五邑大學(xué)反應(yīng)工程填空題

1、反應(yīng)工程填空題第一章1化學(xué)反應(yīng)工程的內(nèi)容可概括為兩個(gè)方面，分別是反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器設(shè)計(jì)與分 析。反映工程一般是按反應(yīng)物系的相態(tài)來(lái)分類，將化學(xué)反應(yīng)分為均相反應(yīng) 與多相 反應(yīng)兩大類。3傳遞現(xiàn)象包括動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞，再加上化學(xué)反應(yīng)，這就是通常所說(shuō)的三 傳一反。全程轉(zhuǎn)化率必大于單程轉(zhuǎn)化率，因?yàn)槲锪系难h(huán)提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于一定的反應(yīng)物系（如果需要使用催化劑或溶劑，也保持一定），化學(xué)反應(yīng)速率只取決于反應(yīng)物系的溫度、濃度和壓力。工業(yè)反應(yīng)器是化學(xué)反應(yīng)工程的主要研究對(duì)象，其按結(jié)構(gòu)原理的特點(diǎn)可分為塔式 TOC o 1-5 h z 反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、滴流床反應(yīng)器

2、以及_管 式反應(yīng)器和釜式反應(yīng)器。工業(yè)反應(yīng)器的三種操作方式：_間歇操作、 _連續(xù)操作、 _半間歇（半連續(xù)）操作。反應(yīng)體積的確定是反應(yīng)器設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容， 而反應(yīng)體積的確定則需要找出反應(yīng)器設(shè)計(jì)的三類基本方程， 分別為 物料衡算式 、 _能量衡算式 、 動(dòng)量衡算式。數(shù)學(xué)模型法是建立在廣泛的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一種反應(yīng)器放大方法， 其一般步驟分別為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模試驗(yàn)、小型試驗(yàn)、大型試驗(yàn)以及_中間試驗(yàn) 和 計(jì)算機(jī) 試驗(yàn)。反應(yīng)器放大設(shè)計(jì)時(shí)的兩大要?jiǎng)?wù)是提高預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)性 ， 同時(shí)確保能耗低、原料利用率高 ， 且反應(yīng)器放大設(shè)計(jì)需要三方面的知識(shí)儲(chǔ)備:反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、 流體流動(dòng)和相間接觸的流體力學(xué)、反應(yīng)器設(shè)計(jì)的原理和方法。第二章1、

3、速率方程之所以重要，是因?yàn)樗沁M(jìn)行反應(yīng)器分析和（設(shè)計(jì)）的重要依據(jù)之 一。2、反應(yīng)速率的定義是（單位時(shí)間內(nèi)單位體積反應(yīng)物系中某一反應(yīng)組分的反應(yīng)量 。3、反應(yīng)速率的定義為單位時(shí)間內(nèi)單位體積反應(yīng)物系中某一反應(yīng)組分的反應(yīng)量，dc當(dāng)恒容時(shí)，用濃度表示的形式為（r二-dCA）A dt4、已知一級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)的單位為 s-1，二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)的單位為mol-idm3s-1，那對(duì)于n級(jí)反應(yīng)，速率常數(shù)的單位為（moldm3n-3s-1，或者molLn-i s-i5、對(duì)于反應(yīng)A + 2B T 2R ,各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為(-r ) : (-r ) : (r ) TOC o 1-5 h z ABR=(1:

4、2:2 )。6、用阿倫尼烏斯方程表示反應(yīng)速率常數(shù)和溫度的關(guān)系：Ek = Aexp (-)RT7、反應(yīng)物完全相同而反應(yīng)產(chǎn)物不相同或不全相同的一類反應(yīng)，稱為平行反應(yīng)。8、如果平行反應(yīng)的主、副反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若E、E刊，提高選擇性S應(yīng)提高溫度。王H，JP9、可逆放熱反應(yīng)的速率隨溫度的升高既可能增加，又可能降低。10、可逆放熱反應(yīng)中的最佳溫度的表達(dá)式為11、對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度Topt和平衡溫度T - TR Eeqopt = ln _2_、T - T E - EEeq，二者的關(guān)系為eq opt211ATP12、平行反應(yīng)A T s王)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若E(主)E

