反應(yīng)工程試題庫(kù)

1、化學(xué)反應(yīng)工程試題一、填空題質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動(dòng)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)稱為三傳一反. TOC o 1-5 h z 物料衡算和能量衡算的一般表達(dá)式為。著眼組分A轉(zhuǎn)化率xA的定義式為?？偡磻?yīng)級(jí)數(shù)不可能大于3。反應(yīng)速率-rA=kCACB的單位為kmol/(m3 h)，速率常數(shù)k的因次為m3/(kmol h )。反應(yīng)速率-rA=kCA的單位為kmol/kg h,速率常數(shù)k的因次為m3/kg h 。反應(yīng)速率- rA = kC J的單位為mol/L s,速率常數(shù)k的因次為(mol)i/2 L-i/2s 。反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系為ink = 10000 +10.2，其活化能為83.14kJ/mol。T某反應(yīng)

2、在500K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k是400K時(shí)的103倍，則600K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k時(shí)是400K時(shí)的105 倍。某反應(yīng)在450時(shí)的反應(yīng)速率是400r時(shí)的10倍，則該反應(yīng)的活化能為(設(shè)濃度不變) 186.3kJ/mol 。非等分子反應(yīng)2SO2+O=2SO3的膨脹因子5so等于 -0.5。非等分子反應(yīng)N2+3H2=2NH3的膨脹因子8日等于2/3。H 2反應(yīng) N +3H =2NH 中(r ) = 1/3 ( - r ) = 1/2 r223NH 2NH 3在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)不可逆反應(yīng)，反應(yīng)物初濃度為CA0，轉(zhuǎn)化率為氣，當(dāng)反應(yīng)器體積增大到n倍時(shí)，反應(yīng)物A的出口濃度為CA0(1-XA)n，轉(zhuǎn)化率

3、為1-(1-XA)n 。在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)不可逆反應(yīng)，反應(yīng)物初濃度為CA0，轉(zhuǎn)化率為，當(dāng)反 應(yīng)器體積增大到n倍時(shí)，反應(yīng)物A的出口濃度為1 1 ，轉(zhuǎn)化率為11 + (n -1)x1 + (n -1)x TOC o 1-5 h z AA反應(yīng)活化能E越土，反應(yīng)速率對(duì)溫度越敏感。對(duì)于特定的活化能，溫度越低溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響越大。某平行反應(yīng)主副產(chǎn)物分別為P和S，選擇性Sp的定義為(np-np(氣-氣。)。某反應(yīng)目的產(chǎn)物和著眼組分分別為P和A其收率p的定義為(np-np0)/ (氣氣)。均相自催化反應(yīng)其反應(yīng)諫率的主要特征是隨時(shí)間非單調(diào)變化，存在最大的反應(yīng)諫率。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常采用的

4、方法有速率控制步驟、擬平衡態(tài) 。對(duì)于連續(xù)操作系統(tǒng)，定常態(tài)操作是指溫度及各組分濃度不隨時(shí)間變化。返混的定義：不同停留時(shí)間流體微團(tuán)間的混合。平推流反應(yīng)器的返混為0；全混流反應(yīng)器的返混為8?？諘r(shí)的定義為。針對(duì)著眼組分A的全混流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程為二二。I。- 1不考慮輔助時(shí)間，對(duì)反應(yīng)級(jí)數(shù)大于0的反應(yīng)，分批式完全混合反應(yīng)器優(yōu)壬全混流反應(yīng)器。反應(yīng)級(jí)數(shù)0時(shí)，多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)的反應(yīng)效果&于全混流反應(yīng)器。反應(yīng)級(jí)數(shù)0時(shí)，多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)的反應(yīng)效果差于全混流反應(yīng)器。反應(yīng)級(jí)數(shù)0時(shí)，平推流反應(yīng)器的反應(yīng)效果優(yōu)于全混流反應(yīng)器。反應(yīng)級(jí)數(shù)0時(shí)，平推流反應(yīng)器的反應(yīng)效果差于全混流反應(yīng)器。對(duì)反應(yīng)速率與濃度成正效應(yīng)的反應(yīng)分別采

