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化学基础知识问答题(一)

(2014-05-06 09:55:49)
分类: 电力知识专栏

一、           基础知识部分

1.         A2】什么叫摩尔质量?
答案:质量m除以物质的量n,称为摩尔质量M。即:Mm/n。摩尔质量的国际标准单位(SI)为kg/molM的单位常用g/mol

2.         A1】水的物理性质如何?
答案:水是无色、无味、无臭的透明液体。很厚的水层呈浅兰色,纯水几乎不导电。它的主要物理性质如下:
1)密度随温度的降低而增大,在3.98℃时,水的密度最大。
2)在所有的固态和液态物质中,水的比热最大。
3)在标准状态下,水的沸点为100℃。
4)水的临界温度为374℃,临界压力为21.8MPa
5)在标准状态下,水的冰点是0℃。

3.         B1】化学反应的类型有哪些?
答案:
1)按反应形式分:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
2)按反应机理分:酸碱反应、络合反应、沉淀反应、氧化还原反应。

4.         B1】什么是碱度?什么是硬度?
答案:
1)碱度。是指水中能和氢离子发生中和反应的碱性物质的总量。这些碱性物质主要是碱金属和碱土金属的重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物。分别叫作重碳酸盐碱度,碳酸盐碱度和氢氧根碱度。
2)硬度。水的硬度主要由钙与镁的各种盐类组成,水的硬度分碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。

5.         A2】试述酸的通性?
答案:
1)具有酸性。在水溶液中能电离出氢离子,能使指示剂如石蕊变色;
2)能与碱起中和反应生成盐和水;
3)能与某些金属作用生成氢气和盐。

6.         B2】摩尔的定义是怎样的?
答案:根据第14届国际计量大会的决议,摩尔的定义有两条:
1)摩尔是一系统的物质的量,该系统中所含的基本单元数与0.012Kg-12的原子数目相等。
2)在使用摩尔时,基本单元应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子。或是这些粒子的特定组合。

7.         B1】什么叫导热、对流、热辐射,举例说明?
答案:温度不同的物体相互接触,直接接触物体各部分间热量传递现象叫导热;冷热流体之间的热量依靠流体的运动来传递的现象叫对流,依靠电磁波来传递热量的现象叫做热辐射。例如:金属棒一端加热,另一端温度随之升高是导热的结果。水的局部加热会使周围水温度升高是对流传热的结果。太阳的热量传递到地球是热辐射的结果。

8.         A2】导热系数的大小说明什么问题:
答案:导热系数是表明材料导热能力大小的一个物理量,在数值上等于壁的两表面温差为1℃,壁厚度等于1米时,在单位壁面上每秒钟所传递的热量。导热系数越大材料的导热能力也就越强。

9.         A1】什么叫单质、化合物、混合物?并举例说明?
答案:单质是由同种元素组成的物质,如:氧气、铁。铜、汞都是单质。由不同元素组成的物质叫做化合物。如:水是由氢和氧两种元素组成的。硫酸是由氢、氧和硫三种元素组成的苯。所以水硫酸苯都是化合物。由两种以上不同单质或化合物混合在一起组成的物质叫混合物。如:空气等。

10.     B1】什么叫分子量,原子量?
答案:用碳单位来表示1个原子的相对质量叫原子量.用碳单位表示的某物质一个分子的质量,叫做该物质的分子量。

11.     B1】什么叫化学方程式?
答案:利用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式或化学反应式。

二、           净化站部分

12.     B1】水中胶体为什么不易沉降?
答案:是由于同类胶体带有同性电荷,彼此之间存在着电性斥力,相遇时相互排斥,因而不易碰撞和粘合,一直保持微粒状态,而在水中悬浮,另一原因是其表面有一层水分子紧紧包括着,称为水化层,它阻碍了胶体颗粒间的接触,使得胶体在热运动时不易粘合,从而使其保持颗粒状态而悬浮不沉。

