反應(yīng)工程課程考試復(fù)習(xí)大綱

1、判斷題1 .對(duì)化學(xué)反應(yīng)來說，溫度越高，反應(yīng)速率越大，因此高溫操作，可使反應(yīng)器體積最小。2 .多個(gè)PFR串聯(lián)或多個(gè)CSTR串聯(lián)，其流型仍為活塞流或全混流。3 .對(duì)于零級(jí)反應(yīng)，由于反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)，因此催化劑內(nèi)擴(kuò)散阻力對(duì)宏觀反應(yīng)速率無影響。4 .在進(jìn)行均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，既可以在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，也可以在連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器中進(jìn)行，但由于反應(yīng)器操作方式不同，因此所得的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程形式也是不同的。5 .多級(jí)全混釜串聯(lián)，串聯(lián)釜數(shù)增多，返混程度增大，釜數(shù)接近無窮多，返混程度接近全混流。6.釜式反應(yīng)器間歇操作改成連續(xù)操作后，由于省去了輔助時(shí)間，因此一定能提高產(chǎn)量。7 .在絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)

2、不可逆反應(yīng)，由于西勒（Thiele）模數(shù)與反應(yīng)物濃度無關(guān)，因此內(nèi)擴(kuò)散有效因子在床內(nèi)為常數(shù)。2、，2、8 .由于全混釜的停留時(shí)間分布比任意非理想流動(dòng)反應(yīng)器的都寬，因此（二t）cSTR.（二t）NFRk k9.一自催化反應(yīng)A AP P,若其反應(yīng)速率與反應(yīng)物A和產(chǎn)物P的反應(yīng)級(jí)數(shù)均大于零，則在達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率時(shí)，所需的VPFR總是小于VCSTR10 .氣固催化反應(yīng)的本征速率方程是指排除了吸附和脫附阻力后的速率方程。11 .在一絕熱反應(yīng)器中，僅當(dāng)進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)時(shí)，其反應(yīng)溫度和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系才呈線性。12.在流化床中氣泡是貯存反應(yīng)物的主要場(chǎng)所，因此化學(xué)反應(yīng)也主要發(fā)生在氣泡中。13 .流體的混合態(tài)無論對(duì)一級(jí)反應(yīng)

3、還是二級(jí)反應(yīng)的反應(yīng)結(jié)果均無影響。14 .在相同的溫度下，一級(jí)連串不可逆反應(yīng)AP-Q,在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)P的收率總是高于在全混流中進(jìn)行的P的收率。15 .因?yàn)閱我环磻?yīng)就是基元反應(yīng)，因此反應(yīng)級(jí)數(shù)與化學(xué)計(jì)量系數(shù)相同。16 .無論是一級(jí)反應(yīng)還是二級(jí)反應(yīng)，流體的混合態(tài)對(duì)反應(yīng)結(jié)果無影響。17 .填料塔具有較大的相界面積，適用于快速反應(yīng)，而鼓泡塔儲(chǔ)液量大，適用于慢速反應(yīng)。18 .可逆反應(yīng)在管式反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)溫度應(yīng)沿著最佳溫度線操作，使反應(yīng)器體積最小。19 .釜式反應(yīng)器間歇操作改成連續(xù)操作后，由于省去了輔助時(shí)間，因此一定能提高產(chǎn)量。20 .對(duì)氣液反應(yīng)，由于化學(xué)反應(yīng)使液膜阻力減小，故一般為氣膜控制過程。

4、選擇題1.在間歇反應(yīng)器中等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A-R，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)90%時(shí)，所需反應(yīng)時(shí)間為2h,若反應(yīng)改在管式反應(yīng)器中進(jìn)行，空時(shí)為2h,其它條件同間歇反應(yīng)器，則轉(zhuǎn)化率為（）A.60%B.90%C.45%D.75%2 .四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無因次停留時(shí)間分布的方差值仃2為（）；兩只相同體積的全混釜并聯(lián)操作，其無因次停留時(shí)間分布的方差值仃:為（）A.1.0B.0.25C.0.50D.0丁/一,A A一P P（2 2）Q Q,口珀一%工八3.對(duì)一平行一連串反應(yīng)，P為目的產(chǎn)物，若活化能次序?yàn)椋篍2E1 R R為了目的產(chǎn)物的收率最大，則最佳操作溫度序列為（）。A.先Wj后低B.先低后（WjC.