5、用全混流、平推流、多級(jí)串聯(lián)全混流反應(yīng)器其反應(yīng)器體稅的大小關(guān)系為 全混流多級(jí)串聯(lián)全混流平推流：通常自催化反應(yīng)較合理的反應(yīng)器組合方式為 全混流 + 平推流相同轉(zhuǎn)化率下，可逆放熱反應(yīng)的平衡溫度 高于 最優(yōu)溫度。主反應(yīng)級(jí)數(shù)大于副反應(yīng)級(jí)數(shù)的平行反應(yīng)，優(yōu)先選擇 平推流 反應(yīng)器。主反應(yīng)級(jí)數(shù)小于副反應(yīng)級(jí)數(shù)的平行反應(yīng)，優(yōu)先選全混流反應(yīng)器。要提高串聯(lián)反應(yīng)中間產(chǎn)物P收率，優(yōu)先選擇 平推流反應(yīng)器。主反應(yīng)級(jí)活化能小于副反應(yīng)活化能的平行反應(yīng)，宜采用里溫操作。主反應(yīng)級(jí)活化能大于副反應(yīng)活化能的平行反應(yīng)，宜采用_高溫操作。S停留時(shí)間分布密度函數(shù)的歸一化性質(zhì)的數(shù)學(xué)表達(dá)式E(t)dt = 1.0。0定常態(tài)連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)，F(xiàn)(0)=

6、0 : F(8)=_匚。41.定常態(tài)連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)，F(xiàn)(t)與E(t)的關(guān)系F(t) = jE(t)dt。042.平均停留時(shí)間亍是E(t)曲線的分布中心：與E(t)的關(guān)系為t =j tE(t)dt。43.方差。2表示停留時(shí)間分布的分散程度： t其數(shù)學(xué)表達(dá)式為。2 =j (t -1 )2 E(t)dt。t0采用無(wú)因次化停留時(shí)間后，E(e )與E(t)的關(guān)系為E(9 ) = tE(t)。采用無(wú)因次化停留時(shí)間后，F(xiàn)(e )與F(t)的關(guān)系為F(e )=F(t)無(wú)因次方差b；與方差b；的關(guān)系為b& =b；/12。平推流反應(yīng)器的b； = 0 :而全混流反應(yīng)器的bg =兩種理想流動(dòng)方式為平推流和全混流 TO

7、C o 1-5 h z 非理想流動(dòng)。&的數(shù)值范圍是01。循環(huán)操作平推流反應(yīng)器循環(huán)比越 大 返混越大。循環(huán)操作平推流反應(yīng)器當(dāng)循環(huán)比8 = 0時(shí)為平推流；當(dāng)8 二二時(shí)為全混流。停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)測(cè)定中，常用的示蹤方法為 脈沖示蹤 和 階躍示蹤。脈沖示蹤法根據(jù)檢測(cè)到的濃度變化曲線可以直接得到E(t)曲線。階躍示蹤法根據(jù)檢測(cè)到的濃度變化曲線可以直接得到F(t)曲線。采用脈沖示蹤法測(cè)得的濃度CA(t)與E(t)的關(guān)系式為E(t)= CA(t)/C0。采用階躍示蹤法測(cè)得的濃度CA(t)與F(t)的關(guān)系式為F(t)= CA(t)/ CA0。N個(gè)等體積全混釜串聯(lián)的停留時(shí)間分布的無(wú)因次方差。& = 1/N。多級(jí)全

8、混釜串聯(lián)模型當(dāng)釜數(shù)N=為全混流，當(dāng)N= 8為平推流。tt全混流的 E(t) = t ； F(t) = 1 - e二。t平推流的 E(t)=0 當(dāng) t。t、=8當(dāng) t = t _； F(t)= 0 當(dāng) t t、=1 當(dāng) t t。軸向分散模型中，Pe準(zhǔn)數(shù)越工返混越大。軸向分散模型中Peclet準(zhǔn)數(shù)的物理意義是 代表了流動(dòng)過(guò)程軸向返混程度的大小。對(duì)于管式反應(yīng)器，流速越_越接近平推流；管子越_越接近平推流。為使管式反應(yīng)器接近平推流可采取的方法有提高流速和增大長(zhǎng)徑比。對(duì)于好推流反應(yīng)器，宏觀流體與微觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。工業(yè)催化劑所必備的二個(gè)主要條件：選擇性高、活性好和壽命長(zhǎng)?；瘜W(xué)吸附的吸附選擇性要高

