2025年硝化工藝試題庫附答案一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.硝化反應中，混酸通常指的是（）A.濃硝酸與濃鹽酸B.濃硝酸與濃硫酸C.稀硝酸與濃鹽酸D.稀硝酸與稀硫酸答案：B解析：硝化工藝中，混酸一般由濃硝酸（提供硝基）和濃硫酸（作為脫水劑和催化劑）組成，濃硫酸可提高硝酸的硝化能力并吸收反應生成的水。2.硝化反應的主要危險特性是（）A.吸熱慢反應B.放熱快反應C.吸熱快反應D.放熱慢反應答案：B解析：硝化反應屬于強放熱反應（每摩爾硝基化合物生成約放出150200kJ熱量），且反應速率隨溫度升高急劇加快，易因熱量積聚導致溫度失控。3.硝化工藝中，若反應物料中混入金屬離子（如鐵離子），最可能引發(fā)的風險是（）A.降低反應速率B.加速硝酸分解C.減少副產物生成D.提高產品收率答案：B解析：金屬離子（如Fe3?）可作為硝酸分解的催化劑，促進硝酸分解為NO?、O?等氣體，導致壓力驟升甚至爆炸。4.硝化反應器的攪拌裝置故障時，首先應采取的措施是（）A.加大冷卻介質流量B.立即切斷進料C.提高反應溫度D.啟動備用攪拌答案：B解析：攪拌故障會導致物料混合不均、熱量無法及時導出，此時應立即切斷進料（防止繼續(xù)反應放熱），同時啟動備用攪拌或緊急冷卻。5.硝化工藝中，最常用的緊急冷卻介質是（）A.熱水B.冷凍鹽水C.蒸汽D.壓縮空氣答案：B解析：冷凍鹽水（如10℃~20℃的氯化鈣溶液）冷卻效率高，可快速吸收反應熱，是硝化反應器緊急冷卻的首選介質。6.硝化反應的安全控制參數不包括（）A.反應溫度B.物料配比C.設備顏色D.攪拌轉速答案：C解析：安全控制參數需直接影響反應安全性，設備顏色與工藝安全無直接關聯(lián)。7.硝化產物（如硝基苯）的主要危險特性是（）A.低毒、不燃B.高毒、易燃C.無毒、難燃D.低毒、難燃答案：B解析：硝基苯為高毒物質（可通過皮膚吸收），且閃點79℃，屬于易燃液體（火災危險性分類為乙類）。8.硝化工藝中，為防止硝酸分解，反應溫度通?？刂圃冢ǎ〢.0~20℃B.30~50℃C.60~80℃D.90~110℃答案：B解析：硝酸在50℃以上分解速率顯著加快，因此硝化反應溫度一般控制在30~50℃（具體因物料不同略有調整）。9.硝化反應器的泄爆裝置應設置在（）A.反應器頂部B.反應器底部C.進料管道D.出料管道答案：A解析：泄爆裝置需設置在反應器最高處，確保爆炸壓力優(yōu)先通過頂部泄放，減少對設備主體的破壞。10.硝化工藝中，若發(fā)現物料泄漏至地面，應首先（）A.用清水沖洗B.用砂土覆蓋C.點燃泄漏物D.佩戴防護裝備答案：D解析：泄漏處理時，人員需先佩戴防腐蝕、防毒面具等防護裝備，再進行后續(xù)處置（如砂土覆蓋、收集），避免直接接觸危險物料。11.硝化反應的副產物主要是（）A.二氧化碳B.多硝基化合物C.甲烷D.氮氣答案：B解析：硝化反應中，若溫度過高或硝酸過量，易生成二硝基、三硝基等多硝基化合物（如二硝基苯），其熱穩(wěn)定性差，更易分解爆炸。12.硝化工藝中，硫酸的作用不包括（）A.提供H?促進硝化B.吸收反應生成的水C.降低硝酸濃度D.提高反應速率答案：C解析：硫酸與硝酸混合后，會降低水的活度，提高硝酸的硝化能力（相當于提高硝酸濃度），而非降低硝酸濃度。13.硝化反應器的材質通常選用（）A.普通碳鋼B.304不銹鋼C.鑄鐵D.塑料答案：B解析：硝化物料（如混酸）具有強腐蝕性，304不銹鋼（含Cr18%、Ni8%）耐酸腐蝕性能良好，是常用材質。14.硝化工藝的自動化控制系統(tǒng)中，關鍵聯(lián)鎖不包括（）A.溫度與進料聯(lián)鎖B.壓力與泄爆聯(lián)鎖C.攪拌與冷卻聯(lián)鎖D.設備顏色與報警聯(lián)鎖答案：D解析：聯(lián)鎖需基于工藝參數（溫度、壓力、攪拌狀態(tài)等），設備顏色無安全關聯(lián)。