5、tWj溫操作D.低溫操作4 .對(duì)氣固催化反應(yīng)A-R,當(dāng)外擴(kuò)散阻力已消除時(shí)，若為一級(jí)不可逆反應(yīng)，CAG增加，則內(nèi)擴(kuò)散有效因子（）（A.增大B.不變C.降低）。若為二級(jí)不可逆反應(yīng)，CAG增加，則內(nèi)擴(kuò)散有效因子（）（A.增大B.不變C.降低）。5,已知一閉式反應(yīng)器的-D-=0.1,該反應(yīng)器若用多釜串聯(lián)模型來描述，則模型參數(shù)N為uLr rA.4.5B.5.6C,3.5D,4.06 .由示蹤法測(cè)得一反應(yīng)器的停留時(shí)間分布密度函數(shù)E（t）=Je上/20min-1,可判別該反應(yīng)器的流型為（）A.平推流B,全混流C.軸向分散D.多級(jí)混合7 .在氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，為了消除內(nèi)擴(kuò)散阻力，一般采用（）方法。A.

6、增大器內(nèi)流速B.改變反應(yīng)器流型C.改變反應(yīng)器結(jié)構(gòu)D.減小催化劑粒徑8 .下圖中陰影面積表示為（）A.F（t）B.E（t）C.tD.二2 29 .對(duì)于氣固催化反應(yīng)，催化劑粒徑（高，B.降低）可使催化劑的刀增大。10 .對(duì)于熱效應(yīng)不大，反應(yīng)溫度的允許變化范圍又比較寬的情況，用（）反應(yīng)器最為方便。A.單段絕熱床B.多段絕熱床C.換熱式固定床D.自熱式固定床11.氣液反應(yīng)當(dāng)氣膜阻力最大成為控制步驟時(shí)，反應(yīng)發(fā)生在（）A.氣膜內(nèi)B.液膜內(nèi)C.相界面D.液相主體A，P12 .對(duì)一平行反應(yīng)AtQ,反應(yīng)均為一級(jí)，P為目的產(chǎn)物，為了使目的產(chǎn)物的收率最A(yù)（3）R大，若活化能的大小關(guān)系為：（1）EIE2、E3,則操作

7、溫度宜（）（A.高溫B.低溫C.適中）（2）EIE2、E3,則操作溫度宜（）（A.高溫B.低溫C.適中）（3）E2EIS5 .如圖示ABC為某可逆的放熱氣一固相催化反應(yīng)的平衡曲線.DEF為最佳溫度曲線，試回答下列問題：A. 10hB. 3hC. 0.4hD. 0.2h(1)A點(diǎn)與B點(diǎn)的反應(yīng)速率等于多少？(2)D、E及F,哪一點(diǎn)的反應(yīng)速率最大？哪點(diǎn)最??？(3)G、M、E及N各點(diǎn)中，哪一點(diǎn)的反應(yīng)速率最大？(4)D、G及H各點(diǎn)中，哪一點(diǎn)的反應(yīng)速率的大？(5)G與M,哪一點(diǎn)的反應(yīng)速率大？A Ak k1 1 P P6 .一液相復(fù)合反應(yīng),均為基兀反應(yīng)。在單一連續(xù)釜中等溫反應(yīng)，已知該溫度下，A Ak k2