13.     C1】试述过滤原理。
答案:用过滤法除去水中悬浮物的原理,是滤料的表面吸附和机械阻留等的综合结果.首先,当带有悬浮物的水自目部进入过滤层时,在滤层表面由于吸附和机械阻留作用,县浮物被阻留下来,于是它们便发生彼此重叠和架桥作用,其结果在滤层表面形成了一层起主要过滤作用的滤膜,其次,过滤中带有悬浮物的水进入过滤层深处时,由于滤层中的介质比澄清池中悬浮泥渣的颗粒排得更紧蜜,经过滤层中弯曲的孔道与滤料有更多的碰撞机会,于是水中的凝紧,悬浮物在滤料表面粘附,使水中的悬浮物得到有效的去除。

14.     B2】机械密封装置有何优缺点?
答案:机械密封的优缺点:
1)一般可完全防止泄漏可提高效率。
2)节省功率;
3)轴不受磨损;
4)操作简便,运行中不需经常调格兰;
5)可以缩短轴长。
缺点是其接触面必须精加工,一旦开始漏泄,须拆泵、麻烦。

15.     B1】水泵启动前检查项目有哪些?
答案:
1)电动机及泵现场清洁,周围不允许有妨碍运行的物件。
2)靠背轮的连接螺栓和保护罩牢固完整,盘动靠背轮应灵活夫摩擦。
3)泵内油质、油位(1/2~2/3)正常。
4)压力表良好,表门开启。
5)空气考克应完好灵活,放尽泵内空气,入口应保持水量充足,并开启水泵入口门,出口门关闭。
6)电动机绝缘合格,外壳接地良好,长期停远水泵在启动前,应由电气值班员测量电动机绝缘。

16.     A2】简述离心泵的工作原理?
答案:离心式水泵在启动前应先充满水,当电动机带动水泵叶轮高速旋转时,叶轮中的水也跟着旋转起来,由于离心力的作用,水便沿着叶轮圆周旋转的切线方向冲进出口管,水排出后在泵壳内的旋转轴附近就形成了真空,进水管中的水在外压力的作用下,被压进泵内填补真空,所以只要叶轮不停地转动,水就源源不断地由进水管进入泵内排出。

17.     A1】影响混凝效果的因素有哪些?
答案:影响混凝处理效果的因素主要有水温、水的PH值、加药量、原水中的杂质以及接触介质等。

18.     B2】化学水处理和化学监督的任务是什么?
答案:
1)供给质量合格,数量充足和成本低的锅炉给水,并根据规定对给水、炉水、凝结水、冷却水、热网补给水和废水等进行必要的处理。
2)对水、汽质量、油质、煤质等进行化学监督、防止热力设备和发电设备的腐蚀、结垢和积集沉积物。防止油质劣化以及提供锅炉燃烧的有关数据。
3)参加热力设备,发电设备和用油设备检修时有关检查和验收工作。
4)在保证安全和质量的前提下,努力降低水处理和油处理等消耗指标。

三、           补给水处理部分

19.     A1】什么叫离子,阳离子和阴离子?
答案:离子是带电的原子或原子团,是由原子失去或得到电子而形成的。带正电荷的离子称为阳离子;带负电荷的离子称为阴离子。

20.     B1】离子交换器反洗的目的是什么?
答案:
1)松动交换剂层,使再生液在交换剂层中均匀分布;
2)清除交换剂上层中的悬浮物、碎粒和汽泡。

21.     A2】再生液浓度是否越高越好,为什么?
答案:
1)浓度过高再生液体积小,不能均匀地和交换剂反应;
2)交换基团会受到压缩而使再生效果下降。

22.     A1】简述补给水处理工艺流程?
答案:综合水泵间来生水生水加热器生水箱生水泵双介质过滤器活性炭过滤器保安过滤器高压泵反渗透装置淡水箱淡水泵阳床除碳器中间水泵阴床混床除盐水箱除盐水泵主厂房热力系统

23.     B1】简述反渗透的原理?
答案:在半透膜隔开的两种浓度不同的液体之间,水自动从较稀的溶液中穿透膜而流入较浓的溶液中,当浓溶液中的液位上升到一定高度时达到平衡,若在浓溶液侧施加一定的压力时,水的流向可以反过来,从较浓的溶液中流向较稀的溶液中,其稀溶液中的杂质会变的越来越少,这就是反渗透。

