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2025年大学煤炭综合利用(煤炭焦化技术)试题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共30分)
答题要求:以下每题有四个选项,其中只有一个选项是正确的,请将正确选项的序号填在括号内。(总共10题,每题3分)
w1. 煤炭焦化过程中,以下哪种物质不是主要产物?( )
A. 焦炭 B. 煤气 C. 焦油 D. 水煤气
w2. 煤的变质程度对焦化产品质量影响较大,变质程度最深的煤用于焦化时,焦炭的( )。
A. 强度最高 B. 挥发分最高 C. 灰分最高 D. 硫分最高
w3. 焦化生产中,焦炉加热用的煤气主要成分是( )。
A. 氢气 B. 一氧化碳 C. 甲烷 D. 乙烯
w4. 以下关于炼焦工艺中熄焦方式的说法,正确的是( )。
A. 干法熄焦能更好地回收焦炭显热 B. 湿法熄焦成本低且环保
C. 干法熄焦焦炭质量不如湿法 D. 两种熄焦方式对焦炭质量无影响
w5. 煤在焦炉炭化室内干馏时,生成焦炭的过程是( )。
A. 先软化再固化 B. 直接固化 C. 先气化再固化 D. 先液化再固化
w6. 焦化厂中,用于分离焦油中各种馏分的设备是( )。
A. 精馏塔 B. 吸收塔 C. 萃取塔 D. 洗涤塔
w7. 在煤炭焦化技术中,提高焦炭强度的关键因素之一是( )。
A. 增加配煤中弱黏结性煤比例 B. 提高炼焦温度
C. 控制焦炭的挥发分 D. 降低焦炉炉墙温度
w8. 以下哪种煤岩成分在炼焦时能增加焦炭的耐磨性?( )
A. 镜质组 B. 惰质组 C. 壳质组 D. 半镜质组
w9. 焦化生产中,煤气净化过程主要是为了去除煤气中的( )。
A. 氢气 B. 一氧化碳 C. 杂质 D. 甲烷
w10. 焦炉炭化室的炉墙材质一般选用( )。
A. 普通碳钢 B. 不锈钢 C. 耐火材料 D. 铸铁
第II卷(非选择题 共70分)
w11. (10分)简述煤炭焦化的基本原理。
w12. (15分)分析影响焦炭质量主要有哪些因素?
w13. (15分)阐述焦炉加热调节的目的和主要调节手段。
w14. 材料:某焦化厂在生产过程中发现焦炭的强度有所下降。经分析,配煤中弱黏结性煤的比例有所增加。已知炼焦过程中,弱黏结性煤单独炼焦时焦炭强度低,而强黏结性煤单独炼焦时焦炭强度高。
问题:请分析配煤中弱黏结性煤比例增加对焦炭强度下降的影响,并提出改进措施。(20分)
w15. 材料:在焦化生产中,煤气净化后的煤气中仍含有一定量的硫化氢等有害气体。这些有害气体排放到大气中会造成环境污染,同时也会影响后续煤气的使用。已知硫化氢可以通过化学吸收等方法去除。
问题:请设计一种煤气脱硫的工艺流程,并说明各步骤的作用。(20分)
答案:
w1. D
w2. A
w3. C
w4. A
w5. A
w6. A
w7. C
w8. B
w9. C
w10. C
w11. 煤炭焦化是指煤在隔绝空气条件下加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、固化、收缩等阶段最终制得焦炭的过程。煤在高温下发生一系列物理化学变化,挥发分逐渐析出,形成煤气、焦油等产物,剩余的固定碳形成焦炭。
w12. 影响焦炭质量的因素主要有:煤质,包括煤的变质程度、煤岩成分等;配煤比,合理的配煤可提高焦炭质量;炼焦温度,合适的温度利于焦炭形成良好结构;炼焦时间,保证足够时间使煤充分干馏;熄焦方式,干法熄焦能回收显热且焦炭质量好;焦炉操作,如加热调节等对焦炭质量有影响。
w13. 焦炉加热调节的目的是使焦炉沿长向、高向加热均匀,保证焦炭质量,提高焦炉生产效率,降低能耗。主要调节手段有:调节煤气流量,通过调节煤气支管阀门开度来控制;调节空气量,保证煤气充分燃烧;调节废气循环量,改善炉内气流分布;调节加热煤气的热值及压力等。
w14. 影响:弱黏结性煤比例增加,导致焦炭内部结构疏松,强度下降。改进措施:适当减少弱黏结性煤比例,增加强黏结性煤比例,优化配煤方案;提高炼焦温度,使弱黏结性煤更好地软化、熔融和固化,改善焦炭结构;加强对焦炭质量的监测,及时调整生产参数。
w15. 工艺流程:煤气先进入吸收塔,在吸收塔中与含有吸收剂的溶液逆流接触,硫化氢等有害气体被吸收剂吸收。吸收后的溶液进入再生塔,通过加热等方式使吸收剂再生,释放出吸收的硫化氢等气体。再生后的吸收剂循环回到吸收塔继续使用。作用:吸收塔用于去除煤气中的硫化氢等有害气体;再生塔用于使吸收剂恢复吸收能力,实现循环利用。
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