8、2 Q Qk ki i=3k=3k2 2，問當(dāng)最終轉(zhuǎn)化率為80%時(shí)，目的產(chǎn)物P的瞬時(shí)選擇性為：，總選擇性為:。1一7 .對(duì)XA的曲線上存在極小值的情況是反應(yīng)和反應(yīng)的特征。(-RA)Ak1P、8 .一液相復(fù)合反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，在單一連續(xù)釜中等溫反應(yīng)，已知該Ak1Q反應(yīng)溫度下，k1=5k2,問當(dāng)最終反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為80%時(shí)，目的產(chǎn)物P的瞬時(shí)選擇性為，總選擇性為。9 .對(duì)一閉式反應(yīng)器， 已測(cè)知Pe(Peclet準(zhǔn)數(shù))為10,若該反應(yīng)器用多級(jí)串聯(lián)模型來描述， 則模型參數(shù)N為。10.等溫下進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，為達(dá)到XA的轉(zhuǎn)化率，采用單個(gè)CSTR的體積與PFR的體積之比為,進(jìn)行0級(jí)不可逆反應(yīng)，兩者體積之

9、比為。11 .已知一實(shí)際流動(dòng)反應(yīng)器，Pe=20,該反應(yīng)器若用多級(jí)混合模型描述，則模型參數(shù)N=。212 .從反應(yīng)器停留時(shí)間分布測(cè)定中，求得無因次方差仃a=0.98,反應(yīng)器可視為又若求得無因次方差仃2=0.02,則反應(yīng)器可視為。13 .在CSTR中，物料平均停留時(shí)間為1h,停留時(shí)間大于10h的物料粒子占全部物料粒子的%。14 .在PFR中，停留時(shí)間大于平均停留時(shí)間的流體粒子占全部粒子的%,在CSTR中，停留時(shí)間大于平均停留時(shí)間的流體粒子占全部粒子的%。15 .某氣相反應(yīng)A+3B-R,則膨脹因子6A為。16.反應(yīng)物A的水溶液在等溫PFR中進(jìn)行兩級(jí)反應(yīng)，出口轉(zhuǎn)化率為0.5,若反應(yīng)體積增加到4倍，則出口

10、轉(zhuǎn)化率為。17 .在多釜串聯(lián)中，可逆放熱反應(yīng)的最佳溫度序列為隨反應(yīng)釜數(shù)增加而,隨轉(zhuǎn)化率增加而。18 .采用無梯度反應(yīng)器進(jìn)行氣固催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)測(cè)定時(shí)，足夠高的轉(zhuǎn)速，可使消除；足夠小的粒子，可使消除。19 .一氣固催化反應(yīng)A A2 2+BTR,R,若反應(yīng)機(jī)理為：A A2 22c=2Ac2c=2AcBc=BeBc=BeACT+ +BaBat tRCT+CT,此步為控制步驟R RR RR R二則本征反應(yīng)速率方程為：A2BA2B20 .某液相復(fù)合反應(yīng)2AB2AB為使目的產(chǎn)物P的選擇性高，應(yīng)選擇：若采用間歇反應(yīng)釜，其加料方式為；若采用管式反應(yīng)器，其進(jìn)料方式為若E1E2,則反應(yīng)溫度應(yīng)采用簡(jiǎn)答題1.在半彳

11、至為 R的球形催化劑上，等溫進(jìn)行氣相反應(yīng)AuAuB B試以反應(yīng)物A的濃度CA為縱座標(biāo)，徑向距離r為橫座標(biāo)，針對(duì)下列三種情況分別繪出反應(yīng)物A的濃度分布示意圖。(1)化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制(2)外擴(kuò)散控制(3)內(nèi)、外擴(kuò)散的影響均不能忽略圖中要示出GAG,CAS及CAC的相對(duì)位置，它們分別為氣相主體、催化劑外表面、催化劑顆粒中心處A的濃度，CAe是A的平衡濃度。2.在固定床反應(yīng)器中，分別進(jìn)行一級(jí)和二級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)，試比a、b兩處的刀值大小(a處靠近反應(yīng)器的進(jìn)口，b處靠近反應(yīng)器的出口)，并說明理由。(1)一級(jí)放熱反應(yīng)，絕熱操作；(2)二級(jí)反應(yīng)，等溫操作。3 .在一絕熱式管式反應(yīng)器中，進(jìn)行一氣相反應(yīng)A-2