15.硝化反應中，若物料配比（硝酸/被硝化物）過高，可能導致（）A.反應速率過慢B.多硝基副產物增加C.產品純度提高D.熱量釋放減少答案：B解析：硝酸過量會導致被硝化物的多個位點被硝化，生成多硝基副產物，同時增加反應熱釋放風險。16.硝化工藝的廢氣主要成分是（）A.甲烷、乙烷B.氮氧化物（NO?）C.氫氣、氧氣D.二氧化碳、水蒸氣答案：B解析：硝酸分解或反應不完全會產生NO、NO?等氮氧化物，是硝化廢氣的主要污染物。17.硝化反應器的緊急停車步驟中，最后操作的是（）A.切斷進料B.開啟緊急冷卻C.排空反應器物料D.關閉所有動力電源答案：D解析：緊急停車時，應先切斷進料（停止反應）、開啟冷卻（移除熱量）、排空物料（減少風險），最后關閉電源防止電氣火花。18.硝化工藝中，操作人員必須佩戴的防護裝備是（）A.防砸鞋B.防輻射服C.防酸堿手套D.防寒服答案：C解析：混酸具有強腐蝕性，操作人員需佩戴防酸堿手套、護目鏡、耐腐蝕工作服等。19.硝化產物儲存時，應避免與（）接觸A.惰性氣體B.還原劑C.水D.空氣答案：B解析：硝基化合物（如硝基苯）具有氧化性，與還原劑（如金屬鈉、硫化物）接觸可能發(fā)生劇烈氧化還原反應，引發(fā)火災或爆炸。20.硝化工藝的安全評價中，重點分析的是（）A.產品市場需求B.反應熱失控風險C.設備外觀設計D.員工薪資水平答案：B解析：硝化工藝的核心風險是反應放熱失控導致的爆炸，安全評價需重點分析熱失控場景及防控措施。二、判斷題（共15題，每題2分，共30分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.硝化反應屬于取代反應，硝基（NO?）取代有機物中的氫原子。（）答案：√解析：硝化反應的本質是硝基作為親電試劑，取代有機物（如苯）中的氫原子，生成硝基化合物。2.硝化工藝中，攪拌的主要作用是美觀，與反應均勻性無關。（）答案：×解析：攪拌可確保物料混合均勻，避免局部過熱或反應不均，是控制反應溫度的關鍵措施。3.硝化反應器的溫度越高，反應速率越快，因此應盡可能提高溫度以提高產量。（）答案：×解析：溫度過高會導致硝酸分解、多硝基副產物增加，甚至引發(fā)熱失控爆炸，需嚴格控制在安全范圍內。4.硝化廢氣中的氮氧化物（NO?）可用氫氧化鈉溶液吸收處理。（）答案：√解析：NaOH溶液可與NO、NO?反應生成硝酸鹽和亞硝酸鹽（如2NaOH+NO+NO?=2NaNO?+H?O），是常用的廢氣處理方法。5.硝化工藝中，若發(fā)現溫度計顯示異常，應立即用手觸摸反應器外壁確認溫度。（）答案：×解析：反應器外壁可能高溫或帶有腐蝕性物料，直接觸摸會導致燙傷或化學灼傷，應使用備用測溫設備復核。6.硝化產物（如硝基苯）儲存時，可與氧化劑同庫存放。（）答案：×解析：硝基化合物本身具有氧化性，與其他氧化劑（如高錳酸鉀）混存會增加氧化反應風險，需分開儲存。7.硝化工藝的自動化控制系統(tǒng)應具備溫度超溫報警、進料自動切斷功能。（）答案：√解析：根據《重點監(jiān)管危險化工工藝安全控制要求》，硝化工藝需設置溫度與進料聯(lián)鎖、緊急冷卻等自動控制功能。8.硝化反應中，被硝化物（如苯）的加入速度越快，反應越完全，因此應快速進料。（）答案：×解析：快速進料會導致短時間內反應熱大量釋放，超出冷卻能力，引發(fā)溫度失控，需控制進料速率。9.硝化反應器的泄爆片應定期更換，避免因腐蝕或疲勞失效。（）答案：√解析：泄爆片長期受物料腐蝕或壓力波動影響會失效，需按周期（通常12年）更換，確保泄爆功能有效。10.硝化工藝中，操作人員可穿化纖衣物作業(yè)，因其絕緣性好。（）答案：×解析：化纖衣物易產生靜電，硝化物料（如苯）為易燃液體，靜電火花可能引發(fā)火災，應穿防靜電工作服。11.硝化反應的熱量主要通過反應器夾套或盤管內的冷卻介質移除。