化工工艺2化学肥料

第二章 化学肥料

简答题：

1影响尿素合成反应化学平衡的因素有哪些？

2尿素生产中发生的主要反应有哪些？主要副反应是什么？

3提高尿素合成反应温度的利与弊有哪些？

答：有利方面：1、温度升高，转化率也升高； 2、温度升高，加快反应速度，使之很快接近平衡，每提高10℃可以提高2—4倍；

不利方面：1、当温度达到最高温度限时，转化率开始下降； 2、提高了温度亦提高了溶液的平衡蒸汽压，增加CO2压缩机等功耗；3、温度升高，提高了溶液的腐蚀性 4吸收塔在尿素生产过程中有何作用？

答：1-尿素合成反应是可逆的化学反应，转化率只有52%-79%，存在大量未反应的氨和二氧化碳，需要回收；2-尿素合成均采用过剩NH3，系统中存在大量游离氨，需要回收；3-吸收通过水溶液方式，在吸收塔内将未反应的NH3和CO2予以回收，返回合成系统，实现在不同压力和温度下的全循环，杜绝了浪费和环境污染；4-尿素全循环工艺决定的。 5尿素合成的反应机理是什么？

答：尿素合成反应的机理分两步：

第一步为液氨和二氧化碳反应生成液体氨基甲酸铵，此称为甲铵生成反应： 2NH3（l）+CO2(g)→NH4COONH2（l）

第二步为甲铵脱水生成尿素,称为甲铵脱水反应:

NH4COONH2（l）→CO(NH2)2（l）+H2O（l）

6氨和硝酸中和反应制取硝铵的过程中，影响氮损失的主要因素有哪些？

7简述湿法生产磷酸的基本原理，并写出化学方程式。

8简述普通过磷酸钙的生产原理以及为何第二阶段反应慢？

选择题：

1工业生产中尿素采用两段蒸发，两段之间尿液浓度的分界点选择是根据（ C ）而决定的。

A尿素溶液表面蒸汽压力和工业冷却水的温度 B加热蒸汽温度和蒸发器换热面积 C加热蒸汽压力和工业冷却水的温度 D尿素溶液结晶温度和工业冷却水的温度 2在氨碳比、水碳比一定时，CO2平衡转化率与温度的关系正确的是（ A ）。 A先随温度上升而增加，达最大值后随温度上升而下降 B随着温度上升而上升 C先随温度上升而下降，达最小值后随温度上升而增加 D随着温度上升而下降 3在化工生产中，换热器的热量传递以（B）为主。

A热传导B对流传热C辐射传热D其他传热方式

4将一个蒸发器的（C）引入到另外一个蒸发器内作为加热剂的操作称为多效蒸发。 A蒸发原料液B加热蒸汽C二次蒸汽D一次蒸汽

5含有气体CO2、气体O2、液体CO2和干冰组成的体系，其相数和独立组分数分别为（B）。

A 4和2 B 3和2 C 2和4 D 2和3

6压力11MPa、温度160℃条件下，NH3、CO2、NH2COONH4组成物系的独立组分数为（B）

A 1 B 2 C 3 D 4

7尿素合成反应中，氨基甲酸铵脱水生成尿素的反应不是（D）

A微细热反应 B可逆反应 C尿素合成反应的控制步骤 D快速反应 8尿素气提塔的主要作用是（A）

A促使尿素合成液中的甲胺分解 B回收尿素合成液中游离态的氨

C回收尿素合成液中游离态的二氧化碳 D促使氨和二氧化碳发生化合作用

9尿素合成液经气提塔液体分布器在气提管内形成连续、均匀的（C）

A雾膜 B滴膜 C液膜 D气膜

10在尿素装置低压循环系统，尿素水解率较低的原因是（D）

A循环系统操作压力低 B循环系统操作温度低

C循环系统流程短 D循环系统尿液中含有较多的的游离氨和未分解的甲胺 11下图塔设备图形中，Ⅱ表示（C）

A喷淋装置 B筛板 C填料 D塔盘

12尿素生产装置中，在一定的温度范围内，系统水含量增加，其平衡转化率（A） A下降 B上升 C无影响 D微有变化

判断题

1 H2不参加尿素合成反应，对系统的CO2转化率没有影响。（ ╳ ）

2吸收过程有明显的化学反应，例如用水吸收二氧化碳的过程，称为化学吸收。（╳） 吸收过程有明显的化学反应，例如用碱液吸收二氧化碳的过程，称为化学吸收。 3解吸是吸收的反过程，因此不利于吸收的因素亦不利于解吸。（╳）

4甲胺脱水生成尿素主要在高压甲胺冷凝器中进行（╳）

甲胺脱水生成尿素主要在尿素合成塔中进行。

5硝铵蒸发过程中，采用两段蒸发，第一段采用立式液膜式蒸发器，第二段采用卧式蒸发器（√）

填空题：

1中和法生产硝铵的反应方程式为 HNO3+NH3=NH4NO3

2生产磷酸的方法分为湿法磷酸和热法磷酸。

3湿法磷酸的二水物流程中，反应物料在反应槽内停留时间越长，得到的硫酸钙晶体越粗大。 4 磷酸浓度 是重过磷酸钙生产的关键工艺条件。

5尿素的合成主要分两步进行分别为：2NH3 (g)+CO2 (g)=NH4COONH2 (l) （反应方程式）和NH4COONH2 (l)＝NH2CONH2 (l)+H2O (l)（反应方程式）。

6在合成尿素时适当提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表现在抑制缩二脲的生成；降低物系介质的腐蚀性和有利于调节操作的热平衡。

7生产尿素的主要原料有：二氧化碳、液氨

名词解释：

1湿法磷酸：用酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸。

2重过磷酸钙：是以湿法磷酸或热法磷酸分解磷矿得到的以磷酸一钙为主体，含有少量游离磷酸和其他磷酸盐的磷肥

3磷矿的“钝化现象”：

4复合肥料：