化學(xué)反應(yīng)工程試題集及復(fù)習(xí)題_第1頁
化學(xué)反應(yīng)工程試題集及復(fù)習(xí)題_第2頁
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文檔簡介

化學(xué)反應(yīng)工程考試總結(jié)一、填空題:所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ),其中“三傳”是指質(zhì)量傳遞、熱量傳和動(dòng)量傳遞“一反”是指 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。各種操作因素對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的影響雖然各不相同,但通常溫度升高有利于活化能 的反應(yīng)的選擇性,反應(yīng)物濃度升高有利于反應(yīng)級(jí)數(shù) 大 的反應(yīng)的選擇性。和階躍示蹤法。多級(jí)混合模型的唯一模型參數(shù)為串聯(lián)的全混區(qū)的個(gè)數(shù)N ,軸向擴(kuò)散模型的唯一型參數(shù)為 Pe(或Ez/。,tt平推流反應(yīng)器的E函數(shù)表達(dá)式為

E(t)0,tt

,其無因次方差2=0 ,而全混流反應(yīng)器的無因次方差2=1。某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為/(molhr),該反應(yīng)為 2 級(jí)反應(yīng)。A B 對(duì)于反應(yīng)A2B2R各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為(-r=。A B 平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中 平推流 更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)應(yīng)。某反應(yīng)的計(jì)量方程為ARS,則其反應(yīng)速率表達(dá)式 不能確定 。物質(zhì)A按一級(jí)不可逆反應(yīng)在一間歇反應(yīng)器中分解675030min,而在80℃時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需20秒,該反應(yīng)的活化能為3.46×105(Jmol)。反應(yīng)級(jí)數(shù)不可能(/不可能)3。對(duì)于單一反應(yīng),在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下,選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮反應(yīng)器的大??;而對(duì)于復(fù)合反應(yīng),選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮的則是目的產(chǎn)物的收率;完全混合反應(yīng)器(全混流反應(yīng)器)內(nèi)物料的溫度和濃度均一,并且等于(大于/小于/等于)反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。二.單項(xiàng)選擇10.(2)B21、氣相反應(yīng)CO+3H2則膨脹因子A_。

CH+HO進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,CO與H

2以1∶2摩爾比進(jìn)料,224A.-2 B.-1 C.1 D.2242、一級(jí)連串反應(yīng)AA C A P,max

K1 P K2 S的最大濃度K K2 C K CC ( 1)KK

A0

K 2( )K A0A0K 2 12

[(K/K)1/2B.2 1B.

2 KC.A0K 2 1C.1

[(K/K)1/21]2D.1 2D.P3、串聯(lián)反A→P(目的+目的產(chǎn)P與副產(chǎn)S的選擇性S = C_。Pn nP P0A.n nA.A0 A

n nP P0nA0

n nP P0C.n nC.S S0

n nP P0n nD. R R04、全混流反應(yīng)器的容積效η=1.0時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)n B 。A.<0 B.=0 C.≥0 D.>0P(主)A5、對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng) ),其瞬間收率P隨CA增大而單調(diào)降,則最適合的反應(yīng)器B 。A.平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器6、對(duì)于反應(yīng)級(jí)n>0的不可逆等溫反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選A 。A.平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器7、一級(jí)不可逆液相反應(yīng)A

2RC 2.30kmol/m3x

0.7,每批A0 操作時(shí)間tt02.06h,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天,MA0 為_C_m3。A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.4AA A8在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)反A→B,r mol/lsAA AA求反應(yīng)至C /l所需時(shí)t= B 秒。A

/l時(shí),A.400 B.460 C.500 D.5609、一級(jí)連串反A→P→S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)P濃度最大時(shí)的最空時(shí)opt D 。ln(K2

/K) ln(K211 21

/K)2

ln(K

/K) 121KK21

KK

1 2

1 2KK2 1KKKK2 1KK10、分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間0不包括下列哪一B 。A.加料時(shí)間 B.反應(yīng)時(shí)間 C.物料冷卻時(shí)間 D.清洗釜所用時(shí)間KK2 1KK11一級(jí)連串反A→P→S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行使目的產(chǎn)濃度最大時(shí)的最空時(shí)opt D KK2 1KKln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KK

KK

D.2 1 2 1 1 2 1 212、全混流反應(yīng)器的容積效率η小于1.0時(shí),且隨著A的增大而減小,此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_D_。A.<0 B.=0 C.≥0 D.>013、當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_D_時(shí),微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。A.=0 B.=1 C.>1 D.<114、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件C 無關(guān)。A.示蹤劑的種類 B.示蹤劑的輸入方式 C.管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)D.檢測(cè)位置15對(duì)于液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng)為提高反應(yīng)速率應(yīng)選C 裝置。A.填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜d16催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活其失活速率式為 dt

kCmd i

,當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)為 C 。A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈117、不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)A 。A.粒子與流體間有溫度差 B.粒子與流體間無溫度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層軸向有溫度梯度18、不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)A 。A.粒子與流體間有濃度差 B.粒子與流體間無濃度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層徑向有濃度梯度19、下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特C 。A.各參數(shù)均為恒值 B.參數(shù)值不隨床高而變UC.參數(shù)值與氣泡大小無關(guān) D.參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)UU20、流化床反應(yīng)器中的操作氣速圍內(nèi)。

0是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)

0Umf在 B 范A.0.1~0.4 B.1.5~10 C.D.三、多項(xiàng)選擇題:A,C,D三者同為理想反應(yīng)器,但理想的內(nèi)涵是不同的;組成處處相同;理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是不一樣的,雖然都是反應(yīng)器內(nèi)則不隨時(shí)間變化;平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動(dòng)式反應(yīng)器,前者的返混為零,后者為無窮大關(guān)于積分法和微分法,認(rèn)識(shí)正確的是A,B后者低;積分法不能處理動(dòng)力學(xué)較為復(fù)雜的(應(yīng)級(jí)數(shù)不同)可逆反應(yīng);積分法得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)比微分法可靠對(duì)于一級(jí)恒容和一級(jí)變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng),下面敘述正確的是C在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;一樣的對(duì)于瞬時(shí)收率和總收率,下列正確的判斷是A,C對(duì)于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等;對(duì)于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等;對(duì)于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系;對(duì)于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系;A2B,原料中混入了一定量的惰性氣體(A和B的與B的比例為計(jì)量比A為CA.-0.5;B.-1/3;C.-1/6;D.-5/6純氣體A (濃度2mol/摩爾流率100mol/min)在平推流反應(yīng)器里分解生成一系列產(chǎn)物,其動(dòng)力學(xué)為:A2.5products,rA