12、P,反應(yīng)器進(jìn)口溫度為650C,反應(yīng)物A進(jìn)口濃度為8%(mol.),出口溫度為750C,A出口濃度為1.6%(mol.)。在反應(yīng)器內(nèi)A、B兩點(diǎn)分別進(jìn)行測(cè)定。(1)測(cè)得A點(diǎn)的溫度為780C,你認(rèn)為正確嗎？為什么？(2)測(cè)得B點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為90%,你認(rèn)為正確嗎？為什么？4 .現(xiàn)有下列反應(yīng)：A+B-5Pr1=k10eJ30000/RTCACBI10ABPB2Qr2:k20e00000/RTCPCBP為目的產(chǎn)物，為了使P的收率盡可能高，應(yīng)選用何種形式的反應(yīng)器？采用什么樣的加料方式和操作條件？5 .設(shè)有三種不同類型的球狀催化劑：A.活性組分均勻分布型B.活性組分分布于表面的蛋殼”型C.活性組分集中于中心的蛋

13、黃”型。若R為目的產(chǎn)物，則k k1 1PPk k2 2QQ0.50.5- -1.51.5=k1 1cA ACB B1.51.5- -0.50.5-k2 2cA ACB B(1)對(duì)反應(yīng)A+B-R,當(dāng)內(nèi)擴(kuò)散阻力可忽略不計(jì)時(shí)，選用什么型為好？為什么？(2)對(duì)有內(nèi)擴(kuò)散阻力的串聯(lián)基元反應(yīng)ZFHS,選用什么型為好？為什么？6 .廠里閑置著兩臺(tái)反應(yīng)釜，反應(yīng)體積分別為5m3和3m3。現(xiàn)欲用來生產(chǎn)乙酸乙酯，由于乙醇大大過量，該反應(yīng)對(duì)乙酸為二級(jí)反應(yīng)，現(xiàn)要求乙酸乙酯的產(chǎn)量盡可能大，你認(rèn)為應(yīng)采用什么樣的連接方式？為什么？7.均相CSTR反應(yīng)器中，放熱S形曲線與移熱直線一般有3個(gè)交點(diǎn)，高溫區(qū)交點(diǎn)、中溫區(qū)交點(diǎn)、低溫區(qū)交點(diǎn)

14、的特征分別是什么？工業(yè)上一般選擇什么區(qū)交點(diǎn)為操作點(diǎn)？為什么？8 .為什么說對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)大于零的反應(yīng)，反應(yīng)溫度越高，消除內(nèi)擴(kuò)散影響所需的粒度越?。糠磻?yīng)物濃度越高，消除內(nèi)擴(kuò)散影響所需的粒度越小？計(jì)算題1 .一級(jí)不可逆反應(yīng)，在150c等溫PFR中可得轉(zhuǎn)化率60%,現(xiàn)改用同樣大小的CSTR中操作，處理量不變，要求轉(zhuǎn)化率為70%。問此時(shí)CSTR應(yīng)在什么溫度下操作？已知反應(yīng)活化能為83.7kJ/mol。2 .在間歇反應(yīng)器中等溫進(jìn)行下列液相反應(yīng)：AB-RrAB-RrR R=1.6C=1.6C；kmol/mkmol/m3 3.h.h2ADr2ADrD D=0.2C=0.2CA Akmol/mkmol/m3 3

15、.h.hrD及他分別為產(chǎn)物D及R的生成速率。反應(yīng)用的原料為A及B的混合液，其中A的濃度等于2kmol/m3。(1)計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率為95%時(shí)，R的收率是多少？(2)若反應(yīng)溫度不變，要求D的收率達(dá)70%,能否辦到？(3)在全混反應(yīng)器中操作時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率如仍要求達(dá)到95%,其它條件不變，R的收率是多少？3 .在一反應(yīng)體積為3m3的CSTR中等溫進(jìn)行下列液相反應(yīng)：A-B；PrP=1.6cAkmol/m3.h2.3.2AQrQ=0.2cAkmol/m.hrP及rQ分別為產(chǎn)物P和Q的生成速率，P為目的產(chǎn)物。反應(yīng)用的原料為A和B的混合液，其中CA0=2kmol/m3,每小時(shí)處理混合液6m3。求:反應(yīng)器出口A

