化學(xué)反應(yīng)工程 試題A答案

南京工業(yè)大學(xué) 化學(xué)反應(yīng)工程 試題開卷（答案）20０5--20０6學(xué)年第一學(xué)期使用班級(jí)題號(hào) 一 二 三 四 總分得分一、單項(xiàng)選擇題：（每題2分，共20分）一、答案為：12345678910BABCBCBCBA反應(yīng)器的類型不同，則( )也將有不同。反應(yīng)動(dòng)力學(xué) B．傳遞特性 C．反應(yīng)的相態(tài) D．反應(yīng)的逆性等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng)Ak1P主產(chǎn)物)2R(副產(chǎn)物)若保持相同的轉(zhuǎn)化率

，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度A使k2/k1降低，則P的收率( )增大 B．減小 C．不變 D．先增后減乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時(shí)間反應(yīng)后，苯乙烯生成量再增加，但乙苯仍大量存在，表明這是一個(gè) ( )反應(yīng)。慢速 B．可逆 C．自催化 D．不可逆4．全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時(shí)，要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿以下條( )A．移熱速放熱速率 B．移熱速<放熱速率C．移熱速率隨溫度變化放熱速率隨溫度的變化率D．移熱速率隨溫度變化<放熱速率隨溫度的變化(1)一個(gè)間歇反應(yīng)釜，容積V1()，(2)一個(gè)平推流反應(yīng)器，容積V2，(3)二個(gè)等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)，總?cè)莘e為V3。上述三種情況反應(yīng)溫度、物料處理量及轉(zhuǎn)化率均相同，則容積比較( A．V1<V2<V3 B．V1=V2<V3 C．V2<V1<V3 D．V2<V1=V3C等溫液相反應(yīng)A+B→P rp=klCACB，P為目的產(chǎn)物CA2A→R rR=k2 2A有下列四種方案可供選擇：(1)間歇釜式反應(yīng)器，A和B一次性加入；(2)半間歇釜式反應(yīng)器，A一次性加入，B連續(xù)滴加(3)半間歇釜式反應(yīng)器一次性加入連續(xù)滴加全混流反應(yīng)器從提高P的收率著眼適宜選( )A．(1) B．(2) C．(3) D．(4)由示蹤法測得一反應(yīng)器的停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)=0.1exp(-t/10)min-1，可別該反應(yīng)器的流型( )A．平推流 B．全混流 C．軸向分散 D．多級(jí)混8．氣固催化反應(yīng)本征速率是指排(阻力后的反應(yīng)速率。A．外擴(kuò)散阻力 內(nèi)擴(kuò)散 內(nèi)外擴(kuò)散 D．吸附和脫附所謂固定床積分反應(yīng)器是指反應(yīng)物一次通過后，轉(zhuǎn)化率大( )的情況A．10％ B．25％ C．40％D．50％用硫酸吸收氨氣氣液反應(yīng)，若H2SO4濃度大于臨界濃度，則該過程的宏觀應(yīng)速率的阻力主要集中( )。氣膜內(nèi) 相界面 C．相界面和氣膜內(nèi) D．液膜內(nèi)二、填空題（每題5分，共30分）BR，若反應(yīng)機(jī)理為：22ABBABRRRABr kS KAPKBPAB則本征反應(yīng)速率方程為：Ak

K PAAA1P1

K PB

K P)2R R一液相復(fù)合反應(yīng)Ak2Q7k280P0.875，總選擇性為：0.875。要使固定床反應(yīng)器所用催化劑量最少，對簡單不可逆反應(yīng)，應(yīng)盡可能在溫溫度下操作對可逆放熱反應(yīng)應(yīng)盡可能在最佳溫度下操作對可吸熱反應(yīng)，應(yīng)盡可能在 高溫溫度下操作。14. (RA

對xA的曲線上存在極小值的情況可逆放熱反反應(yīng) 自催反應(yīng)的特征。已知一實(shí)際流動(dòng)反應(yīng)器該反應(yīng)器若用多級(jí)混合模型描述，則模型數(shù)N= 10.53 ?？赡娣艧岱碅 P，在四段12(3)12填量比

TT

3T3

4T4

絕熱式固定床中進(jìn)行，床層溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示。試比較各段床層的進(jìn) 出 口 溫 差 大 小催化劑用量多少Wl<W2<W3<W4若整個(gè)床層以T4等溫操作，則催化劑總裝原來① 增多②減)(假定各段熱溫升相)（每題6分，共12分）CSTR反應(yīng)器中，放熱S3什么？答：高溫區(qū)交點(diǎn)特征：熱穩(wěn)定點(diǎn)，T高，反應(yīng)速度快，能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率高，中溫區(qū)交點(diǎn)的特征：熱不穩(wěn)定點(diǎn)；低溫區(qū)交點(diǎn)的特征是熱穩(wěn)定點(diǎn)，T低，反應(yīng)速度慢。工業(yè)上一般選擇高溫區(qū)交點(diǎn)為操作點(diǎn)，T高，反應(yīng)速度快，易達(dá)到高轉(zhuǎn)化率。求的粒度越?。环磻?yīng)物濃度越高，消除內(nèi)擴(kuò)散影響所要求的粒度越??？答：1k2DPC-1ASeATkP

為了使，必須L同理CAG

CAS

為了使，必須L（1，21231438分）3m3：PABP P

1.6CA

kmol/m3hQ2AQ Q

0.2C

A2 kmol/m3hrPrQ分別為產(chǎn)物PQA及B的A0混合液，其中C ＝2kmol/m3，每小時(shí)處理混合液6。A0求：反應(yīng)器出口PQ的收率及總選擇性。(RArP2QVr

CA0

CA

CA0CA 3Q0 (RA) 1.6CA0.4CA2 62CA 1A1.6CA0.4C 2 2ACA1 kmol/m3Vr

CP CP

CP

0.5Q0 RP 1.6CA 1.61CP0.8 kmol/m3QVr CQ C Q

CQ0.5QAQ0 RQ 0.2CA

0.212CQ0.1 kmol/m3Y CP

0.8

0.40P CA0 2S YP

0.4

0.8P XA 0.5S RP

1.6CA

4 4P (RA或：

) 1.6CA

2 4C 5A A2已知一閉式液相反應(yīng)器在流量為5L／s下進(jìn)行脈沖示蹤，得到停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)=

1 t20e

，試求：該反應(yīng)器的反應(yīng)體積為多少？（3）E(θ)、F(θ)和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？ 1 t

t0tE(t)dt0t

e 20dt20s20（2）tVrQ0520100LtE()20E(t)e

e（3）F()1e

，屬于全混流理想流動(dòng)反應(yīng)器2＝1模型參數(shù)N＝13．一級(jí)氣固催化反應(yīng)(g)at.(g)，在消除了內(nèi)、外擴(kuò)散阻力后，測得如下數(shù)據(jù)：T(℃) CA(kmol/m3) (-RA)(kmol/顆粒.s)400 1 0.1450 1 2(400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80200kgP2000kg/m3，求：（1）400℃時(shí)的內(nèi)擴(kuò)散有效因子η值（2）若將反應(yīng)溫度提高到450℃，進(jìn)行等溫反應(yīng)，出口轉(zhuǎn)化率仍為80％，求催化劑裝填量。解：C時(shí),

(-RA)

0.1

0.1s-1W/P

PxAf

CA 1dxAQ0CA0

0 kPCA0(1-xA)W/P－ln(1xAf)Q0 kP200/2000－ln(1-0.8