min1A

9.8L的反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率為A.70%;B.80%;C.90%;D.100%關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù),下面正確的是B,C,DA.F(t)=E(t;B. (t)tE(t)dt;C. E(t)d(t)/dt;D. ()E(t)dt10 0軸向分散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù),下面論述正確的是B,C,D兩者實(shí)質(zhì)上是相同的,都符合Fick定律;兩者實(shí)質(zhì)上是不同的,軸向分散系數(shù)的定義實(shí)際上是借用了Fick定律的形式;軸向分散系數(shù)是與流動(dòng)有關(guān)系的;擴(kuò)散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式,流體的凝集態(tài)不同,對(duì)反應(yīng)結(jié)果般有明顯的影響,但對(duì)于A,B 是例外。一級(jí)不可逆反應(yīng);在平推流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng);在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng);零級(jí)反應(yīng)A提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速,減小催化劑顆粒的直徑;降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速,減小催化劑顆粒的直徑;降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速,增大催化劑顆粒的直徑;增加催化劑顆粒的直徑,提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識(shí),正確的是A,B分子數(shù)是針對(duì)基元反應(yīng)的概念;基元反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)與對(duì)應(yīng)物種的反應(yīng)級(jí)數(shù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;基元反應(yīng)AR和2A2R意義是一樣的;有的基元反應(yīng)的總反應(yīng)級(jí)數(shù)可能是小數(shù)對(duì)于一個(gè)均相變?nèi)莘磻?yīng),針對(duì)反應(yīng)物AB,Dxd( A )

dCA

;B. r CA

dx A;C. r

1 xA A ;AD. rA

dt1dNAV dt

A 1 x dtA A

A A0 dt1 1 1 1

A,n

,活化能E<E,反應(yīng)級(jí)數(shù)n<n,如果目的產(chǎn)物是A,,nS 1 2 1 22 2 2R的話,我們應(yīng)該在D 條件下操作。高溫、反應(yīng)物A高濃度; B.高溫、反應(yīng)物A低濃度;C.低溫、反應(yīng)物A高濃度; D.低溫、反應(yīng)物A低濃度對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí),下面正確的是B,D化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系;且還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)方式有關(guān);反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所,與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無關(guān);反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布B全混流反應(yīng)器;平推流反應(yīng)器;循環(huán)反應(yīng)器;平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器關(guān)于非理想流動(dòng)與停留時(shí)間分布,論述正確的是A,C一種流動(dòng)必然對(duì)應(yīng)著一種停留時(shí)間分布;一種停留時(shí)間分布必然對(duì)應(yīng)著一種流動(dòng);一種停留時(shí)間分布可能對(duì)應(yīng)著多種流動(dòng);流動(dòng)與停留時(shí)間分布存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系

1E(t) et/tB1t平推流的E全混流的E;C.平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù);D.全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)D邊界條件是人為設(shè)定的,是為了便于有關(guān)公式的推導(dǎo);邊界條件可以自由選取;邊界條件決定于操作條件和反應(yīng)裝置的本身;邊界條件不同,直接影響到反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)和反應(yīng)。對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)過程,下列屬于動(dòng)力學(xué)因素的是C,D氣膜擴(kuò)散;孔內(nèi)擴(kuò)散;反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的脫附;表面反應(yīng)Langmuir吸附模型的四個(gè)假定:均勻表面、單層吸附、吸附機(jī)理相同和無相互作A實(shí)際反應(yīng)過程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低;實(shí)際的催化劑表面一般很平整;實(shí)際的催化劑表面上活性位間的距離較遠(yuǎn);實(shí)際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是 B應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感;取值永遠(yuǎn)都是正的,活化能大、溫度低,反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感;高,反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感;

對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)A

k1Rk2S,產(chǎn)物R的最大濃度通常C只與速率常數(shù)的大小有關(guān);只與反應(yīng)溫度有關(guān);與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān);只與A的初始濃度有關(guān)描述正確的是A,B,D這兩種方法都是物理示蹤法;根據(jù)脈沖示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以直接得到E函數(shù);根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以直接得到E函數(shù);根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以直接得到F函數(shù)第一章緒論化學(xué)反應(yīng)工程是一門研的科學(xué)(化學(xué)反應(yīng)的工程問題)化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究化學(xué)反應(yīng)的工程問題的科學(xué),既以 作為研究對(duì)象,又以 為研究對(duì)象學(xué)科體系(化學(xué)反應(yīng)、工程問題) (三傳一反)化學(xué)反應(yīng)過程按操作方法分、 操作(分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式)化學(xué)反應(yīng)工程中的“三傳一反”中的三傳是(傳質(zhì)、傳熱、動(dòng)量傳遞)不論是設(shè)計(jì)、放大或控制,都需要對(duì)研究對(duì)象作出定量的描述,也就要用數(shù)學(xué)式來表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系,簡稱 (數(shù)學(xué)模型)在建立數(shù)學(xué)模型時(shí),根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料、熱量和動(dòng)量衡算式的一般式(累積=輸入量-輸出量)“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ),其中所謂的一反是(D)A.化學(xué)反應(yīng) B.反應(yīng)工程 C.反應(yīng)熱力學(xué) D.反應(yīng)動(dòng)力9.“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ),下列不屬于三傳的(A)A.能量傳遞 B.質(zhì)量傳遞 C.熱量傳遞 D.動(dòng)量傳遞鏈反應(yīng)的三個(gè)階段、 、 (鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止)下列屬于均相反應(yīng)的(B)煤炭燃燒 B.氫氣燃燒 C.離子交換 D.加氫裂解下列屬于均相反應(yīng)的(A)乙酸乙酯水解 B.CuO的還原 C.加氫脫硫 D.電石水解下列屬于均相反應(yīng)的(C)催化重整 B.催化裂解 C.HCl與NaOH的中和D.水泥制造下列屬于非均相反應(yīng)的(D)乙酸乙酯水解 B.氫氣燃燒 C.HCl與NaOH的中和D.催化裂解下列屬于非均相反應(yīng)的(B)乙酸和乙醇的酯化B.加氫脫硫 C.氫氣燃燒 D.烴類氣相裂解

CO3H2

CH4

H2

,其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為-1的是哪種物(A)CO

H2

CH HO4 D. 2

2NO2H2

N 2H2 2

,其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為+2的是哪種物(D)A.NO

H N HO2 C. 2 D. 2對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)dn

AAdn dCA

(A)dCr A

r B

A

r BA. A

Vdt B. A

Vdt C. A dt

D. A dt對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)產(chǎn)物B的化學(xué)反應(yīng)速率r (B)Br dnAB

dnr B

dCdCA r BB

Vdt

B

Vdt C.B

dt D.B dt29.對(duì)于反應(yīng)aA+bB

pP+sS

(rPAP

(A)p p a |a|A.|a| B.a C.p D.p30.對(duì)于反應(yīng)aA+bBb p

pP+sS

(rPBPp

(C)

|b|A.p B.b C.|b| D.p氣相反應(yīng)4A+B→3R+S進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,A與B以3∶1的摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子A= (C)A.1/4 B.2/3 C.–1/4 D.–2/3氣相反應(yīng)A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,A與B以1∶1摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子A= (D)A.–2 B.–1 C.1 D.2氣相反應(yīng)2A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,A與B以2∶1摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子A= (C)A.–1 B.–1/2 C.1/2 D.1氣相反應(yīng)2A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,A與B以3∶2摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子B= (D)A.–1 B.1/3 C.2/3 D.1