24.     B1】试述反渗透处理加那几种药,其作用是什么?
答案:反渗透装置所加药剂有:氧化剂(NaClO)、还原剂(NaHSO3)、阻垢剂(MDC220)。
氧化剂的作用是:杀死水中的细菌、病毒、和活性微生物、有机物。
还原剂的作用是:消除残余的氧化剂,避免氧化剂对膜元件(不耐氧化的高分子材料)造成损坏,同时还原剂还是细菌的抑制剂,可以抑制细菌在反渗透膜表面的生长。
阻垢剂的作用是:防止钙镁、二氧化硅等物质在反渗透膜元件浓水侧产生结垢。

25.     A2】对反渗透膜的性能有何要求?
答案:
1)对水的渗透性要大,脱盐率要高;
2)机械强度要好;
3)能适应压力、温度和水质等的变化;
4)使用寿命要长。

26.     B1】试述逆流离子再生交换器的再生步骤?
答案:逆流再生离子交换器的再生步骤如下:
小反洗放水进酸碱置换小正洗正洗。
交换器经多次运行后,下部树脂层也会受到污染,因此必须定期进行大反洗,根据进水浊度,一般1020个运行周期进行一次大反洗,大反洗后的进酸碱量应增大一倍左右。

27.     A2】除碳器的原理是什么?
答案:鼓风式除碳器的原理是:根据亨利定律,在等温和平衡状态下,气体在液体中的溶解度和该气体在平衡时在液面上的分压成正比,因此当用风机从塔底将空气吹入,空气流将气水界面上的二氧化碳带走,减小了二氧化碳的分压,可促使水中游离二氧化碳更进一步的析出排走。进水从上到下,空气流从下到上,可使水在下滴的过程中不断将水中的二氧化碳析出并排除。

28.     A2】简述锅炉补给水处理进入PLC控制系统的化学在线仪表有那些。
答案:
活性炭过滤器出口母管:余氯表、氧化还原电位表、PH计、导电度表、浊度表;
反渗透装置出口:导电度表;
阴床出口:导电度表;
混床出口:导电度表、硅表;
除盐水泵出口母管:导电度、硅表、PH计;
阳酸喷射器出口:酸度计;
混酸喷射器出口:酸度计;
阴碱喷射器出口:碱浓度计;
混碱喷射器出口:碱浓度计;
酸碱中和池废水泵出口:PH计。

29.     B1】保安过滤器的作用是什么,可不可以将保安过滤器旁路?
答案:保安过滤器的作用是截留预处理系统漏过的颗粒性杂质,防止其进入反渗透装置或高压泵中造成膜元件被划破,或划伤高压泵叶轮。

30.     A2】试述混床再生的步骤?
答案:反洗分层进酸碱阴阳树脂的置换整体正洗阴阳树脂混合正洗

31.     A2】在离子交换除盐处理中,阳离子交换的选择顺序规律。
答案:阳离子的选择顺序,在稀溶液中,离子所带的电荷量愈大,愈易被吸取;当离子所带电荷量相同时,离子的水合半经较小的易被吸着;对弱酸性阳树脂,H+的位置会向前移动,居于Fe3+之前。在浓溶液中,阳离子的选择顺序有些不同,某些低价离子会居于高价离子之前。
常见阳离子的选择性顺序是:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+
NH4+>Na+>H+

32.     B2】什么是无顶压逆流再生技术?
答案:无顶压逆流再生,是指不外加气源或水源的压力而实现逆流再生的一种工艺过程,其实质是利用压指层的重力和艺流(或水流)通过压脂层的阻力进行顶压再生的。

33.     B2】影响无顶压逆流再生工艺过程的主要因素是什么?
答案:
1)中排管的排水应畅通,其排水量应等于或大于中排管间距与流速的乘积,才可能形成坚固的树脂贴附层,阻止树脂上升串动。
2)中排管上应有一定厚度的压脂层,压脂层自上而下给一个力,可以稳定树脂使之易于形成贴附层,树脂层越厚,越有利于稳定树脂层的初始状态,从而提高顶压效果。
3)合理的中排管系结构,有利于提高树脂层整体结构强度,以抵抗对树脂的推力,如减小中排管的间距,加大管径,中排管开孔数多和采用半周汇集等,都有利于贴附层由于摩察力所造成的整体结构强度,提高顶压效果。