9、于物理吸附的吸附選擇性。化學(xué)吸附的吸附熱要大于物理吸附的吸附熱?；瘜W(xué)吸附常為單分子層吸附，而物理吸附常為多分子層吸附。操作溫度越高物理吸附 越弱 ，化學(xué)吸附 ；在氣固相催化反應(yīng)中動(dòng)力學(xué)控制包括 表面吸附、表面反應(yīng) 和 表面脫附。氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)指消除內(nèi)外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響測(cè)得的動(dòng)力學(xué)。氣固相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)與宏觀動(dòng)力學(xué)的主要區(qū)別是前者無(wú)內(nèi)外擴(kuò)散的影響。在氣固相催化反應(yīng)中測(cè)定本征動(dòng)力學(xué)可以誦過(guò)提高氣體流速消除外擴(kuò)散、誦過(guò) 減小催化劑顆粒粒度 消除內(nèi)擴(kuò)散。固體顆粒中氣體擴(kuò)散方式主要有分子擴(kuò)散和 努森擴(kuò)散 。固體顆粒中當(dāng)孔徑較大時(shí)以分子擴(kuò)散為主，而當(dāng)孔徑較小時(shí)以努森擴(kuò)散為主。氣固相催化

10、串聯(lián)反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散的存在會(huì)使中間產(chǎn)物的選擇，性下降。氣固相催化平行反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散的存在會(huì)使高級(jí)數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性_下降。Thiele模數(shù)的物理意義。催化劑的有效系數(shù)為催化劑粒子實(shí)際反應(yīng)速率/催化劑內(nèi)部濃度和溫度與外表面上的相 等時(shí)的反應(yīng)速率。催化劑粒徑越大，其Thiele模數(shù)越大，有效系數(shù)越小 ：氣固相非催化反應(yīng)縮核模型中氣相反應(yīng)物A的反應(yīng)歷程主要有三步，分別是氣膜擴(kuò)散_、灰層擴(kuò)散和表面反應(yīng) 。白熱式反應(yīng)是指 利用反應(yīng)自身放出的熱量預(yù)熱反應(yīng)講料。固定床反應(yīng)器的主要難點(diǎn)。多段絕熱固定床的主要控溫手段有段間換熱、原料氣冷激 和惰性物料冷激。固定床控制溫度的主要目的是。固體顆粒常用的密度有堆密度、顆粒密

11、度和真密度，三者的關(guān)系是真密度顆粒密度 堆密度。你們對(duì)于體積為Vp外表面積為ap的顆粒其體積當(dāng)量直徑為頊禎萬(wàn)、面積當(dāng)量直徑為 插萬(wàn)、比表面當(dāng)量直徑為6ap /Vp。固定床最優(yōu)分段的兩個(gè)必要條件是 前一段出口反應(yīng)諫率與下一段進(jìn)口相等 和每一段的操作溫度線跨越最優(yōu)溫度線。二、計(jì)算分析題在恒容條件下，反應(yīng)A+2B=R，原料氣組成為CA0=CB0=100kmol/m3，計(jì)算當(dāng)CB =20 kmol/m3 時(shí)，計(jì)算反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、xB及各組分的濃度。解：在恒容條件下：XB=( CB0- CB )/ Cb0=0.8由 CA0- CA =( CB0- CB )/2 得到：CA =60 kmol/m3x = (

12、C - C )/ C =0.4A A0 AA0在恒壓條件下，反應(yīng)A+2B=R，原料氣組成為CA0=CB100kmol/m3，計(jì)算當(dāng)CB = 20 kmol/m3 時(shí)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、xB及各組分的濃度。解：6 B=(1-1-2)/2=-1;yB0=0.5n=n (1+ y 6 x) = n (1-0.5 x) TOC o 1-5 h z 0B0 B B0B在恒壓條件下：V=V0 n/n0= V0(1-0.5xB)C =n /V= n (1- x )/V (1-0.5x )= C (1- x )/ (1-0.5x )B BB0B 0BB0BBxB=8/9nA0- nA =( nB0- nB )/2x

13、 = ( n - n )/ n =( n - n )/(2 n )= ( n - n )/(2 n )=0.5 x=4/9A A0 AA0 B0 BA0B0 BB0B串聯(lián)-平行反應(yīng)A+B=R，A+R=S，原料中各組分的濃度為CA2.0mol/L，Cb=4.0 mol/L， Cr0=Cs0=0，在間歇反應(yīng)器中恒容操作一定時(shí)間后，得到CA=0.3mol/L，C1.5mol/L，計(jì)算此 時(shí)組分B和S的濃度。解：在恒容條件下： C = C -C ； C = C ； C = (C -C )-C ； C -C = c + cA1 B0 BA2 S R B0 B S A0 A A1 A2得到：Cs=( Ca