CO+3H2

CH+HO4 2

進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,

CO

H2以1∶2摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子CO= (A)A.–2 B.-1 C.1 D.2氣相反應(yīng)2NO+H2 N2+H2O2進(jìn)料時(shí)無惰性氣體,NO與H2以1∶2摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子NO= (B)A.–1 B.–1/2 C.1/2 D.1氣相反應(yīng)N2+3H2 2NH3進(jìn)料時(shí)無惰性氣體, N2與H2以2∶3摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子H2= (B)A.–1 B.–2/3 C.2/3 D.1

r KCCA C A B

,如用濃度表示的速率常數(shù)為KC,用壓力表示的速率常數(shù)為

KP,則=K K=C P(B)A.(RT)()

B.(RT)()

C.(RT)()

D.(RT)r K

CC K K化學(xué)反應(yīng)速率式為 A=K K=P C(D)

C A B,如用濃度表示的速率常數(shù)為 C,用壓力表示的速率常數(shù)為

P,則A.(RT) B.(RT)() C.(RT)() D.(RT)()反應(yīng)C4H10

2CH2 4

+ H2,k2.0s1,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= (B)A.0 B.1 C.2 D.3反應(yīng)A+B→C,已知k0.15s1,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= (B)A.0 B.1 C.2 D.3反應(yīng)3A→P,已知k/ls,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= (A)A.0 B.1 C.2 D.3n= (C)A.0B.1反應(yīng)N2+3H2A.0B.1反應(yīng)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O,已知kn= (C)A.0B.1反應(yīng)N2+3H2A.0B.1反應(yīng)NaOHHCl

C.2 D.32NH3,已知ks/mol,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= (C)C.2 D.3NaCl+O,已知kls/mol,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= (C)A.0 B.1 C.2 D.3反應(yīng)A+B→C,已知k/ls,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= (A)A.0 B.1 C.2 D.3下列屬于平行反應(yīng)的(C)A+B→P

ABPPBR

)AC. )

D.A+B→P=R+S串聯(lián)反應(yīng)A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P的得率XP= (B)n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0串聯(lián)反應(yīng)A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性SP= (C)n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0串聯(lián)反應(yīng)AP(目的)→RS,目的產(chǎn)物P

P= (A)n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0A如果平行反應(yīng)

P(主))均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若E主>E副,提高選擇性SP應(yīng) (B)A.提高濃度 B.提高溫度 C.降低濃度 D.降低溫度P(主)A如果平行反應(yīng)

)均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若E主>E副,提高收率P應(yīng) (C)A.提高濃度 B.降低濃度 C.提高溫度 D.降低溫度 一級(jí)連串反應(yīng)A→P→S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)opt 。2 1KK2 1KKln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1K2K1

K2K1

1 2

1 2KKK1K2一級(jí)連串反KKK1K2(B)K K2 C

C S在全混流釜式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度P,max 。SK K2 CC ( 1)K2K11

A0 C ( 2)KK A02A0K2[(K2

/K)1/2K1K1

2 11KA01K

[(K/K)1/21]2D. 1 2一級(jí)連串反應(yīng)A

K2 C P 在間歇式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度P,max (A)P K K2 C

K K2 CC ( 1)K2K11

A0

( 2)KK A0KK2A0K2[(K2

/K)1/2K1K1

2 11A01

[(K/K)1/21]2D. 1 2一級(jí)連串反應(yīng)A(A)

K2 C P 在平推流管式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度P,max 。P K K2 C

K K2 CKKC ( 1)K2K11

A0

( 2)KK A02A0K2[(K2

/K)1/21

2 11A01

[(K/K)1/21]2D. 1 22 1KK一級(jí)連串反應(yīng)A→PSP2 1KK

t opt (D)KK1 ln(KKK1

/K)2

ln(K

/K)

ln(K2

/K)11 2

K2K1

1 2

K2K1t 一級(jí)連串反應(yīng)A→P→S在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的反應(yīng)時(shí)間opt 。(C)1 ln(KKK1KK

/K)2

ln(K2

/K)1

ln(K

/K)1 2

K2K1

K2K1

1 22 1KK下列反應(yīng)沒有涉及到鏈反應(yīng)的2 1KK石油裂解 B.酯化反應(yīng) C.烴類氧化 D.聚合反應(yīng)簡述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)的研究內(nèi)容?答:參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對(duì)反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響,并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。簡述鏈鎖反應(yīng)所具有的基本特征?答:1)鏈反應(yīng)具有三個(gè)階段:鏈的引發(fā)、鏈的傳播和鏈的終止;鏈的引發(fā)和傳播均需要通過游離原子或游離基;用而重新生成穩(wěn)定的分子,從而使鏈反應(yīng)終止。第三章理想反應(yīng)器理想反應(yīng)器是指 、

。[理想混合(完全混合)反應(yīng)器、平推流(活塞流或擠出流)反應(yīng)器]反應(yīng)器處理,而管徑小,管子較長和流速較大的管式反應(yīng)器 反應(yīng)器處理。(理想混合反應(yīng)器、平推流)Y分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的(平均生產(chǎn)速率R最大、生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低)全混流反應(yīng)器的空時(shí)τ是 與 之比(反應(yīng)器的有效容積、進(jìn)料流體的容積流速)全混流反應(yīng)器的容積效率η為 之比(反應(yīng)時(shí)間t、空時(shí)τ)V(r)(H)A r全混流反應(yīng)器的放熱速率

G= (

vC)0 p)T(1

UA)T m)全混流反應(yīng)器的移熱速率Q

= (

v0 P

0 v)0 P)G全混流反應(yīng)器的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)(Q Qr)GQ Q

dQ dQr G全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)(G全混流反應(yīng)器的返(最大)平推流反應(yīng)器的返混(零)

r、dT dT )對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)、 一致(平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí))對(duì)于恒容管式反應(yīng)器平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)一致(平推流)如果將平推流反應(yīng)器出口的產(chǎn)物部分的返回到入口處與原始物料混合,這類反應(yīng)器為 的平推流反應(yīng)器。(循環(huán)操作)1對(duì)于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器,當(dāng)循環(huán)β→0時(shí)為 反應(yīng)器,而當(dāng)β→∞時(shí)則相當(dāng)反應(yīng)器(推流、全混流對(duì)于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器,當(dāng)循環(huán)比β→0時(shí)反應(yīng)器內(nèi)返混為 ,而當(dāng)β→∞時(shí)則反應(yīng)器內(nèi)返混為 (零、最大)對(duì)于絕熱操作的放熱反應(yīng),最合適的反應(yīng)器類型(全混流串平推流)對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n<0的反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選用 反應(yīng)器為宜(全混流)對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n>0的反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選用 反應(yīng)器為宜(平推流)對(duì)于自催化反應(yīng),最合適的反應(yīng)器(全混流串平推流)t分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間0不包括下列哪一項(xiàng) (B)加料時(shí)間 B.反應(yīng)時(shí)間 C.物料冷卻時(shí)間 D.清洗釜所用時(shí)間在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫二級(jí)反應(yīng) A→B,r

