积酸或积水，电解直流供电波动，氯总管积水等，处理方法是严格按规程及时处理；（4）氯气泵入口真空度大，安全水封向里吸水，主要原因是泵抽气能力大，电解槽电流下降等，处理方法视具体情况而定。3.氯气对人体有哪些危害？一旦中毒怎样进行救护？答：氯气主要是通过呼吸道和皮肤黏膜对人体发生中毒作用。例如：（1） 眼结膜受刺激，眼酸流泪；（2） 鼻咽黏膜受刺激，黏膜发炎；（3） 呼吸道损害，别外在高浓度急性中毒时，会引起“电击式”死亡，皮肤受氯气刺激时干燥刺痛，皮肤有损坏者尤为明显。氯气中毒后的救护方法是：对轻微中毒者，迅速使其
33、离开污染地区，在上风向稍作休息；对严重中毒者，应立即交其抬出现场，送往医疗机构急救。救护人员应具有救护知识，如：（1） 咽喉不适者，用喉喷合剂或苏普合剂内服；（2） 皮肤灼伤敷以软膏；（3） 输液，a.给予高渗液体，b.严格控制输液用量，一般患者24h 内输入的液体不宜超过 1000ml，c.给氧或饮用 2%苏打水。4.为什么说氯气冷却采用间-直接法氯水冷却循环流程比较合理？答：（1）直接冷却流程的优点为传热效果好，能去除 NaCl 等杂质，可不用钛材作为氯气冷却器，但氯水后处理较麻烦，并且，用于氯水冷却的钛管冷却器的传热系数 K 值可达 600 左右，所用钛用量较小，故工程投资相对较低；（2
34、）而间接冷却流程的优点是氯水用量小，工艺流程简单，因没氯水外循环冷却装置，故操作简单，但不具有直接冷却流程法的优点，而采用氯水循环冷却的间-直接法流程是扬各法之长，避各支之短的优化流程。对于大多数中小型氯碱厂而言，由于生产规模不大，氯水脱氯耗气也小，利大于弊，所以氯水冷却采用间-直接氯水冷却循环流程比较合理。5.试述填料-泡罩二合一氯气干燥塔有何优点？答：填料-泡罩二合一氯气干燥塔是一种新型、高效的氯气干燥设备，具有其他设备不可比拟的特点。（1）结构紧凑，占地面积小，与填料干燥塔相比节约占地面积70%；（2）氯气质量高，氯气含水仅为（1020）10 -6，减少了对管道和设备的腐蚀；（3）干燥塔
35、正压操作，使外界干燥塔的水分不易进入系统；（4）硫酸引出冷却，带走了稀释热，使塔温保持恒定在 15左右，氯气的温升亦小；(5)由于采用了条形泡罩，对负荷变化的适应性强，操作弹性大；（6）材质采用内衬 PVC 外包玻璃钢增强，塔径小，机械强度高；（7）硫酸消耗低，塔出口氯气温度低；（8）操作方便，检修容易；(9)塔阻力降较大，一般为 4.96.9kPa。6.试述氯气冷却温度失控对生产有何影响？答：氯气出冷却工序温度太高或太低都对氯气后续处理工序带来负面影响，氯气冷却后出塔温度超标，即高于 15甚至高达 20以上，主要是由于盛夏季节气温高，冷冻水温高，水量不足或因操作不当，未及时根据水温调节水量所
36、致。特别是开停车时未打开冷却水阀门，使氯气未经冷却脱水降温就进入硫酸干燥塔，造成塔温骤升，导致塑料塔板及塔身变形而无法正常生产。出冷却塔的氯气温度超标越大，耗用硫酸也越多，放出的热量也多，若不设置硫酸循环冷却装置，出塔氯气温度将会高达 100以上，使干燥后氯气含水量超标，造成纳氏泵运转寿命缩短，泵前后的管道结垢严重，影响氯气液化器的正常操作。如果冷却后温度过低则会生成 Cl28H2O 结晶物而导致管道堵塞，所以出冷却工序氯气温度一般控制在 1215为宜，这样有利于提高干燥效率，降低硫酸消耗，确保生产正常运行。7.试述氯气干燥的两种流程各有何优点？为了提高传质效率宜选用哪种流程？答：（1）填料塔
37、式的多塔制流程的特点，填料塔流程操作平稳，弹性较大，特别是刚开车氯气流量小时，几乎同满负荷操作一样能达到对水分要求的指标，缺点是填料塔占地面积大，投资多，虽然平时操作方便，大修时清理检修条件极差，既费工又费时。（2）泡沫塔设备小，产量大，投资省，占地少，易操作，易清理，并且运转稳定，维护方便，缺点是阻力降较填料塔大，氯气压缩机动力消耗大，而且操作弹性小，为了提高传质效率，宜选用填料式的多塔制流程。8.某一氯气干燥装置，为了优化流程，将填料塔安装在泡沫塔之前是否合理？试述其原因。答：浓硫酸吸水速率在其他条件不变时，只与氯气中水蒸气分压和硫酸界面的水蒸气分压有关，数学关联式如下 NH2O=D/RT