34.     A2】说明一级除盐阴床漏硅的主要原因?
答案:在一级除盐系统中,阴床受SiO2污染导致出水含硅增加的故障其主要原因是:弱碱树脂利用强碱树脂的再生废液进行再生时发生的.已用过的再生液中NaOH含量低,而含硅酸盐量高,此种再生液进到弱碱阴树脂层中接触到酸性水时,使再生液PH值下降到67,此时硅酸盐聚合成胶体SiO2的速度最快,导致树脂层内积聚大量硅胶体,运行时又逐渐释放,增加强碱阴树脂负担,造成硅泄漏量增加。

35.     B1】试述离子交换的原理?
答案:离子交换过程的机理目前尚不统一。如果把离子交换剂看作具有胶体型结构的物质,那么在离子交换剂的高分子表面,有和胶体结构相似的双电层,双电层中的离子按其活动性的大小可分为吸附层和扩散层,当交换剂遇到含有电解质的水溶液时,电解质对其交换剂表面的双电层就发生交换作用,离子交换作用主要是由于扩散层中的反离子和电解质溶液中其它反离子互换位置所致;然后再与吸附层中的反离子互换位置,而实现交换过程。

36.     A2】新树脂使用前为什么要进行预处理?
答案:在离子交换树脂的产品中,含有少量低聚合物质和未参与聚合、缩合反应的单体,当这种树脂与水以及酸,碱盐的溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量;除了这些有机物外,水中还往往含有FeAlCa等杂质,为了防止这些有机物和无机的杂质影响出水质量效率,因此对新树脂要进行预处理。

37.     B2】强碱性阴树脂被污染的原因是什么?
答案:强碱性阴树脂在运行中,常会受到油质,有机物和铁的氧化物等杂质的污染,在火电厂的除盐设备中的强碱性阴树脂,最易受到原水中动植物腐烂后分解生成的腐值酸和富维酸为主的有机物的污染,被污染后的阴树脂,颜色变深,交换容量下降,正洗时间延长和出水小质变坏(如PH值降低)。

38.     B2】防止强碱性阴树脂被污染的方法有哪些?
答案:防止强碱性阴树脂污染的方法主要有
1)混凝处理:水在进入除盐设备前,用铝盐等做混凝剂进行预处理,可除去原水中绝大部分有机物。
2)活性炭处理:用料状的活性炭做滤料,可吸附有机物,氯,胶体硅,铁化物和悬浮物。

39.     A2】体内再生混合离子交换器的构造特点怎样?
答案:体内再生混合床的构造与普通离子交换器类似,其主要内部结构特点是:底部设有酸液分配装置,该装置通常有平板滤网式、平板水帽式和穹形多孔板石英砂垫层式等与集水装置兼顾使用。其上是1.21.8m 厚的阳、阴树脂层(目前发展有三种树脂的混合床新设备),树脂层上部设有鱼刺形支母管式碱液分配装置,并在阴、阳树脂层的界面处,设有加强型的母支管式中间排水装置,加外有的混合床还专设压缩空气吹洗装置。

40.     A2】离子交换树脂有哪些性能?
答案:离子交换树脂是一种有机高分子化合物,因制造合成工艺的不同,它们的结构和性能也不相同,其主要性能是:
1)物理性能:包括外观,粒度,密度,含水率,溶胀性,耐磨性,溶介性,耐热性和导电性。
2)化学性能:包括有离子交换的可逆性,酸碱性,中和与水解,离子交换的选择性和交换容量。

41.     A3】在离子交换柱的工作过程中,促使颗粒破碎的原因有哪些?
答案:
1)树脂颗粒受到水产生的压力;
2)下部树脂层中的颗粒受到上部树脂重力的挤压;
3)冲洗树脂床层中的颗粒与颗粒之间发生磨擦;
4)树脂中离子的种类改变时颗粒的体积发生变化。