14、0-Ca- Cr)/2=(2.0-0.3-1.5)/2=0.1 mol/LCb = Cbo CrCs=4.01.50.1=2.4 mol/L在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫2級(jí)、1級(jí)、0級(jí)均相反應(yīng)，分別求出轉(zhuǎn)化率由0至0.9所需 的時(shí)間與轉(zhuǎn)化率由0.9至0.99所需時(shí)間之比。解：在間歇反應(yīng)器中：t = C手蟲(chóng)AA0- rXa, A0級(jí)反應(yīng):t = Ck-A = kC (x - x .)XA1t00.9t0.90.99=100.99 0.91級(jí)反應(yīng):廠 %dxA0 kC (1 - X )Xa1A0A11 1 - X =InkAT1 一 XA2t00.9 t0.90.99ln 1-011-0.9 = 1 l

15、n 1-0.91-0.99dr X、 A2t = C 手一dXAA0 kC2 （1 - X ）2XA1 A0A5.在等溫恒容條件下進(jìn)行下列氣相反應(yīng)：1 dn 1 n 、A = k -A，試推導(dǎo)：V dt V2級(jí)反應(yīng):1kCA0t-r00.9 =1-0.9t 0.90.991-0= 0.1-r1-0.991-0.92R其反應(yīng)速率方程為（1）以A組分轉(zhuǎn)化率xA表示的反應(yīng)速率方程;（2）以總壓P表示的速率方程。假定原料組分為50%A和50%惰性氣體，氣體為理想氣體。解：(1) % 虹=k 氣 0(1-XV dtV螞=k (1 - X ) dtAJ(2) 5 A=(2-1)/1=1 0.5 n=n (

16、1+ y 5 x) = n (1+0.50A0 A A0XA=2n/n0-2=2P/P0-2dP云=k(1.5P - P)6.在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫二級(jí)反應(yīng)A=B，反應(yīng)速率：- JO.OIC： EL - s）當(dāng)Ca0分別為1、5、10mol/L時(shí)，分別計(jì)算反應(yīng)至CA=0.01mol/L所需的時(shí)間。dC解：在間歇反應(yīng)器中可視為恒容反應(yīng)可視為：-二* = 0.01C2 dtAt =廠 C0當(dāng) CA0=1mol/L 時(shí)，t=9900s當(dāng) CA0=5mol/L 時(shí)，t=9950s當(dāng) CA0=10mol/L 時(shí)，t=9990s7.8.解：k = k e - Rt試畫(huà)出反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系示意圖。

17、In k = In k - R TInk與1/T作圖為一直線某氣相恒容反應(yīng)在400K時(shí)的速率式為：-馬 =0.37p2 MPa/h，(1)試問(wèn)反應(yīng)速率常 dtAdn數(shù)的單位是什么？ (2)右速率式與成一 r = - A = kC2 kmol/(m3 h)，試問(wèn)此反應(yīng)的速A Vdt A率常數(shù)為多少？解：(1)反應(yīng)速率常數(shù)的單位：(hMPa)-1(2) nAx 103 = C x 103 =-Lp x 106E = 10-3RTdnAP = 10-3RTCVART AdtVdt AA-dnA = 0.37 x 10-3 RTC2VdtAk = 0.37 x 10-3RT = 0.37 x 10-3

18、 x 8.314 x 400 = 1.2 m3/( kmol - h) 9.等溫下在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆液相分解反應(yīng)A=B+C，在5min內(nèi)有50%的A分 解，要達(dá)到分解率為75%，問(wèn)需多少反應(yīng)時(shí)間？若反應(yīng)為2級(jí)，則需多少反應(yīng)時(shí)間？解：一級(jí)反應(yīng)：t = CdX=虬二=-ln(1-x )A0 kC (1 - x ) k 1 - x kln(1 - 0.75) in .10.75 = t0.5 ln(1 - 0.5)=二級(jí)反應(yīng)：t = C=上仁A0 kC2 (1 - x )2 kC 1 - x 0 a0AA0At0.750.751 0.5=t = 15 min0.5 1 - 0.750.5d