0.01C2mol/ls,當(dāng)C 1mol/l時(shí),求反應(yīng)至A A A0C /lA 所需時(shí)間t= 秒(D)A.8500 B.8900 C.9000 D.9900r在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)反應(yīng) A→B, C /lA 所需時(shí)間t= 秒(B)

mol/lA

C,當(dāng)A0

/

時(shí),求反應(yīng)至A.400 B.460 C.500 D.560在全混流反應(yīng)器中,反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比(A)t空時(shí)τ B.反應(yīng)時(shí)間t C.停留時(shí)間t D.平均停留時(shí)間全混流反應(yīng)器的容積效率η大于1.0時(shí),且隨著A的增大而增大,此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n (A)A.<0 B.=0 C.≥0 D.>0全混流反應(yīng)器的容積效率η小于1.0時(shí),且隨著A的增大而減小,此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n (D)A.<0 B.=0 C.≥0 D.>029.全混流反應(yīng)器的容積效率η=1.0時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n (B)A.<0 B.=0 C.≥0 D.>0全混流釜式反應(yīng)器最多可能個(gè)定常態(tài)操作點(diǎn)(C)A.1 B.2 C.3 D.4全混流反應(yīng)器中個(gè)穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)(B)A.1 B.2 C.3 D.4對(duì)的反應(yīng)器在恒容反應(yīng)過程的平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)是一致的(D)間歇式反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器 C.攪拌釜式反應(yīng)器D.平推流管式反應(yīng)器一級(jí)不可逆液相反應(yīng)

A

C,

2.30kmol/m3 x,出口轉(zhuǎn)化率

0.7

,每批操作時(shí)間tt 2.06h M m30 ,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天, 則反應(yīng)器的體積V為 (C)A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.4對(duì)于自催化反應(yīng),最合適的反應(yīng)器(D)全混流反應(yīng)器 B.平推流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器對(duì)于絕熱操作的放熱反應(yīng),最合適的反應(yīng)器(D)平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n<0的不可逆等溫反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選(B)平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n>0的不可逆等溫反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選(A)平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器對(duì)于可逆放熱反應(yīng),為提高反應(yīng)速率(C)提高壓力 B.降低壓力 C.提高溫度 D.降低溫度A對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反器為 (A)

P(主),其瞬間收率P隨A增大而單調(diào)增大,則最適合的反應(yīng)A.平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器A對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)器為 (B)

P(主)P ),其瞬間收率 隨C P A.平推流反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器C.多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D.全混流串接平推流反應(yīng)器簡述理想反應(yīng)器的種類?答:通常所指的理想反應(yīng)器有兩類:理想混合(完全混合)反應(yīng)器和平推流(活塞流或擠出流)反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達(dá)到完全混合,器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進(jìn)行移動(dòng),不存在不同停留時(shí)間的物料的混合,所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時(shí)間。簡述分批式操作的完全混合反應(yīng)器?內(nèi),在反應(yīng)過程中,不再向器內(nèi)投料,也不出料,待達(dá)到反應(yīng)要求的轉(zhuǎn)化率后,一次性出料,每批操作所需生產(chǎn)時(shí)間為反應(yīng)時(shí)間與非生產(chǎn)性時(shí)間之和,非生產(chǎn)性時(shí)間包括加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應(yīng)的一切輔助時(shí)間。空時(shí)是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。反應(yīng)時(shí)間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時(shí)間。停留時(shí)間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻算起到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時(shí)間。由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混,具有相同的停留時(shí)間且等于反應(yīng)時(shí)間,恒容時(shí)的空時(shí)等于體積流速之比,所以三者相等。對(duì)于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度?2)這是由于可逆放熱反應(yīng),由于逆反應(yīng)速率也隨反應(yīng)溫度的提高應(yīng)速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。第四章非理想流動(dòng)停留時(shí)間分布的密度函數(shù)在t<0時(shí),E(t)= (0)停留時(shí)間分布的密度函數(shù)在t≥0時(shí),E(t) (>0)當(dāng)t=0時(shí),停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)= (0)當(dāng)t=∞時(shí),停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)= (1)t停留時(shí)間分布的密度函數(shù)(θ)= Et( )12

2 t2表示停留時(shí)間分布的分散程度的量

t( )反應(yīng)器物料的停留時(shí)間的分布曲線是通過物理示蹤法來測(cè)定的,根據(jù)示蹤劑的輸入方式不同分為 、 、 (脈沖法、階躍法、周期示蹤法、隨機(jī)輸入示蹤法)平推流管式反應(yīng)器tt時(shí),E(t)= (∞)平推流管式反應(yīng)器tt時(shí),E(t)= (0)平推流管式反應(yīng)器tt時(shí),F(xiàn)(t)= (1)平推流管式反應(yīng)器t<t時(shí),F(xiàn)(t)= (0)2平推流管式反應(yīng)器其

)曲線的方差 (0)2平推流管式反應(yīng)器其E(t)

t (0)e1 te全混流反應(yīng)器t=0時(shí)E(t)= (t )2全混流反應(yīng)器其

)曲線的方差 (1)2 t2全混流反應(yīng)器其E(t)曲線的方差t ( )2

)曲線的方差

為 (0~1)u當(dāng)流體在半徑為R0記,則距軸心處距離為rru 流速r

u( )2]0 R )u 當(dāng)流體在半徑為R

R (0)t2流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動(dòng)的停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)= (2t3)t流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動(dòng)的停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)= C

1( )22t )AC脈沖示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布 0對(duì)應(yīng)曲線為 (E(t)曲線)C AC階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布 0對(duì)應(yīng)曲線為 (F(t)曲線)非理想流動(dòng)不一定是造成的(返混)非理想流動(dòng)不一定是由返混造成的,但返混造成(停留時(shí)間分布)為了模擬返混所導(dǎo)致流體偏離平推流效果,可借助這種軸向返混與擴(kuò)散過程的相似性,在 的基礎(chǔ)上疊上軸向返混擴(kuò)散相來加以修正,并認(rèn)為的假定該軸向返混過程可以用費(fèi)克定律加以定量描述,所以,該模型稱為 (平推流、軸向分散模型)uLP E在軸向分散模型中,模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)e (z)在軸向分散模型中,模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)愈大軸向返混程度(愈?。┹S向分散模型的偏微分方程的初始條件和邊界條件取決于采用示蹤劑的情況(入方式、管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)、檢測(cè)位置)軸向分散模型的四種邊界條件、 (閉—閉式邊界、開—閉式邊界、閉—開式邊界、開—開式邊界)誤差函數(shù)erf的定義式

erf(y)

2yex2dx0 )

erf(y)

