化學反應過程與設備試題(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上化學反應過程與設備試題一.選擇題（每題2分，共20分）1.化學反應器的分類方式很多，按 的不同可分為管式、釜式、塔式、固定床、流化床等。 A. 聚集狀態(tài)； B、換熱條件； C、結構； D、操作方式2.釜式反應器可用于不少場合，除了 。A、氣液相反應； B、液液相反應；C、液固相反應； D、氣固相反應3.間歇操作的釜式反應器出料組成與反應器內物料的最終組成 。A、不相同； B、可能相同； C、相同； D、可能不相同4.反應釜加強攪拌的目的是 。A、強化傳熱與傳質； B、強化傳熱；C、強化傳質； D、提高反應物料溫度5.釜式反應器的換熱方式有夾套式、蛇管式、回流冷凝式和

2、。A、列管式； B、間壁式； C、外循環(huán)式； D、直接式6.管式加熱爐傳熱的主要工藝指標有：全爐熱效應.熱負荷 火墻溫度,流速和全爐壓力降。 A.爐管結焦時間 B.爐管表面熱強度 C.燃燒室輻射強度 D.煙囪抽力7.當化學反應的熱效應較小，反應過程對溫度要求較寬，反應過程要求單程轉化率較低時，可采用 。A、自熱式固定床反應器； B、單段絕熱式固定床反應器；C、換熱式固定床反應器； D、多段絕熱式固定床反應器。8.固定床反應器具有反應速度快、催化劑不易磨損、可在高溫高壓下操作等特點，床層內的氣體流動可看成是 。A、湍流； B、對流； C、理想置換流動； D、理想混合流動9.流化床反應器通常都由殼

3、體、氣體分布裝置、 、換熱裝置、氣固分離裝置和固體顆粒的加卸裝置所構成.A、攪拌器 B、內部構件 C、導流筒 D、密封裝置10.對氣固相流化床反應器，操作氣速應 。A、大于臨界流化速度； B、小于臨界流化速度；C、大于臨界流化速度而小于帶出速度； D、大于帶出速度二.填空題（每空1分，共20分）1.化學反應器是 。根據物質的聚集狀態(tài)分，化學反應器可分為： 和 兩大類。2.釜式反應器主要應用于液-液均相和非均相、氣-液相等反應過程，操作時溫度、濃度容易 ，產品質量 。在化工生產中，既可適用于間歇操作過程，又可用于 操作過程；可單釜操作，也可多釜串聯使用；但若應用在需要較高轉化率的工藝要求時，有

4、的缺點。3.管式反應器主要用于氣相或液相連續(xù)反應過程，具有容積 ，易于 -等優(yōu)點；能承受較高的 ，故用于加壓反應尤為合適；但對于慢速反應，則有需要管子 ，壓降較大等方面的不足。4. 固定床反應器具有反應速度 、催化劑顆粒 、可在高溫高壓下操作等特點，床層內的氣體流動可看成是 。 5空間速度簡稱 ，是指在單位時間內所通過的 原料氣的 流量。用SV表示，單位為 。6.流化床反應器具有傳質、傳熱速率 ，床層溫度 ，操作 等突出優(yōu)點，在生產中得到廣泛應用。三簡答題（每題6分，共30分）1.釜式反應器維護要點是什么？2.流化床反應器的特點是什么？ 3.解釋下列參數：空速SV ;催化劑空時收率SW;催化劑

5、負荷SG.4.催化作用的基本特征是什么？5.氣液相反應器選擇時考慮的因素有哪些？四計算題（每題10分，共20分）1.有液相反應： A + B P + R在120 時，正逆反應速率常數分別為K1=8L/(mol min),k2=1.7L/(mol min)。反應在單一連續(xù)操作釜式反應器中進行，有效裝料量為10L,兩股進料同時等量導入反應釜，其中一股含組分A為3.0mol/L，另一股含組分B為2.0mol/L。反應動力學方程式為 -rA= - rB= K1cAcB-K2cPcR若當組分B的轉化率為0.8時，每股料液的進料流量為多少？2. 乙烯在液體催化劑作用下氧化生產乙醛C2H4（氣）+ 0.5O

6、2 CH3CH0（氣） 采用球形封頭的鼓泡塔式反應器連續(xù)操作，氣液并流，已知塔內氣體混合物的平均流量為4746m3/h，平均空塔氣速為0.715m/s,氣液混合物的含氣率為0.3417，單位時間、單位體積純液體中得到產物乙醛的量為0.15kg/(L h)。若要求乙醛的產量為85Kmol/h,試確定該塔的外形尺寸。五.設計題（10分）今有下列液相平行反應：A+BR dcR/dt = K1cAcB0.3 （主反應，R為目的產物）A+BS dCs/dt= K2cA0.5 cB1.8應采用那種反應器和操作方式？化學反應過程與設備答案一.選擇題（每題2分，共20分）1C 2D 3B 4A 5A ,6B

7、7B 8C 9B 10C二.填空題（每空1分，共20分）1 進行化學反應的設備 均相反應器 非均相反應器2 控制 均一 連續(xù) 需要較大容積3 小 控制 壓力 長4 快 不易磨損 理想置換流動5 空速 標準態(tài)下 h-16 高 均勻 穩(wěn)定 三簡答題（每題6分，共30分）1.釜式反應器維護要點是什么？ P1812.流化床反應器的特點是什么？ P193.解釋下列參數：空速SV ;催化劑空時收率SW;催化劑負荷SG. P1294.催化作用的基本特征是什么？ P1035.氣液相反應器選擇時考慮的因素有哪些？ P35四計算題（每題10分，共20分）1. P68 解：按液相恒容反應計算。 cA0=3.0/2=

8、1.5(mol/L)，cBo=2.0/2=1.0(mol/L) Cp0=0，cRo=0所以 cB=cBo(1-xB)=1.0(1- 0.8)= 0.2(mol/L) cA=cA0 -cBoxB=1.5 -10.8= 0.7(mol/L) cP=cB0xB =10.8= 0.8(mol/L) cR=cB0XB=10.8= 0.8(mol/L)則 V=VR(-rA)/(cA0-cA)=VR(k1cAcB-k2cPcR)/(cAo-cA) =100(80.70.2 -1.70.80.8)/(1.5-0.7)= 4(L/min)所以，兩股進料中每一股進料量應為2L/min。2 解 (1) 計算氣液混合

9、物體積VR 0.15kg/(L h)=0.151000kg/(m3 h)=150 kg/(m3 h)乙醛的產量： 85Kmol/h=8544kg/h=3740kg/h式中 44為乙醛的相對分子質量。 則靜液層體積： VL=3740/150=24.93 (m3) 所以得氣液混合物的體積：VR= VL/(1-G)= 24.93/（1-0.3417）=37.87(m3) （2）計算塔徑D D=0.0188（4746/0.715）1/2 =1.53(m) （3）計算氣液分離空間體積VE 取K=0.75，得分離空間高度： HE=0.751.53= 1.15(m) 故 VE=3.141.5321.51/4=2.11(m3) (4) 計算頂部封頭體積VC 取=1，得頂部封頭體積： VC =3.141.533/12 =0.937(m3) （5）計算反應器總體積V 反應器總體積V=37.87+2.11+0.937= 40.917（m3） （6）計算反應器總高度H反應器總高度H= 40.917 /（3.141.532 /4）= 22.27（m）。五.設計題（10分）解：因為 rR =dcR/dt= K1cAcB0.3 rs =dcs/dt= K2cA0.5cB1.8 所以 rR/r