16、,P,Q的濃度，P的收率及總選擇性。4.一均相反應(yīng)A AR RR R, ,其動(dòng)力學(xué)方程式為( (R RA A)=kCkCA Amolmol/ /L.min,L.min,其中k=1min要求X XAfAf=90%,=90%,若反應(yīng)分別在等體積的BR、PFR和CSTR中在相同的條件下等溫進(jìn)行，已知BR的輔助時(shí)間為10min,求：(1)這三種反應(yīng)器生產(chǎn)強(qiáng)度之比值(生產(chǎn)強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)R的摩爾數(shù))(2)求在BR中，生產(chǎn)強(qiáng)度最大時(shí)的最佳反應(yīng)時(shí)間及此時(shí)的轉(zhuǎn)化率。(提示：最佳反應(yīng)時(shí)間在25min范圍內(nèi))。5 .某液相均相反應(yīng)A-P為一級(jí)不可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度100c時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.4h-1,進(jìn)料

17、物料中A的初始濃度為2mol/L。要求P的產(chǎn)量為480mol/h,最終轉(zhuǎn)化率為80%。求下列幾種情況下的反應(yīng)體積：(1)反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，輔助時(shí)間為1h;(2)反應(yīng)在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行；(3)反應(yīng)在活塞流管式反應(yīng)器中進(jìn)行。6.現(xiàn)有一臺(tái)2m3的全混流反應(yīng)器，進(jìn)行液相一級(jí)不可逆反應(yīng)：A A號(hào)號(hào)2R,2R,當(dāng)處理量Q0=1m3/h時(shí)，出口轉(zhuǎn)化率達(dá)80%?，F(xiàn)在原反應(yīng)器后串聯(lián)一只反應(yīng)器，反應(yīng)溫度相同。若為了使處理量增加一倍，則問：(1)串聯(lián)一只全混流反應(yīng)器，總出口轉(zhuǎn)化率仍為80%,該反應(yīng)體積為多大？(2)若串聯(lián)一只2m3的全混流反應(yīng)器，總出口轉(zhuǎn)化率可達(dá)多少？7某液相均相反應(yīng)A+B一P,(-

18、RA)=kCACB；當(dāng)反應(yīng)溫度100c時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5(mol/L)-1.h-1,進(jìn)料混合物中A、B的初始濃度均為2mol/L。要求P的產(chǎn)量為80mol/h,最終轉(zhuǎn)化率為80%。求下列幾種情況下的反應(yīng)體積：(1)反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，輔助時(shí)間為1h;(2)反應(yīng)在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行；(3)反應(yīng)在活塞流管式反應(yīng)器中進(jìn)行。A AR R8 .在一等溫平行反應(yīng)，R為目的廣物，已知R瞬時(shí)選擇性S和轉(zhuǎn)化率X XA A的A AD D關(guān)系為：S=0.60.6+ +2x2xA A-5x-5xA A當(dāng)S=0.5時(shí)終止反應(yīng)。試計(jì)算：(1)在PFR中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)R的總收率(2)在CSTR中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)R的