2yex20

,則erf() ,erf(0) (1、0)12 2(1) 8(1)2 2

P P P軸向分散模型的數(shù)學(xué)期望值 ,方差

。[

e, e e ]流體的混合程度常、 來描述(調(diào)勻度S、流體的混合態(tài))流體的混合程度常用調(diào)勻度S來衡量,如果S值偏離 ,則表明混合不均勻(1)微觀流體混合的混合態(tài)稱(非凝集態(tài))若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行混合,這種流體稱(微觀流體)若流體是以若干分子所組成的流體微團(tuán)作為單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行微團(tuán)之間的混合,且在混合時(shí)微團(tuán)之間并不發(fā)生物質(zhì)的交換,微團(tuán)內(nèi)部則具有均勻的組成和相同停留時(shí)間,這種流體稱為 (宏觀流體)宏觀流體混合的混合態(tài)稱(完全凝集態(tài))介于非凝集態(tài)與完全凝集態(tài)之間的混合態(tài)稱(部分凝集態(tài))在氣—液鼓泡攪拌裝置中,氣體以氣泡方式通過裝置是宏觀流體,為微觀流體(氣體、體)在氣—液噴霧塔中液體以液滴形式的分散相是宏觀流體,為微觀流體(液體、氣體)反應(yīng)級(jí)數(shù)n= 時(shí)微觀流體和宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果(1)對(duì)反應(yīng)器,微觀流體與宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果(平推流)當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n>1時(shí),宏觀流體具有比微觀流的出口轉(zhuǎn)化率(高)當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n 1時(shí),宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率(>)當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n<1時(shí),宏觀流體具有比微觀流的出口轉(zhuǎn)化率(低)當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n 1時(shí),宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率(<〉脈沖示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線(A)A.E(t)曲線 B.F(t)曲線C.I(t)曲線D.y(t)曲線251.平推流流動(dòng)的E(t)曲線的方差 (A)A.E(t)曲線 B.F(t)曲線C.I(t)曲線D.y(t)曲線251.平推流流動(dòng)的E(t)曲線的方差 (A)A.0 B.0~1252.全混流流動(dòng)的E(t)曲線的方差C.1 (C)D.>1A.0 B.0~1C.1D.>1軸向分散模型的物料衡算方程式邊界條件下有解析解(D)閉—閉 B.開—閉 C.閉—開 D.開—開軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與 無關(guān)(C)示蹤劑的種類 B.示蹤劑的輸入方式 C.管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)D.檢測(cè)位置反應(yīng)級(jí)數(shù)n= 時(shí)微觀流體和宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。(C)A.0 B.0.5 C.1 D.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n 時(shí),宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率A.=0 B.=1 C.>1 D.<1當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n 時(shí),宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率A.=0 B.=1 C.>1 D.<1當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n 時(shí),微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率A.=0 B.=1 C.>1 D.<1當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n 時(shí),微觀流體具有比宏觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率A.=0 B.=1 C.>1 D.<160停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)的含義?答:在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,相對(duì)于某瞬間t=0流入反應(yīng)器內(nèi)的流體,在反應(yīng)器出口流體的質(zhì)點(diǎn)中,在E(t)dt1.0器內(nèi)停留了t到t+dt之間的流體的質(zhì)點(diǎn)所占的分率為E(t)dt(②分。0 。停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)的含義?答:在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,相對(duì)于某瞬間t=0流入反應(yīng)器內(nèi)的流體F(t)tE(t)dt,在出口流體中停留時(shí)間小于t的物料所占的分率為Ft。 0 。簡述描述停留時(shí)間分布函數(shù)的特征值?t答:用兩個(gè)最重要的特征值來描述——平均停留時(shí)間

2和方差t。1)1)

t定義式為:

tEt)0

t,平均停留時(shí)間

是E(t)曲線的分布中心,是E(t)曲線對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的一次矩,又稱E(t)的數(shù)學(xué)期望。2)2)

2t 是表示停留時(shí)間分布的分散程度的量,在數(shù)學(xué)上它是指對(duì)于平均停留時(shí)間的二次矩2t2Et)dtt2t 0 。簡述尋求停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其分類?答:通過物理示蹤法來測(cè)反應(yīng)器物料的停留時(shí)間的分布曲線。所謂物理示蹤是指采用一種易檢測(cè)的無化學(xué)反應(yīng)活性的物質(zhì)按一定的輸入方式加入穩(wěn)定的流動(dòng)系統(tǒng),通過觀測(cè)該示蹤物質(zhì)在系統(tǒng)出口的濃度隨時(shí)間的變化來確定系統(tǒng)物料的停留時(shí)間分布。根據(jù)示蹤劑輸入方式的不同大致分為四種:脈沖法、階躍法、周期示蹤法和隨機(jī)輸入法。t=0克的示蹤劑A,并同時(shí)在出口處記錄出口物料中示蹤劑的濃度隨時(shí)間的變C化。對(duì)應(yīng)的曲線為E(t)曲線,

E(t)CA。0。簡述階躍示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線?答:階躍示蹤法是對(duì)于定常態(tài)的連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng),在某瞬間t=0A0的流體切換為含有示蹤劑A且濃度為C 的流體同時(shí)保持系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)模不變,并在切換的同時(shí),在出口處測(cè)出出口流體中示蹤劑A的濃度隨時(shí)A0C的變化。對(duì)應(yīng)的曲線為

F(t)CA。A0。通過冷態(tài)模型實(shí)驗(yàn)測(cè)2)根據(jù)所得的有關(guān)或果通過合理的簡化提出可能的流動(dòng)模型,并根據(jù)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定所提出的模型中所引入的模型參數(shù);3)結(jié)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)通過模擬計(jì)算來預(yù)測(cè)反應(yīng)結(jié)果;4)通過一定規(guī)模的熱模實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。簡述非理想流動(dòng)軸向擴(kuò)散模型的特點(diǎn)?具有均一的流速;2)在流動(dòng)方向上流體存在擴(kuò)散過程,該過程類似于分子擴(kuò)散,符合定律;3)軸向混合系數(shù)EZ