（）答案：√解析：工業(yè)硝化反應器通常通過夾套或內置盤管通入冷卻水（或冷凍鹽水），吸收反應熱以控制溫度。12.硝化工藝中，若硝酸泄漏至地面，可用清水直接沖洗，無需特殊處理。（）答案：×解析：硝酸與水混合會釋放大量熱量（稀釋熱），可能導致飛濺或局部高溫，應先用砂土覆蓋中和（如撒碳酸氫鈉），再沖洗。13.硝化產物的分析檢測中，需重點監(jiān)測多硝基化合物含量，因其熱穩(wěn)定性差。（）答案：√解析：多硝基化合物（如二硝基苯）的分解溫度遠低于單硝基化合物，含量過高會顯著增加儲存和運輸風險。14.硝化工藝的安全培訓只需針對新員工，老員工無需重復培訓。（）答案：×解析：安全培訓需定期進行（如每年至少1次），確保員工掌握最新工藝變更、事故案例和應急技能。15.硝化反應器的壓力突然升高，可能是由于硝酸分解產生氣體（如O?、NO?）。（）答案：√解析：硝酸分解反應（4HNO?=4NO?↑+O?↑+2H?O）會產生大量氣體，導致反應器壓力驟升。三、簡答題（共10題，每題4分，共40分）1.簡述硝化工藝的主要危險有害因素。答案：主要危險有害因素包括：（1）反應放熱失控：硝化反應為強放熱反應，若冷卻不足或攪拌失效，易導致溫度驟升，引發(fā)物料分解爆炸；（2）物料腐蝕性：混酸（硝酸、硫酸）具有強腐蝕性，可能造成設備泄漏；（3）毒性危害：硝基化合物（如硝基苯）、氮氧化物（NO?）為高毒物質，可通過呼吸道或皮膚吸收；（4）燃爆風險：被硝化物（如苯）為易燃液體，硝化產物（如硝基苯）閃點較低，遇火源可能燃燒；（5）副產物風險：多硝基化合物熱穩(wěn)定性差，易分解爆炸。2.硝化工藝中，如何控制反應溫度以避免熱失控？答案：控制措施包括：（1）設置自動溫度控制系統(tǒng)，實時監(jiān)測反應器溫度；（2）控制進料速率，避免物料集中加入導致放熱過快；（3）確保攪拌裝置正常運行，使物料混合均勻、熱量分布均勻；（4）配備足夠的冷卻能力（如冷凍鹽水系統(tǒng)），并設置溫度與冷卻介質流量聯(lián)鎖；（5）設置超溫報警及緊急停車聯(lián)鎖，溫度超標時自動切斷進料并啟動緊急冷卻。3.硝化反應器的泄爆裝置設計需滿足哪些要求？答案：（1）泄爆面積應符合《爆破片安全裝置》（GB567）要求，確保爆炸壓力能及時泄放；（2）泄爆方向應避開操作區(qū)域和設備密集區(qū)，防止泄放物傷害人員或損壞其他設備；（3）泄爆裝置材質需耐物料腐蝕（如選用316L不銹鋼爆破片）；（4）泄爆裝置應定期檢查和更換，避免因疲勞或腐蝕失效；（5）泄爆后需對反應器進行全面檢查，確認無損壞后方可重新投用。4.硝化工藝中，混酸配制的安全注意事項有哪些？答案：（1）配制順序：先加濃硫酸，后緩慢加入濃硝酸（防止硝酸因稀釋熱分解）；（2）控制溫度：配制過程中需冷卻（如通冷卻水），避免溫度超過50℃導致硝酸分解；（3）攪拌要求：配制時需開啟攪拌，確?；旌暇鶆?；（4）防護措施：操作人員需佩戴防酸堿手套、護目鏡，配制區(qū)域設置洗眼器和淋浴裝置；（5）設備檢查：配制罐需無泄漏，材質耐酸腐蝕（如搪瓷或不銹鋼）。5.簡述硝化工藝廢氣的處理方法。答案：（1）吸收法：用氫氧化鈉溶液（或碳酸鈉溶液）吸收氮氧化物（NO?），反應生成硝酸鹽和亞硝酸鹽；（2）催化還原法：在催化劑（如鉑、鈀）作用下，用氨氣（NH?）將NO?還原為N?和H?O；（3）冷凝法：對含高濃度有機物（如苯蒸氣）的廢氣，通過冷凝回收未反應的物料；（4）焚燒法：將無法回收的有機廢氣通入焚燒爐，在高溫下燃燒生成CO?和H?O。6.硝化反應中，物料配比（硝酸/被硝化物）過高或過低的危害是什么？答案：（1）配比過高（硝酸過量）：會導致多硝基副產物增加（如苯生成二硝基苯），降低產品純度；同時硝酸過量會加劇分解風險，釋放更多NO?和O?，增加反應器壓力；（2）配比過低（硝酸不足）：被硝化物反應不完全，產品收率下降；未反應的被硝化物（如苯）可能在后續(xù)工序中積累，增加燃爆風險。