5、(副)，選(副)擇性5與_濃度無(wú)關(guān)，僅是溫度的函數(shù)。13、多多相反應(yīng)過(guò)程是指同時(shí)存在兩個(gè)或更多相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過(guò)程。14、氣相反應(yīng)2A + B f 3P + S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體，A與B以2 : 1摩爾比進(jìn)料，則 膨脹因子5A=_ 1/2理想吸附模型的基本假定是：各個(gè)吸附位具有相同的能量；被吸附分子 間的作用力可以忽略；屬于單層吸附某平行反應(yīng)主副產(chǎn)物分。別為P和S,選擇性S的定義為：(n-n /n -n )PP0SS017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。18.可逆放熱反應(yīng)具有最佳溫度曲線，最佳溫度曲線是指：不同轉(zhuǎn)化率下的最佳 溫度所形成的曲線。19化學(xué)反應(yīng)速率式為-r

6、A = K CB，用濃度表示的速率常數(shù)為K,假定符合理C(RT)(出)想氣體狀態(tài)方程，如用壓力表示速率常數(shù)K,則K = K。PCP9A20.理想吸附等溫方程又叫郎格繆爾吸附等溫式，其表達(dá)式為：9A9 = KA PAA 1 + KAPA，而郎格繆爾解離吸附等溫方程則為:第三章1定態(tài)下操作的反應(yīng)器，累積速率為零。2間歇反應(yīng)器操作時(shí)間由反應(yīng)時(shí)間和輔助時(shí)間組成。反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于反應(yīng)組分的初始濃度（一級(jí)反應(yīng)除外）和所要達(dá)到 的最終轉(zhuǎn)化率。由于釜式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，因此可以認(rèn)為反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)物料的濃度 均一。間歇反應(yīng)器是一個(gè)封閉系統(tǒng)，與環(huán)境沒(méi)有物質(zhì)的交換。反應(yīng)物打到一定的轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)時(shí)間只取決于

7、過(guò)程的反應(yīng)速率（動(dòng)力學(xué) 因素）而與反應(yīng)器的大小無(wú)關(guān).反應(yīng)時(shí)間t、輔助時(shí)間to與反應(yīng)體積Vr及單位時(shí)間內(nèi)處理反應(yīng)物料體積Qo 的關(guān)系式為：Vr=Qo（t+to）反應(yīng)體積Vr等于實(shí)際反應(yīng)器的體積V與裝填系數(shù)的乘積.以單位操作時(shí)間的產(chǎn)品產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)，就必然存在一個(gè)最有反應(yīng)時(shí)間, 此時(shí)該函數(shù)值最大.當(dāng)個(gè)反應(yīng)的速率方程形式相同時(shí), 兩種反應(yīng)產(chǎn)物的濃度之比, 在任何反應(yīng)時(shí)間 下均等于兩個(gè)反應(yīng)的速率常數(shù)之比.間歇釜式反應(yīng)器的空時(shí)T是反應(yīng)體積 與 進(jìn)料體積流量之比。串聯(lián)釜式反應(yīng)器進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)時(shí)，各釜的反應(yīng)體積相等，則反應(yīng)體積 最小等速操作是連續(xù)釜式反應(yīng)器不同于其他反應(yīng)器的一個(gè)顯著特點(diǎn)。 14對(duì)于多釜串

8、聯(lián)，并且串聯(lián)的釜數(shù)越多，所需總的反應(yīng)體積越小。15正常動(dòng)力學(xué)，田A隨X A的增加而降低。在釜式反應(yīng)器中發(fā)生連串反應(yīng)A 5 P Q且ee，若保持溫度不變，12可通過(guò)改變比值k/k，從而改變收率。（催化劑）1 2對(duì)于連續(xù)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行連串反應(yīng)，在相同的反應(yīng)溫度下，間歇釜式反應(yīng) 器P的最大收率Y總是_連續(xù)釜式反應(yīng)器P的最大收率Y。（大于）當(dāng)轉(zhuǎn)化率一定時(shí)，平行反應(yīng)的瞬時(shí)選擇性隨溫度變化的情況，與主副反應(yīng)的 相對(duì)大小有關(guān)。（活化能）半間歇操作與間歇操作的共同點(diǎn)是：。（反應(yīng)物系的組成均隨時(shí)間而變）反應(yīng)物的濃度為時(shí)，采用半間歇操作更有利。（一種反應(yīng)物的濃度高而另一種反應(yīng)物的濃度低）21在間歇釜式反應(yīng)器中，