在管內(nèi)為定值;4)徑向不存在擴(kuò)散;管內(nèi)不存在死區(qū)或短路流。簡述非理想流動(dòng)軸向擴(kuò)散模型的定義?答:為了模擬返混所導(dǎo)致流體偏離平推流效果,可借助這種返混與擴(kuò)散過程的相似性,在平推流的基礎(chǔ)上疊加上軸向返混擴(kuò)散相來加以修正,并人為的假定該軸向返混過程可以用費(fèi)克(Fick)(或軸向擴(kuò)散模型)簡述非理想流動(dòng)多級(jí)混合模型的特點(diǎn)?n來等效的描述返混和停留時(shí)間分布對(duì)反應(yīng)過程內(nèi)的影響。設(shè)反應(yīng)器容積為V,物料流入速率為v,則0

tV v0,i

tN。舉例說明微觀流體和宏觀流體的區(qū)別?答;若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行混合,這種流體稱為微觀流體;若流體是以若干分子所組成的流體微團(tuán)作為單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行微團(tuán)之間的混合,且在混合時(shí)微團(tuán)之間并不發(fā)生物質(zhì)的交換,微團(tuán)內(nèi)部具有均勻的組成和相同的停留時(shí)間,這種流體稱為宏觀流體。如在氣—液鼓泡攪拌裝置中,氣體以氣泡方式通過裝置,此時(shí)氣體是宏觀流體,而液體為微觀流體。第五章非均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)工業(yè)催化劑所必備的三個(gè)主要條件是、 (活性好、選擇性高、壽命長)氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠 結(jié)合的,而化學(xué)吸附是靠 結(jié)合的(范德華力、化學(xué)力)氣體在固體表面上的吸附中物理吸附分子層的,而化學(xué)吸附分子層的(多、單)氣體在固體表面上發(fā)生吸附時(shí),描述在一定溫度下氣體吸附量與壓力的關(guān)系式稱(吸附等溫方程) 吸附等溫方程式是假定吸附熱是隨著表面覆蓋度的增加而隨冪數(shù)關(guān)系減少的(Freundlich) 吸附等溫方程式是按吸附及脫附速率與覆蓋率成指數(shù)函數(shù)的關(guān)系導(dǎo)出的(Temkin)固體催化劑的比表面積的經(jīng)典測(cè)定方法是基方程(BET)在氣—固相催化反應(yīng)中,反應(yīng)速率一般是以單位催化劑的重量為基準(zhǔn)的,如反應(yīng)A→B,A的反應(yīng)速率的定義為1 dnrA (

AW dt )對(duì)于氣—固相催化反應(yīng),要測(cè)定真實(shí)的反應(yīng)速率,必須首先排的影響(內(nèi)擴(kuò)散、外擴(kuò)散)A0測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)外擴(kuò)散影響時(shí)可以同時(shí)改變催化劑裝量和進(jìn)料流量但保持 不變(WF )A0A0測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)外擴(kuò)散影響時(shí),可以同時(shí)改變 和 ,但保持WF 不變(催化劑裝量進(jìn)料流量)A0A0測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)內(nèi)擴(kuò)散影響時(shí),可改變催化劑的 ,在恒定的WF 下測(cè) ,看二者的變A0d化關(guān)系。[粒度(直徑p、轉(zhuǎn)化率]d測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)內(nèi)擴(kuò)散影響時(shí),可改變催化劑的粒度(直徑p,在恒定 下測(cè)轉(zhuǎn)化率,看二A0者的變化關(guān)系(WF )A0催化劑回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器是把催化劑夾在框架中快速回轉(zhuǎn),從而排除 影響和達(dá)到氣相 及反應(yīng)器 (外擴(kuò)散、完全混合、等溫)流動(dòng)循環(huán)(無梯度)式反應(yīng)器是指消的存在,使實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性提高(溫度梯度、濃度梯度)對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)孔徑較大時(shí),擴(kuò)散阻力是所致(分子間碰撞)對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)孔徑較大時(shí),擴(kuò)散阻力是由分子間碰撞所致,這種擴(kuò)散通常稱為 (容積擴(kuò)散)]對(duì)于多孔性的催化劑分子擴(kuò)散很復(fù)雜當(dāng)微孔孔徑在約 時(shí)分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素。(0.1um)對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)微孔孔徑在約0.1um時(shí)為擴(kuò)散阻力的主要因素(分子孔壁的碰撞)對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)微孔孔徑在約0.1um時(shí),分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素這種擴(kuò)散稱為 (努森擴(kuò)散)等溫催化劑的有效系數(shù)η為催化劑粒子的 與催化劑內(nèi)部的 之比。(實(shí)際反應(yīng)速率、濃度和溫度與其外表面上的相等時(shí)的反應(yīng)速率)氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)

RkCm1V SDS kCm1V SDS kCmkCm1V SDS氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù) S

e 之比(表面反應(yīng)速率、內(nèi)擴(kuò)散速率)氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)S的大小可判別內(nèi)擴(kuò)散的影響程度,S愈大,則粒內(nèi)的濃度梯度就 反之,S愈小,內(nèi)外濃度愈近于 (愈大、均一)催化劑在使用過程中,可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成失活,也可能由于化學(xué)物造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的 失活(物理、化學(xué))催化劑的失活可能是由于某些化學(xué)物質(zhì)的中毒引起的,關(guān)于中毒的兩種極端情況與 (均勻毒、孔口中毒)描述氣—固相非催化反應(yīng)的模型: 、 (整體均勻轉(zhuǎn)化模型、粒徑不變的縮核模型粒徑縮小的縮粒模型)對(duì)于氣—固相非催化反應(yīng)的縮核模型,反應(yīng)從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進(jìn),但粒子體積 (不變)煤炭燃燒屬于氣—固相非催化反應(yīng),粒徑隨著反應(yīng)進(jìn)行而不斷的縮小,這種模型屬于粒徑縮小的 模型。(縮粒)硫化礦的燃燒、氧化鐵的還原都屬于氣—固相非催化反應(yīng),反應(yīng)從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進(jìn),但粒子積不變,這種模型屬于粒徑不變的 模型(縮核)膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ值的大小反映了在膜內(nèi)進(jìn)行的那部分反應(yīng)可能占的比例因而可以用來判斷 的程度(應(yīng)快慢)測(cè)定氣—液相反應(yīng)速率的方法與均相反應(yīng)時(shí)不同之點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)時(shí)要排除氣相和液相中,使反應(yīng)在動(dòng)力區(qū)域內(nèi)進(jìn)行(擴(kuò)散阻力)下列哪種物質(zhì)屬于半導(dǎo)體催化(B)A.金屬 B.金屬硫化物 C.金屬鹽類 D.酸性催化34.下列哪種物質(zhì)屬于絕緣體催化(D)A.金屬 B.金屬氧化物 C.金屬鹽類 D.酸性催化劑骨架Ni催化劑的制備是將Ni與Al按比例混合熔煉,制成合金,粉碎以后再用苛性鈉溶液溶去合金中的Al形成骨架,這種制備方法是 (A)溶蝕法 B.熱熔法 C.沉淀法 D.混合法下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的(B)均勻表面 B.多分子層吸附 C.分子間無作用 D.吸附機(jī)理相同下列屬于理想吸附等溫方程的(A)Langmuir型 B.Freundlich型 C.Temkin型 D.BET型測(cè)量氣—固相催化反應(yīng)速率,在確定有無外擴(kuò)散影響時(shí)是在沒有改的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的(D)W/F催化劑裝置 B.催化劑裝量 C.進(jìn)料流量 D. A0當(dāng)催化劑顆粒的微孔的孔徑小于分子的自由時(shí),分子與孔壁的碰撞成了擴(kuò)散阻力的主要因素,這種散稱為努森擴(kuò)散(B)k Cmk Cm1/D R催化劑顆粒擴(kuò)散的無因次擴(kuò)散模數(shù)S