19、C10.液相自催化反應(yīng)A=B的速率方程為-rA = -汗；=kCACBmol/(Lh)，在等溫間歇金中測(cè)定反應(yīng)速率，CA0.95mol/L，CB0.05mol/L，經(jīng)過(guò)1小時(shí)后可測(cè)得反應(yīng)速率最大值，求 該溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k。解：C =C +C -C =1-C r = a = kC (1 C )B A0 B0 A AA dtA Ad (-r ) _- dC 一反應(yīng)速率最大時(shí)：寸=k (1-2Ca)* = 0，得到Ca=.5被/L對(duì)反應(yīng)速率式積分得到kt = ln(1 - C )C4nCA(1 己cj，代入數(shù)據(jù)得到k=2.944 L/(mol h)11.對(duì)于氣相反應(yīng)：A3P其反應(yīng)速率方程為-r

20、 =kC，試推導(dǎo)在恒容條件下以總壓P表A示的反應(yīng)速率方程。假定原料為50%A和50%惰性組分，dx = kC (1-xA)A 一氣體符合理想氣體。解:在恒容條件下-L CA0dtA0螞=k (1 - x )dtAJ5 a=(3-1)/1=2 0.5n=n0(1+ y AXa)=XA=n/n0-1=P/P0-1dP=k(2P - P)dt 012.對(duì)于氣相反應(yīng)：A3P其反應(yīng)速率方程為-r=kC，在一平推流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫恒壓反 A A應(yīng)。已知反應(yīng)器體積為V,原料體積流量為v0,初始濃度為CA0。試推導(dǎo)：其反應(yīng)器設(shè)計(jì)方程，并以A組分轉(zhuǎn)化率表示成易積分的形式。假定原料為純A,氣體符合理想氣體。解：5

21、 a=(3-1)/1=2 Ya0=1等溫恒壓：v=v0(1+ Ya。5 a XA)=V(1+2Xa)A-A0 1 + 2 xAV = FA00dxdxA J -rA- kCA0A(1 + 2 x、-a dx 1 - xA7A0 A0dxAx = Jk013.在一全混流反應(yīng)器中進(jìn)行下列一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng):C = F = Fa0(1 一 xa)= C A vv0(1 + 2xA)目的產(chǎn)物為P，反應(yīng)器體積為V，體積流量為v。，進(jìn)料為純A組分，濃度為命各組分的濃度表達(dá)式;導(dǎo)出產(chǎn)物P的總收率、選擇性表達(dá)式;(3)導(dǎo)出產(chǎn)物P濃度達(dá)到最大所需的空時(shí)，即最優(yōu)空時(shí)。解：全混流反應(yīng)器中對(duì)A組分作物料衡算F - F

22、 = V(-r ) v (C - C ) = VkCA0AA 0 A0A1 AC =CAA 1 + kx對(duì)P組分作物料衡算:F - F = Vr v C = V (kC - k C )P 0 P 0 P1 A 2 P八 ktCktCC = 1= 1A0p 1 + k t (1 + k t )(1 + k t )212=CA0 - CA - CP=c -q-任a。A01 + k t (1 + k t )(1 + k t )112kk t2C2A0(1 + kJ )(1 + k t )P的總收率:=m =Cp=xP n 一 n C 一 C 1 + k tP的總選擇性：SPnp - np 0 = c

23、p = n - n C k tXkk、1 2P的濃度達(dá)到最大需滿足：d = 0得到最優(yōu)空時(shí)：t dT某一級(jí)氣相反應(yīng)A=2P，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.5min-i，按下列條件進(jìn)行間歇恒容反應(yīng)，1min 后反應(yīng)器內(nèi)的總壓為多少？反應(yīng)條件：(1)1atm純A； (2) 10atm純A； (3)1atm A和9atm 惰性氣體。解：一級(jí)反應(yīng)：*a = k(1 x ) x = 1 e-kt = 1 e-0.5 = 0.393 dtA5 =(2-1)/1=1 n=n (1+5 y x )= n (1+ y x ) P=P (1+ y x )A0A A0 A 0A0 A0A0 A1atm 純 A： yA0=1

24、P=P0 (1+ yA0 xA)=1.393atm10atm 純 A： yA0=1 P=P0 (1+ yA0 xA)=13.93atm1atm A 和 9atm 惰性氣體：yA0=0.1 P=P0 (1+ yA0 xA)=10.393atm解：- = kC2dt A=1 x 冬=9.910 1 - 0.99(1)在平推流反應(yīng)器中：TkCA01-10.99x9.9 1 - 0.99=10 min(2)在全混流反應(yīng)器中：TxAkCA (1 xA )20.999.9 x (1 0.99)2=1000 min某二級(jí)液相反應(yīng)A+B=C，已知在間歇全混釜反應(yīng)器中達(dá)到x0.99需反應(yīng)時(shí)間為10min， 問(wèn)：