19、總收率(3)在兩個(gè)串聯(lián)的CSTR中進(jìn)行，當(dāng)?shù)谝桓某隹谵D(zhuǎn)化率為多少時(shí)，才能使總收率達(dá)到最大？此最大總收率為多少？9.在直彳仝為5cm,長(zhǎng)為200cm的閉式反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A-P。進(jìn)料流量為200cm3/s,若將該反應(yīng)器作全混釜處理，得出口轉(zhuǎn)化率為80%。(1)若用軸向擴(kuò)散模型處理，已知軸向擴(kuò)散系數(shù)Da為5.5cm2/s,則在相同反應(yīng)條件下，反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率為多少？(2)若用多釜模型處理，出口轉(zhuǎn)化率又為多少？10 .已知一閉式液相反應(yīng)器在流量為5L/s下進(jìn)行脈沖失蹤，得到停留時(shí)間分布密度函數(shù)11E(t)=e20s1,試求：20(1)平均停留時(shí)間；(2)該反應(yīng)器的反應(yīng)體積為多少？(3)

20、 E(。)F(。和仃2(4)若將該反應(yīng)器用多釜串聯(lián)模型描述，其模型參數(shù)N為多少？11 .一級(jí)氣固催化反應(yīng)：ATR,在反應(yīng)溫度150c時(shí)測(cè)得k kp p= =5s5s, ,D DeAeA= =0.2cm0.2cm2 2Zs,Zs,求：(1)當(dāng)催化劑直徑為100dm時(shí)，內(nèi)擴(kuò)散影響是否已排除？(2)欲保持內(nèi)擴(kuò)散有效因子”=0.8=0.8, ,則顆粒直徑應(yīng)為多少？12.某一級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)，在反應(yīng)溫度150c下，測(cè)得kp=5s-1,有效擴(kuò)散系數(shù)DeA=0.2cm2/s。求：(1)當(dāng)顆粒直徑為0.1mm時(shí)，內(nèi)擴(kuò)散影響是否已消除？(2)欲保持催化劑內(nèi)擴(kuò)散有效因子為0.8,則顆粒直徑應(yīng)不大于多少？13

21、.一氣固催化反應(yīng)A-P,為一級(jí)不可逆反應(yīng)。采用球形顆粒催化劑，顆粒直徑為2.5mm,在450c時(shí)kp為0.46s-1,DeA為2.4Mm%。求：(1)內(nèi)擴(kuò)散有效因子值Y為多少？(2)若kp為0.92s-1,DeA為1.4X0-6m2/s,則此時(shí)催化劑的用量為原用量的多少？(3)若kp為0.92s-1,DeA為1.4M0-6m2/s,要求刀同，則此時(shí)催化劑顆粒大小為多少？14 .在一固定床反應(yīng)器中球形催化劑上等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)A-P,在消除外擴(kuò)散阻力和CAG=10mol/m3時(shí)測(cè)得某處宏觀反應(yīng)速度(-RA)=1mol/(m3床層s)。以催化劑床層計(jì)的本征反應(yīng)速率常數(shù)kV為1.0s-1

22、,床層空隙率為0.3。催化劑有效擴(kuò)散系數(shù)DeA=10-8m2/s。(1)該處催化劑的內(nèi)擴(kuò)散有效因子前；(2)反應(yīng)器中所裝催化劑顆粒的半徑。15 .在一固定床反應(yīng)器中等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)A-P,催化劑為球形顆粒，DeA=4X10-5m2/s,在消除外擴(kuò)散阻力和CAG=10mol/m3時(shí)測(cè)得某處宏觀反應(yīng)速度(-RA)=1mol/(kgs)。以催化劑質(zhì)量計(jì)的本征反應(yīng)速率常數(shù)kw為1.0(kg.m3.s)-1,催化劑顆粒密度中為1200kg/m3求：(1)該處催化劑的內(nèi)擴(kuò)散有效因子刀值；(2)反應(yīng)器中所裝催化劑顆粒的半徑；(3)在進(jìn)料量為20m3/s,反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)化率為80%時(shí)，催化劑的裝填