V S

值的大小反映了表面反應(yīng)速率與 之比(C)k Cm1/DV S eA.k Cm1/DV S e L氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)L

其中L為特征長度若顆粒為圓柱形則L= (C)k Cm1k Cm1/DV S e L氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)L

,其中L為特征長度,若顆粒為球形則L= (D)k Cm1k Cm1/DV S e L氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)L

其中L為特征長度若顆粒為平片形則L= (A)厚/2 B.R C.R/2 D.R/3d催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活其失活速率式d為 (B)

kdt

Cmdi

,當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物無內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí),A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1d催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式時(shí),d為 (C)

kdt

Cmdi

,當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1ddt催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式為

kCmd i

,當(dāng)串聯(lián)失活時(shí),d為 (D)A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式無內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí),d為 (A)

dddt kd

Ci

,當(dāng)進(jìn)料中的雜質(zhì)吸附極牢以及對(duì)產(chǎn)物A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1下列非催化氣—固相反應(yīng),屬于粒徑縮小的縮粒模型的是 (D)硫化礦的焙燒 B.分子篩的焙燒 C.氧化鐵的還原 D.煤炭的燃燒下列非催化氣—固相反應(yīng),屬于粒徑縮小的縮粒模型的是 (B)硫化礦的焙燒 B.焦碳與硫磺的反應(yīng) C.氧化鐵的還原 D.分子篩的焙燒下列非催化氣—固相反應(yīng),屬于粒徑不變的縮核模型的是 (C)煤炭的燃燒 B.焦碳與硫磺的反應(yīng) C.氧化鐵的還原 D.水煤氣反應(yīng)氣—液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系γ在 范圍內(nèi),反應(yīng)幾乎全部在在液相主體內(nèi)進(jìn)行的極慢反應(yīng)(A)A.<0.02 B.0.02<γ<2 C.≥2 D.>2氣—液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系γ在 范圍內(nèi),反應(yīng)為在液膜內(nèi)進(jìn)行的瞬間反應(yīng)及快速反應(yīng)(D)A.<0.02 B.0.02<γ<2 C.≥2 D.>2氣—液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系γ在 范圍內(nèi),反應(yīng)為中等速率的反應(yīng)(B)A.<0.02 B.0.02<γ<2 C.≥2 D.>2對(duì)于氣—液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng),為提高反應(yīng)速率,應(yīng)選裝置(C)填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜對(duì)于氣—液相反應(yīng)中等速率反應(yīng),為提高反應(yīng)速率,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭旆磻?yīng)應(yīng)選裝置(D)填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜56簡述Langmuir等溫吸附方程的基本特點(diǎn)?1)均勻表面(或理想表面:即催化劑表面各處的吸附能力是均一的,吸附熱與表面已被吸附的程度如何無關(guān);2)2)單分子層吸附;被吸附的分子間互不影響,也不影響別的分子;吸附的機(jī)理均相同,吸附形成的絡(luò)合物均相同。簡述BETP 1 (C1)PBETP P

V(P0

P) VC Vm

CP0 ,利用低溫下測(cè)定氣體在(C1固體上的吸附量和平衡分壓值,將

V(P0

P) P對(duì)

VC作圖,應(yīng)為一直線,斜率為 m

VC,截距為m

,因此V可求出m及C,則可利用比表面積公式進(jìn)行求得。V氣—固相催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)步驟?答:1反應(yīng)物從氣流主體向催化劑的外表面和內(nèi)孔擴(kuò)散2)反應(yīng)物在催化劑表面上吸附3吸附的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成反應(yīng)的生成物 反應(yīng)生成物從催化劑表面上脫下來5)脫附下來的生成物向催化劑外表面、氣流主體中擴(kuò)散。解釋努森擴(kuò)散和分子擴(kuò)散分別在何種情況下占優(yōu)勢(shì)?化劑的粒內(nèi)擴(kuò)散較為復(fù)雜。當(dāng)微孔孔徑較大時(shí),分子擴(kuò)散阻力是由于分子時(shí),分子與孔壁的碰撞機(jī)會(huì)超過了分子間的相互碰撞,而成為擴(kuò)散阻力的主要因素,這種擴(kuò)散為努森擴(kuò)散。簡述非催化氣固反應(yīng)縮核模型的特點(diǎn)?是反應(yīng)從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進(jìn),但粒子體積不變,如硫化礦的焙燒,氧化鐵的還原等。簡述非催化氣固反應(yīng)縮粒模型的特點(diǎn)?是固體粒子的粒徑隨反應(yīng)的進(jìn)行向不斷縮小,如煤炭的燃燒造氣,從焦碳與硫磺蒸汽制造二硫化碳。62.簡述氣—液反應(yīng)的宏觀過程:A(g)+bB(l)→產(chǎn)物(l)?氣液相平衡;反應(yīng)物氣相組分A液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散,氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散;氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。第六章固定床反應(yīng)器凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(固定床反應(yīng)器)固定床中催化劑不易磨損是一大優(yōu)點(diǎn),但更主要的是床層內(nèi)流體的流動(dòng)接近于 ,因此與返混式的反應(yīng)相比,可用較少量的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力(平推流)固定床中催化劑不易磨損是一大優(yōu)點(diǎn),但更主要的是床層內(nèi)流體的流動(dòng)接近于平推流,因此與返混式的反應(yīng)器比,可用 的催化劑的反應(yīng)器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力(較少量、較?。┠壳懊枋龉潭ù卜磻?yīng)器的數(shù)學(xué)模型可分的兩大類(擬均相、非均相)描述固定床反應(yīng)器的擬均相模型忽略了粒子與流體之與 的差別(溫度、濃度)描述固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型,忽略了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱之為 (擬均相模型)描述固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型,考慮了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱之為 (非均相模型)描述固定床反應(yīng)器的擬均相模型,根據(jù)流動(dòng)模式與溫差的情況它又可分為平推流與有軸向返混的 模型和同時(shí)考慮徑向混合和徑向溫差的 模型(一維、二維)V d固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積P的球粒子直徑,表達(dá)式

(6V= (

/)1/3)a /a /P固定床中顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面P相同的球形粒子的直徑,表達(dá)式a= ( )S d 6/S固定床中顆粒的比表面相當(dāng)直徑是以相同的比表面V的球形粒子直徑來表示,表達(dá)式S= ( V)對(duì)于非球形粒子,其外表面積

aP必大于同體積球形粒子的外表面積

aS,故可定義顆粒的形狀系數(shù) a /aS (顆粒的形狀系數(shù)

P)S對(duì)于球體而言,

S ,對(duì)于其他形狀的顆粒

S (=11)R固定床定義為水力半徑H的四倍,而水力半徑可由床層空隙率及單位床層體積中顆粒的潤濕表面積d來求得。(當(dāng)量直徑e)固定床中的傳熱實(shí)質(zhì)上包括了 、 以及 幾個(gè)方面(粒內(nèi)傳熱、顆粒與流體間的傳熱、層與器壁的傳熱)絕熱床反應(yīng)器由于沒有徑向床壁傳熱,一般可以當(dāng)作平推流處理,只考慮流體流動(dòng)方向上有溫度和濃度的變化因此一般可用 模型來計(jì)算(擬均相一維)