9、對(duì)于液相物系，可以認(rèn)為反應(yīng)物系的內(nèi)能變化豈壬 反應(yīng)器中物料的焓變。為了使反應(yīng)器操作穩(wěn)定，必須采取有效的措施，以滿足穩(wěn)定性條件，如使用盡可能大的傳熱面積，和盡可能小的傳熱溫差等。定態(tài)操作下連續(xù)釜式反應(yīng)器的熱量衡算式：_Q p C （T-T） + （AH ）（田）V = UA （T -T）0 Pp0r TOA rh c無(wú)論是定態(tài)操作還是非定態(tài)操作，反應(yīng)過(guò)程的溫度均需由反應(yīng)器的能量衡 算式和物料衡算式來(lái)決定。25關(guān)于連續(xù)釜式反應(yīng)器，下圖為進(jìn)料溫度T與定態(tài)溫度T的關(guān)系圖。當(dāng)進(jìn)料溫 度從T升至T時(shí)，T點(diǎn)溫度為著火點(diǎn)。進(jìn)料溫度T與定態(tài)溫度T的關(guān)系圖0進(jìn)料溫度T與定態(tài)溫度T的關(guān)系圖0第四章活塞流模型是一種最

10、基本的一種流動(dòng)模型，其假定在垂直于流體流動(dòng)方向上的任何橫截面上， （ ）均勻， （ ）均勻。 濃度、溫度。等 溫 下 建 立 設(shè) 計(jì) 方 程 的 依 據(jù) 是 （） - 質(zhì) 量 守 恒 定 律在（ ）、（ ）以及（ ）均相同的情況下，比較管式和釜式反應(yīng)器所需的 反 應(yīng) 體 積 。 - 原 料 處 理 量 及 組 成 ， 反 應(yīng) 溫 度 ， 最 終 轉(zhuǎn) 化 率瞬時(shí)選擇性與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，實(shí)質(zhì)上也是與（ ）的關(guān)系。 -反應(yīng)組分濃度活塞流和全混流都是理想化的流動(dòng)，其跟本差別是前者（ ），后者（ ），以 致反應(yīng)物料間不存在濃度差，溫度差。 -無(wú)返混存在，返混程度達(dá)到最大絕熱條件下進(jìn)行吸熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度與轉(zhuǎn)

11、化率的關(guān)系（）。-反應(yīng)溫度隨轉(zhuǎn)化率的增加而下降。對(duì)于單一反應(yīng)，變溫管式反應(yīng)器可逆吸熱反應(yīng)和不可逆反應(yīng)，其最佳操作溫度序列應(yīng)遵循（）的原則。 先低后高管式反應(yīng)器與間歇釜式反應(yīng)器的其中一個(gè)差別是，間歇釜式反應(yīng)器是對(duì)全釜物 料作衡算，而管式反應(yīng)器則是針對(duì)（）。微元反應(yīng)體積將反應(yīng)器流出的物料中的產(chǎn)品分離后再循環(huán)至反應(yīng)器的入口，與新鮮原料一道進(jìn)入反應(yīng)器再行反應(yīng)，這類反應(yīng)器叫做（）。答案：循環(huán)反應(yīng)器10復(fù)合反應(yīng)，AiTPQ,若反應(yīng)為非等溫操作，且E1E2時(shí)，應(yīng)采?。ǎ┑牟僮鳒囟刃蛄小Ｏ雀吆蟮统氏陆敌偷谖逭铝鲃?dòng)模型的建立是基于。 停留時(shí)間分布連續(xù)性反應(yīng)器有兩種不同的停留時(shí)間分布，一種是、另一種是。壽命分布年

12、齡分布3停留時(shí)間是一個(gè)隨機(jī)變量，所以用或去描述停留時(shí)間分布。概率分布密度分布函數(shù)4停留時(shí)間分布的密度函數(shù)錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。反應(yīng)器物料的停留時(shí)間的分布曲線是通過(guò)物理示蹤法測(cè)定的，根據(jù)示蹤劑的加入方式不同，可分為、及周期輸入法三種。脈沖法 階躍法假如反應(yīng)器內(nèi)的流體粒子之間不存在任何形式的物質(zhì)交換，或者說(shuō)他們之間不發(fā)生微觀混合，那么流體粒子就像一個(gè)有邊界的個(gè)體，從反應(yīng)器的進(jìn)口向出口運(yùn)動(dòng)，這樣的流體 叫做離析流。由于分子擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散以及流速分布不均勻等原因，而使流動(dòng)狀況偏離理想流動(dòng)模型時(shí)，可以用軸向擴(kuò)散模型來(lái)模擬，這對(duì)于管式反應(yīng)器尤為合適。具有閉式邊界條件的