7.硝化工藝中，設備腐蝕的主要原因及預防措施有哪些？答案：腐蝕原因：（1）化學腐蝕：混酸（HNO?、H?SO?）直接與金屬反應；（2）電化學腐蝕：物料中含水或雜質形成原電池；（3）應力腐蝕：設備在應力（如焊接應力）和腐蝕介質共同作用下開裂。預防措施：（1）選用耐蝕材質（如316L不銹鋼、搪瓷）；（2）設備內表面涂覆防腐涂層（如聚四氟乙烯）；（3）控制物料雜質（如氯離子含量），減少電化學腐蝕；（4）定期檢測設備壁厚（如超聲波測厚），及時更換腐蝕嚴重的部件；（5）避免設備長期處于高溫、高濃度酸環(huán)境。8.硝化工藝的緊急停車步驟包括哪些？答案：（1）立即切斷進料閥門，停止向反應器加入硝酸、被硝化物等物料；（2）開啟緊急冷卻系統(tǒng)（如加大冷凍鹽水流量），快速降低反應器溫度；（3）停止攪拌（若攪拌故障導致停車，需保持備用電源供電）；（4）打開泄放閥，將反應器內物料轉移至事故槽（若溫度持續(xù)上升）；（5）關閉所有動力設備（如泵、壓縮機）的電源；（6）通知應急小組，現場設置警戒，禁止無關人員進入；（7）記錄停車過程參數（如溫度、壓力變化曲線），為后續(xù)分析提供依據。9.硝化產物儲存時的安全要求有哪些？答案：（1）儲存場所應為陰涼、通風的庫房，遠離火種、熱源，溫度不超過30℃；（2）與還原劑、酸類、堿類分開存放，禁止混儲；（3）儲存容器需密封，使用耐蝕材質（如鐵桶內涂環(huán)氧樹脂）；（4）設置可燃氣體/有毒氣體報警儀，監(jiān)測泄漏；（5）配備消防設施（如干粉滅火器、砂土），禁止使用水滅火（硝基化合物不溶于水且可能浮于水面繼續(xù)燃燒）；（6）定期檢查容器有無泄漏、腐蝕，記錄儲存量和儲存時間（避免長期儲存導致分解）。10.硝化工藝操作人員的安全培訓內容應包括哪些？答案：（1）工藝原理：硝化反應的化學方程式、反應熱特性、物料危險特性；（2）設備操作：反應器、攪拌、冷卻系統(tǒng)的正確操作方法，常見故障判斷與處理；（3）安全控制：溫度、壓力、物料配比的控制指標，聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能與觸發(fā)條件；（4）應急處置：泄漏、超溫、爆炸等事故的應急步驟，防護裝備（如空氣呼吸器）的使用；（5）法規(guī)標準：《危險化學品安全管理條例》《重點監(jiān)管危險化工工藝目錄》等相關要求；（6）事故案例：分析歷史硝化事故（如2013年某化工廠硝化釜爆炸事故）的原因與教訓。四、案例分析題（共3題，每題10分，共30分）案例1：某化工廠硝化車間生產硝基苯，某日操作人員發(fā)現反應器溫度從45℃快速升至65℃，攪拌電流異常升高（正常為50A，當前75A），同時壓力從0.1MPa升至0.25MPa。問題：（1）分析可能的原因；（2）判斷風險等級；（3）提出處置措施。答案：（1）可能原因：①攪拌裝置故障（如軸承卡阻）導致物料混合不均，局部反應劇烈放熱；②冷卻系統(tǒng)故障（如冷凍鹽水閥門堵塞），熱量無法及時移除；③進料速率過快，短時間內反應熱釋放過多。（2）風險等級：高風險（溫度超安全閾值20℃，壓力上升1.5倍，可能引發(fā)物料分解爆炸）。（3）處置措施：①立即觸發(fā)聯(lián)鎖，切斷進料閥門；②啟動緊急冷卻（切換至備用冷凍鹽水泵，全開冷卻介質閥門）；③檢查攪拌電機，若為機械故障，啟動備用攪拌；④若溫度持續(xù)上升（＞70℃），打開反應器底部泄放閥，將物料轉移至事故槽；⑤通知車間主任和應急小組，現場人員佩戴空氣呼吸器撤離至安全區(qū)域；⑥監(jiān)測車間內NO?濃度（若有泄漏），開啟通風系統(tǒng)。案例2：某硝化裝置檢修后開車，操作人員未檢查攪拌裝置潤滑情況，開車30分鐘后攪拌電機燒毀，反應器溫度從40℃升至80℃，壓力表指針劇烈擺動。問題：（1）分析事故直接原因和間接