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化工
题目

甲烷蒸汽转化采用加压的原因是 。A. 节省动力消耗B. 提高传热效率C. 提高蒸汽余热的利用率D. 以上都是

甲烷蒸汽转化采用加压的原因是 。

A. 节省动力消耗

B. 提高传热效率

C. 提高蒸汽余热的利用率

D. 以上都是

题目解答

答案

D. 以上都是

解析

本题考查甲烷蒸汽转化采用加压的原因,解题思路是分别分析每个选项所提及的原因是否正确。

选项A

在甲烷蒸汽转化过程中,加压可以减少气体的体积。根据理想气体状态方程$pV = nRT$(其中$p$为压强,$V$为体积,$n$为物质的量,$R$为理想气体常数,$T$为温度),在物质的量$n$和温度$T$一定的情况下,压强$p$增大,体积$V$减小。气体体积减小意味着在输送和处理过程中,所需的动力设备(如风机、压缩机等)的功率可以降低,从而节省动力消耗,所以选项A正确。

选项B

加压可以使气体分子间的距离减小,分子运动更加剧烈,从而增加了分子间的碰撞频率和能量传递效率。在传热过程中,这种分子间的有效碰撞能够促进热量的传递,进而提高传热效率,所以选项B正确。

选项C

甲烷蒸汽转化反应是一个吸热反应,反应过程中需要消耗大量的热量。加压可以提高反应的平衡转化率,使得更多的甲烷转化为合成气。同时,反应后的高温蒸汽含有大量的余热,通过合理的工艺设计,可以将这些余热用于预热原料气、产生蒸汽等,提高蒸汽余热的利用率,所以选项C正确。

由于选项A、B、C均正确,所以答案选D。

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