13、軸向擴(kuò)散模型，根據(jù)模型參數(shù)Pe的取值不同，可以體現(xiàn) 從活塞流到全混流之間的任何返混情況。一般而言，在其他條件相同的情況下，反應(yīng)級(jí)數(shù)越高，返混對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影 響越大。流動(dòng)反應(yīng)器的工況不僅與所進(jìn)行的反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及停留時(shí)間分布有關(guān)，而且還與流體的混合有關(guān)。實(shí)際反應(yīng)器流動(dòng)狀況偏離理想流動(dòng)狀況的原因有滯留區(qū)的存在、存在溝流與 短路、（循環(huán)流）、流體流速分布不均勻、擴(kuò)散。非理想流動(dòng)模型有離析流模型、多釜串聯(lián)模型和（軸向擴(kuò)散模型）應(yīng)用多釜串聯(lián)來(lái)模擬一個(gè)實(shí)際反應(yīng)器的流動(dòng)狀況時(shí)，首先要測(cè)定該反應(yīng)器的（停留時(shí)間分布）流動(dòng)反應(yīng)器的工況不僅與所進(jìn)行的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及停留時(shí)間分布有關(guān)，而且還與（流體的混合）有關(guān)流動(dòng)反應(yīng)器中

14、流體的存在（完全離析）、（完全微觀混合）兩種極端的混合 狀態(tài)簡(jiǎn)答題朗格謬爾理想吸附的基本特點(diǎn)原理。簡(jiǎn)述理想反應(yīng)器的種類及其特點(diǎn)簡(jiǎn)述物理吸附和化學(xué)吸附的異同點(diǎn)簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)，反應(yīng)時(shí)間，停留時(shí)間的關(guān)系 大題2.83.74.6簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述停留時(shí)間分布測(cè)定用示蹤劑具有的特點(diǎn)有哪些？2 反應(yīng)器設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？答案：反應(yīng)器選型 工業(yè)反應(yīng)器類型很多，在不同類型的反應(yīng)器中，能量與物 質(zhì)的傳遞特性有很大差異。因此需要根據(jù)給定反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)特性，選擇具有 適宜傳遞特性的反應(yīng)設(shè)備。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 按照生產(chǎn)任務(wù)和選定的反應(yīng)器型式確定 反應(yīng)器的總體布置及單個(gè)反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如確定反應(yīng)器

15、的個(gè)數(shù)、組合方式、 反應(yīng)器體積、高徑比、攪拌方式及強(qiáng)度、換熱方式及換熱面積等等。反應(yīng)器工藝參數(shù)的確定 正確選擇操作條件，使反應(yīng)系統(tǒng)處于最佳操作狀態(tài)并 達(dá)到最大經(jīng)濟(jì)效益。答案關(guān)鍵詞：選型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工藝參數(shù)確定氣固相催化反應(yīng)過(guò)程有哪些步驟，試解釋擴(kuò)散控制的形成原因并提出減弱擴(kuò)散 控制的方法？請(qǐng)根據(jù)你的學(xué)習(xí)反應(yīng)工程的知識(shí)，談?wù)勗O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器的步驟。大題2.8 3.2 4.4簡(jiǎn)答題朗格謬爾理想吸附的基本特點(diǎn)原理。簡(jiǎn)述理想反應(yīng)器的種類及其特點(diǎn)簡(jiǎn)述物理吸附和化學(xué)吸附的異同點(diǎn)簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)，反應(yīng)時(shí)間，停留時(shí)間的關(guān)系 大題2.83.74.6簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述停留時(shí)間分布測(cè)定用示蹤劑具有的特點(diǎn)有哪些？ 2 反應(yīng)器設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？ 答案：反應(yīng)器選型 工業(yè)反應(yīng)器類型很多，在不同類型的反應(yīng)器中，能量與物 質(zhì)的傳遞特性有很大差異。因此需要根據(jù)給定反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)特性，選擇具有 適宜傳遞特性的反應(yīng)設(shè)備。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)