38、Z(pH2O-pH2O*),其中“*”表示？H 2SO4界面。硫酸浓度高，温度低，水蒸气分压就低，不论流程采用三塔、四塔，填料塔或泡罩塔，填料塔串联泡罩塔，均采用硫酸冷却，在氯气干燥过程中，有两点务必注意：（1）合理分配硫酸浓度， （2）降低干燥过程中硫酸的温度，在一般干燥过程中由于(p H2O-pH2O*)较大，通常能除去 80%左右的水分，尚有 20%左右的水分进入二段干燥塔。此时，若采用填料塔，用硫酸冷却循环喷淋，因循环酸量大，应及时移出吸收过程中的热量，使填料塔温升小，从而不会影响干燥效率。经生产实践证实，氯气中含水可控制在 0.02%0.04%，故填料塔安装在泡沫塔之前不仅合理，而且
39、运转性能比先泡沫塔后填料塔组成的流程更为优越。9.氢气处理中出现的水垢如何清除？答：电解工序产生的氢气在冷却、压送过程中由于结垢严重，会给生产造成隐患，有些厂因此引起氢泵断抽和跳闸现象，若不及时处理，必将导致电槽氢气倒压，影响电解正常运转，氢泵出现断抽，由于水垢在跨叶轮上结垢分布不均，产生有害的振动，使泵瞬时载荷增大，一旦电流波动超载，将导致氢泵跳闸。目前主要的解决办法是采用闭路循环式氢泵流程，取代开放式水冷却流程。由于加入少量工业水来补充氢气带走的水分，大大减少了氢泵内的硬水，从而使水垢明显减少。清除洗涤塔结垢的有效办法是在冷却水内添加阻垢剂。也有一些工厂对冷却水进行磁化处理，此法可清除氢气
40、洗涤过程中的水垢。10.硫酸干燥氯气的过程是典型的双模理论模型，试用双模理论解释硫酸干燥氯气的过程。答：（1）硫酸干燥氯气过程中，气液两相呈逆流接触，由于浓硫酸液膜的水蒸气分压很小，而氯气气膜水蒸气分压很大，在气液两相接触的自由界面附近，被吸收的组分（水分）以分子扩散的方式从气相主体连续通过双膜（气膜和液膜）而进入液相（硫酸）主体。由于此两层膜在任何情况下均呈湍流，因此又称为滞流膜，气液两相流动状态的变化对膜的厚度有影响。(2)气液两相界面上，两相的流动总是相互平衡，即界面上不存在吸收阻力。（3）组分从气相主体（氯气）传送到液相（硫酸）主体，所有的阻力仅存在于两层滞流膜中。通过滞流气膜的浓度降
41、就等于气相平均浓度（分压）与界面气相平衡浓度（分压）之差。气相主体和液相主体因充分的湍动，不存在浓度差。硫酸干燥氯气的过程就是典型的双膜理论模型。六、计算题1.假定某氯气冷却器冷却氯气 1000kg，夹带水蒸气量为 225kg，氯气比热容为 0.4815kJ/kg，氯气冷却水进口温度为 10，出口温度为 18，要求将氯气从 85冷却至 15，求冷却水用量？（17887.9kg）2.氢气离开电解槽温度为 90，压力为 0.1Mpa，含水量为269kg/t100%NaOH，氢气在室外管道由 90冷却至 80，部分水蒸气冷凝，设管中冷凝水量为 W（kg） ，忽略氢气损失，80时，饱和水蒸气分压为 0
42、.483Mpa 中冷凝水量 W？（W=62.9kg）3.某硫酸管为了满足干燥氯气的需要，要求其体积流量为Vs=0.01m3/s，已知该硫酸管内径 D 为 100mm，试求流体在管内的流速？（1.27m/s）4.某氯碱厂氯处理系统出了故障，氯气紧急处理装置采用 10%NaOH作为吸收液，该氯碱厂日产液氯 300t。假定所要处理量为电解工段在 15min 内产生的氯气，问理论上需此 NaOH 溶液多少吨？（35.2t）5.某年产 5 万吨烧碱的氯碱厂，采用管式除沫装置，进除沫器氯气温度为 24，气体过滤速度一般取 0.04m/s，求过滤面积？（13.3m 2）6.用 98%硫酸干燥氯气，硫酸出口浓
43、度为 75%，干燥后氯气中含水是。0.04%（质量） ，假定进干燥塔氯气中含水 0.45%，求每生产 1t 氯气需耗 98%硫酸多少千克？（13.42kg）7.某一氯碱厂，日产液氯 450t，问理论上每天能生产多少吨氢气？（不考虑气体处理过程中的损失） （12.68t）8.某氯气干燥用的填料塔，操作条件下氯气的体积流量为 2m3/s，塔径 D 取 1.5m，求空塔气速？（1.13m/s）9.泡沫干燥塔所用干燥剂是 98%硫酸，现在由于吸收了氯气中的水分，硫酸被稀释至 75%，求每吨 98%硫酸稀释成 75%时吸收了多少水分？（306.7kg）10.在某氯气干燥系统中，氯气中水蒸气被硫酸吸收，平衡关系服从享利定律，气膜吸收系数 kG=2.75*10-7kmol/(m2*s*kPa)，液膜吸收系数 kL=6.94*10-5m/s，溶解度系数 H=1.5kmol/(m2*s*kPa)，试求气相氯气吸收总系数 KG。 （K G=2.7310-7kmol/(m2*s*kPa)）