42.     A2】压脂层的作用是什么?
答案:
1)过滤掉水中的悬浮物,使它不进入下部的交换剂层中,这样,便于将其洗去,而不影响下部交换剂层的层次;
2)可以使用于顶压的压缩空气或水均匀地进入树脂层中。

43.     B1】为什么逆流再生的交换器,采用中排装置后即可以防止乱层?
答案:因为逆流再生的交换器,再生液是由下而上流动,其流速稍微快了一些,就会发生和反洗一样的使交换剂层松动的现象,其结果是交换剂不再保持有规则的变化,这样就失去了逆流再生的特点。若在交换剂层表面采用中排装置排水,使向上流动的再生液或冲洗水能均匀地从此排水装置中排走,就不会因为有水流流向交换剂层上面的空间,而将交换剂层松动。

44.     B2】逆流再生的优越性是什么?
答案:首先在进再生液的过程中,交换器底部交换剂总是和新鲜的再生液接触,故它可以得到较高的再生程度。其次,上层交换剂虽然再生程度最差,但还是能进行离子交换,即可以充分发挥上层交换剂的交换容量。

45.     A2】试述反渗透膜污染的危害?
答案:反渗透膜污染的危害有:会导致膜元件的性能的变化,附着层对膜性能的影响,其具体表现为膜的水通量明显下降,任何原因引起的膜孔堵塞,都使膜的水通量降低和截流率增高,对膜孔小的反渗透而言,在实际使用中主要是面临附着层形成对膜的影响。

46.     A2】试述我厂锅炉补给水处理的联接及运行方式?
答案:双介质过滤器、活性炭过滤器采用并联联接,保安过滤器、高压泵、反渗透装置为串连联接,一级除盐采用单元制,混床采用并联联接方式。正常运行时,双介质过滤器4台运行,1台备用;活性炭过滤器不设备用,其中一台检修时,其余设备均能满足正常供水;反渗透装置正常情况下可以运行两套;一级除盐两套运行,1套备用;混床两台运行1台备用。

47.     A1】简述反渗透装置的进水指标?
答案:污染指数小于5,浊度小于等于1mg/L,余氯小于等于0.1mg/L,总有机碳(TOC)小于等于3mg/LPH211(短时异常情况下可放宽至112)。

48.     A2】简述反渗透装置启动的投运顺序?
答案:活性炭过滤器出水保安过滤器出水启动高压泵开高压泵出口电动慢开阀反渗透装置出水合格后向一级除盐设备供水。

49.     B2】简述水集中控制系统操作员站的功能?
答案:
1)监视系统内的每一个模拟量和数字量;
2)显示并确认报警;
3)显示操作指导;
4)建立趋势画面并获得趋势信息;
5)打印报表;
6)控制驱动装置;
7)自动和手动控制方式的选择;
8)调整过程的设定值和配置等。

50.     B2】简述水集中控制系统的控制范围有那些?
答案:水集中控制系统的范围有:
1)锅炉补给水处理系统(预脱盐系统、补给水系统、雨水泵房、酸碱系统);
2)凝结水精处理系统(凝结水精处理系统,再生系统,酸碱系统,加药系统,凝汽器捡漏系统,机组排水操);
3)净化站及废水处理系统(净化站系统,生活废水系统,工业废水系统,加药系统);
4)循环水加氯系统(循环水加氯,雨水泵房,供氢站,锅炉酸洗废水池);
5)燃油泵房(含燃油泵房,泡沫消防泵房)。

51.     A2】阳床的中排为什么要使用不锈钢材料?
答案:
1)中排在再生和大反洗时要承受很大的瞬间交换剂层的托力,因此它要有足够的强度。
2)再生过程中中排浸泡在稀的酸液中,所以它必须有很好的耐腐蚀性。
由以上两条原因可以看出,阳床中排使用不锈钢材料可以满足这两个条件,既有强度又耐腐蚀。