25、(1)在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)T為多少？(2)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí) T為多少？ (3)若在兩個(gè)等體積串聯(lián)全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)T又為多少？?jī)蓚€(gè)等體積串聯(lián)全混流反應(yīng)器中:第一個(gè)釜 0.5t =： 第二個(gè)釜 0.5t = 一xa2一：一kC (1 x )2kC (1 x )2A0A1A0A 2由試差法計(jì)算得到：t =51.5min自催化反應(yīng)A+R2R其速率方程為：-r =kC C A A R在等溫條件下進(jìn)行反應(yīng)，已知CA0和CR0，要求最終轉(zhuǎn)化率為xAf。為使反應(yīng)器體積最 小。試問(wèn)：最合適的理想反應(yīng)器組合方式；此最小反應(yīng)器總體積表達(dá)式；在FA0/(-rA)圖上表示各反應(yīng)器的體積。解

26、：(1)最合適的理想反應(yīng)器組合方式：全混釜反應(yīng)器串聯(lián)平推流反應(yīng)器(2)反應(yīng)速率最大點(diǎn)是兩個(gè)反應(yīng)器的分界點(diǎn)。C+C= C +C C= C +C -C = C-CA R A0 R0 R A0 R0 A M A-rA = kCA (Cm - CA)反應(yīng)速率最大時(shí)，d(-rdt=0Ca=0.5Cm若C N0.5C，即x R0Af 2CA0全混釜體積：V = V0(CA0 _ CA)= V(2C - C ) =20(C - C )mkCCRC A0 Mk (C0 + CR 0)2A0R 0平推流體積：CfdCRV =V0Pk (CA0 + CR 0)V=V +Vm P對(duì)于反應(yīng)速率方程為-kCn的液相反應(yīng)

27、，為達(dá)到一定的生產(chǎn)能力，試討論當(dāng)n0、 n=0和n0時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度呈正效應(yīng)，而平推流反應(yīng)器的濃度水平明顯高于全 混流型式，故選擇平推流反應(yīng)器。當(dāng)nE2，應(yīng)如何選擇操作溫度?試采用脈沖示蹤法推導(dǎo)全混流反應(yīng)器的停留時(shí)間分布函數(shù)和分布密度函數(shù)。試采用階躍示蹤法推導(dǎo)全混流反應(yīng)器的停留時(shí)間分布函數(shù)和分布密度函數(shù)。畫(huà)出平推流反應(yīng)器、全混流反應(yīng)器、平推流和全混流反應(yīng)器串聯(lián)及全混流和平推流反應(yīng) 器串聯(lián)的停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)和分布函數(shù)F(t)F(e)和E(e)分別為閉式流動(dòng)反應(yīng)器的無(wú)因次停留時(shí)間分布函數(shù)和停留時(shí)間分布密度 函數(shù)。若反應(yīng)器為平推流反應(yīng)器，試求：(a)F(1)； (b)E(1)；

28、(c)F(0.8)； (d)E(0.8)； (e)E(1.2)若反應(yīng)器為全混流反應(yīng)器，試求：(a)F(1)； (b)E(1)； (c)F(0.8)； (d)E(0.8)； (e)E(1.2)若反應(yīng)器為一非理想反應(yīng)器，試求：(a)F(8)； (b)E(8)； (c)F(0)； (d)E(0)； (e)j E(0 )d (0)；(f) j0E(0 )d(0)00丁烯在某催化劑上反應(yīng)的到丁二烯的總反應(yīng)為C4H8(A)= C4H6(B)+ H2(C)假設(shè)反應(yīng)按如下步驟進(jìn)行：A+a o AaAa o Ba +CBa o B+a假定符合均勻吸附模型，試分別推導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方程:A吸附控制；B脫附控制；表面反應(yīng)控制。乙炔與氯化氫在HgCl2-活性炭催化劑上合成氯乙烯的反應(yīng)C2H2 (A) + HCl (B)= C2H3Cl (C)其動(dòng)力學(xué)方程式可有如下幾種形式：r = k(p p 一 p /K)/(1 + K p + K p + K p )2AB CA A B B C Cr = kK p p /(1 + K p + K p )A A BA AB Br = kK p p /(1 + K p + K p )BABB BC C試分別列出反應(yīng)機(jī)理和控制步驟氣固相催化反應(yīng)：A+B=C，其反應(yīng)機(jī)理如下：A+a = AaB+a = BaAa +B = CaCa = C+