23、量。16.一級(jí)氣固催化反應(yīng)A(g)PtTR(g),在消除了內(nèi)、外擴(kuò)散阻力后，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：33T(C)CA(kmol/m)(-RA)(kmol/mcat.s)40010.145012現(xiàn)將這種催化劑裝在固定床中進(jìn)行等溫反應(yīng)(400C),可視為活塞流。在進(jìn)料流量為3.6m3/h(此時(shí)外擴(kuò)散可忽略不計(jì))時(shí)，反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)化率為80%。已知催化劑裝填量為200kg,顆3粒笥度Pp=2000kg/m，求：(1)400C時(shí)的內(nèi)擴(kuò)散有效因子的值；(2)若將反應(yīng)溫度提高到450C,進(jìn)行等溫反應(yīng)，出口轉(zhuǎn)化率仍為80%,求催化劑裝填量。七、參考答案判斷題I. X2,X3.X4.X5.X6.7.X8.X9.10.XI

24、I. X12.X13.X14.V15.X16.X17.,18.X19.X20.X選擇題1.B2.B、A3.B4.B、C5.B6.B7.D8.C9.B、B10.A11.C12.A、B、C13.C14.D、A、B15.B16.B17.C18.B19.A20.B填空題23.06kJ/mol2.1h3.BBkwCAsJ最大反應(yīng)速率/最大傳質(zhì)速率，kGam4.5.6.使R收率下降，使R收率上升(1)均為0(2)D最小，F(xiàn)最大3/4,3/47.可逆放熱，自催化(3)E最大(4)H最大8.5/6,5/6(5)M點(diǎn)大9.5.5610.-ln(1-XAf)XAf1-XAf11.10.5312.全混流反應(yīng)器，活塞

25、流反應(yīng)器13.0.0045314.0,36.815.-316.0.817.降低，降低18.外擴(kuò)散，內(nèi)擴(kuò)散19.r=k ks sK KB BP PB B.K.KA AP PA A( (X XK KA AP PA AK KR RP PR RK KB BP PB B1)1)2 220.B一次性加入,A連續(xù)滴加B從反應(yīng)器進(jìn)口處加入,A沿管長(zhǎng)多處加入高溫簡(jiǎn)答題的濃度為縱座標(biāo)1.解：以反應(yīng)物ACAeCAe0 0R+R+b b00 0R+R+S S(3)內(nèi)外擴(kuò)散均不能忽略Q)化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制(2)外擴(kuò)散控制2.3.4.(1)華m(2)。小(1)不對(duì)。因最高溫度應(yīng)為出口溫度750c(2)不對(duì)。因最高轉(zhuǎn)化率為8-

26、1.6=0.88管式反應(yīng)器，操作條件：A初始濃度高，B初始濃度低,低轉(zhuǎn)化率，低溫有利5.PFR(1)選A.活性組分均勻分布型。因?yàn)閮?nèi)擴(kuò)散阻力可忽略不計(jì)，說明內(nèi)擴(kuò)散速率很快，反應(yīng)物料很容易沿著孔道向內(nèi)擴(kuò)散。本征反應(yīng)速率較慢，屬于動(dòng)力學(xué)控制，因此均勻分布型為好。選活性組分(2)選B.活性組分分布于表面的蛋殼”型。對(duì)有內(nèi)擴(kuò)散阻力的串聯(lián)基元反應(yīng)2FHS因?yàn)槟康漠a(chǎn)物R是中間產(chǎn)物，內(nèi)擴(kuò)散阻力的存在對(duì)R向外擴(kuò)散不利，易造成FS的反應(yīng),因此選用活性組分分布于表面的蛋殼”型較好。6 .應(yīng)采用小釜在前、大釜在后的連接方式。由于該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，即口下1,在相同的反應(yīng)體積下，為了使產(chǎn)品產(chǎn)量最大，應(yīng)采用小釜在前、大釜在后的連接方式。7 .高溫區(qū)交點(diǎn)：熱穩(wěn)定點(diǎn)，反應(yīng)溫度高，反應(yīng)速度快，能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率高中溫區(qū)交點(diǎn)：熱不穩(wěn)定點(diǎn)低溫區(qū)交點(diǎn)：熱穩(wěn)定點(diǎn)，反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度慢，能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率低工業(yè)上一般選擇高溫區(qū)交點(diǎn)為操作點(diǎn)，因?yàn)榉磻?yīng)