52.     B2】说明一级除盐系统中,阴床漏硅的主要原因并提出防止措施。
答案:在一级除盐系统中的阴床受胶体二氧化硅污染,导致出水含硅增加的故障主要原因是:在弱碱树脂利用强碱树脂的再生废液再生时发生的,已用过的再生废液中的有效烧碱成分已不多,所含硅酸盐量甚高,此种再生液进到弱碱树脂层中接触到酸性水时,使再生液PH值下降到67,此时硅酸盐即聚会生成胶体二氧化硅胶体,运行时又逐渐释放,增加强碱阴树脂负担,造成硅泄漏量增加。为防止漏硅事故,应在利用强碱树脂再生用过的废碱液时,可先排去1/41/3的含硅量多的碱液(至强阴床排液显酚酞碱度,约须1520分钟)。然后再引入弱碱树脂层进行再生,这样可减少或避免弱碱树脂受硅的影响。

53.     B2】简述水集中控制系统的运行控制方式有那些?
答案:水集中控制系统的运行控制方式有:自动方式,成组单步方式,远手操和就地电磁阀硬手操,正常运行方式为自动方式。

54.     A2】解释水集中控制系统功能键:步进\步延\中断\复位的含义是什么?
答案:
步进,正在执行的步序时间或判断条件没有到时,运行人员需要进行下一步序,可使用此功能键。
步延,延长正在执行的步序时间,直到该功能解除才转入下一步序。
中断,程序执行过程中,发现设备故障或系统运行异常,由操作人员发出中断指令。
复位,当操作人员检查并排除现场运行故障后,可执行该功能键解除中断状态,系统从中断位置继续运行。

55.     A2】简述水集中控制系统的报警管理有那几种?
答案:提供报警显示、报警记录、报警提示、报警打印等。

56.     A2】简述水集中控制系统的显示画面有那几种?
答案:具有多窗口的PID图、报警画面、趋势图、指导画面、控制画面、参数修改画面、故障诊断画面、动态画面等。

57.     B2】简述化学除盐的原理?
答案:原水中溶解一些盐类等方面的电解质,当水通过强酸H型树脂层后,水中阳离子均被树脂吸附,树脂上的H+被置换到水中,使其出水呈酸性,其水中含有相当量的H2CO3,通过除碳器除去CO2(还有一定量的残留量),除碳后的水再经过强碱性OH型阴树脂时,水中各种阴离子均被树脂吸附,树脂上的OH-被置换到水中,与水中的H+结合成水。

58.     B2】为什么要对新树脂进行处理?如何处理?
答案:在离子交换树脂的产品中含有少量低聚合物和未与聚合综合反应的单体。还含有铁、铝、铜等无机杂质。为了防止这些有机物和无机物影响出水质量,因此,对新树脂要进行处理。
处理方法:
1)食盐水处理:用二倍于树脂体积的10%NaCl溶液浸泡树脂1820小时以上。浸泡完后放掉食盐溶液,用水洗树脂,直到排出的水不呈黄色为止,然后进行反洗。
2)稀盐酸溶液处理:用约二倍于树脂体积的5%HCl溶液浸泡树脂24小时,放掉酸液后冲洗树脂至排水接近中性为止。
3)稀NaOH溶液处理:用约二倍于树脂体积的2%NaOH溶液浸泡树脂24小时,放掉碱液后冲洗树脂至排水接近中性为止。

C1】一级除盐中为什么将阴床放到阳床的后面?
答案:
1)如将阴床放在前面,则在阴树脂层中有析出CaCO3MgOH2等沉淀物的可能,反应如下:
ROH
Cl-RClOH-
Ca
HCO322OH- CaCO3↓+CO32-2H2O
Mg2+
2OH-MgOH2
2)在除盐系统的第一台交换器中,因必然存在着对手离子的作用,逆反应倾向比较大。因此,处于除盐系统最前面的交换器,不论H型阳交换器或OH型阴交换器,总是不能充分发挥其交换能力的。因强酸性阳树脂的交换势和交换容量通常比强碱性阴树脂的大,价格亦较便宜,所以把它放在前面较合适

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