Topt和平衡溫度

Teq,二者的關(guān)系為 。T Teq opt

R Eln 2T T E E E(eq

opt

2 1 1)對(duì)于固定床反應(yīng)器,當(dāng)某一參數(shù)變化到一定程度時(shí)就可能使床層溫度迅速升高,這種現(xiàn)象俗,它是定床反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作中所應(yīng)注意的問題(飛溫)不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)(A)粒子與流體間有溫度差 B.粒子與流體間無溫度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層軸向有溫度梯度不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)(A)粒子與流體間有濃度差 B.粒子與流體間無濃度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層軸向有溫度梯度21簡述固定床反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)?答:凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。催化劑在床層內(nèi)不易磨損;的生產(chǎn)能力;固定床中的傳熱較差;催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行。22.簡述氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作23.簡述氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器非均相模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。非均相模型考慮了粒子與流體間溫度與濃度的差別。簡述氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相一維模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。擬均相一維模型是忽略床層中粒子與流體的溫度與濃度差別,考慮在流體流動(dòng)的方向(軸向)上有溫度和濃度的變化,而在與流向垂直的截面上(徑向)則是等溫和等濃度的。簡述氣—固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置為固定床反應(yīng)器,擬均相二維模型是忽略床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別(,同時(shí)考慮流體在軸向和徑向上的溫度梯度和濃度梯度。簡述表征顆粒特征的基本參數(shù)粒徑的表示方法?答:固定床中粒徑的表示方法常用的有三種。顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積V 的球粒子直徑,表達(dá)式dP

=P

/)1/3;顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面a 相同的球形粒子的直徑表達(dá)式d =P a

;顆粒的比表面a /P相當(dāng)直徑是以相同的比表面S 的球形粒子直徑來表示,表達(dá)式d =6/a /PV S V第七章流化床反應(yīng)器所謂流態(tài)化就是固體粒子像 一樣進(jìn)行流動(dòng)的現(xiàn)象(流體)對(duì)于流化床反應(yīng)器,當(dāng)流速達(dá)到某一限值,床層剛剛能被托動(dòng)時(shí),床內(nèi)粒子就開始流化起來了,這時(shí)的流體空速稱為 (起始流化速度)對(duì)于液—固系統(tǒng)的流化床,流體與粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速進(jìn)一步提高時(shí),床層脹均勻且波動(dòng)很小,粒子在床內(nèi)的分布也比較均勻,故稱作 (散式流化床)對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器,只有細(xì)顆粒床,才有明顯的膨脹,待氣速達(dá)到 后才出現(xiàn)氣泡;而對(duì)顆粒系統(tǒng),則一旦氣速超過起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,這些通稱為 (起始鼓泡速度、鼓泡床)對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器的粗顆粒系統(tǒng),氣速超過起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,氣速愈高,氣泡的聚及造成的擾動(dòng)亦愈劇烈,使床層波動(dòng)頻繁,這種流化床稱為 (聚式流化床)對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器,氣泡在上升過程中聚并并增大占據(jù)整個(gè)床層,將固體粒子一節(jié)節(jié)向上推動(dòng),到某一位置崩落為止,這種情況叫 (節(jié)涌)對(duì)于流化床反應(yīng)器,當(dāng)氣速增大到某一定值時(shí),流體對(duì)粒子的曳力與粒子的重力相等,則粒子會(huì)被氣流帶出,一速度稱為 (帶出速度或終端速度)對(duì)于流化床反應(yīng)器,當(dāng)氣速增大到某一定值時(shí),流體對(duì)粒子與粒子相等,則粒子會(huì)被氣流出,這一速度稱為帶出速度(曳力、重力)u流化床反應(yīng)器的

/umf的范圍大致在10~90之間,粒子愈細(xì),比,即表示從能夠流化起來到被帶出為止的這一范圍就愈廣。(愈大)U U流化床反應(yīng)器中的操作氣速0是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)

Umf在 范圍內(nèi)(1.5~10)對(duì)于氣—固相流化床,部分氣體是以起始流化速度流經(jīng)粒子之間的空隙外,多余的氣體都以氣泡狀態(tài)通過床層因此人們把氣泡與氣泡以外的密相床部分分別稱為 (泡相、乳相)氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中的氣泡,在其尾部區(qū)域,由于壓力比近傍稍低,顆粒被卷了進(jìn)來,形成了局部渦流,這一區(qū)域稱為 (尾渦)氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中的氣泡在上升過程中,當(dāng)氣泡大到其上升速度超過乳相氣速時(shí),就有部分氣體穿過氣泡形成環(huán)流,在泡外形成一層所謂的

(氣泡云)總稱為氣泡暈(尾渦、氣泡云)V V氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中,氣泡尾渦的體積W約為氣泡體積b的 (1/3)氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床,全部氣泡所占床層的體積分率

Lb可根據(jù)流化床高

和起始流化床高

Lmf來進(jìn)行L Lf mf L計(jì)算,計(jì)算式為b ( f )在氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中設(shè)置分布板,其宗旨是使氣、 和 為宜(布均勻、防止積料、結(jié)構(gòu)簡單、材料節(jié)?。﹗0 d2u在流化床中設(shè)計(jì)篩孔分布板時(shí),可根據(jù)空床氣速u0定出分布板單位截面的開孔數(shù)N(4在流化床中設(shè)計(jì)篩孔分布板時(shí),通常分布板開孔率應(yīng)取約 ,以保證一定的壓降(1%)

or or)在流化床中為了傳熱或控制氣—固相間的接觸,常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件,以垂直管最為常用,它同時(shí)具有 并甚至 的作用(傳熱、控制氣泡聚、減少顆粒帶出)在流化床中為了傳熱或控制氣—固相間的接觸,常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件,但很少使用水平構(gòu)件,它對(duì)顆粒和體的上下流動(dòng)起一定的阻滯作用,從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的 梯度和 梯度(溫度、濃度)在流化床中為了傳熱或控制氣—固相間的接觸,常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件,但很少使用水平構(gòu)件,它對(duì)顆粒和體的上下流動(dòng)起一定的 作用,從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的溫度梯度和濃度梯度(阻滯)氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器中,由于上升氣泡的尾渦中夾帶著顆粒,它們?cè)谕局胁粩嗟呐c周圍的顆粒行著交換,大量的顆粒被夾帶上升,這種循環(huán)相當(dāng)劇烈,所以自由床中的顆??烧J(rèn)為是 的(全混)氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床存在及 四類區(qū)域(氣泡區(qū)、泡暈區(qū)、上流區(qū)回流區(qū))當(dāng)氣流連續(xù)通過流化床的床層時(shí),床層內(nèi)那些帶出速度小于操作氣速的顆粒將不斷被帶出去,這種現(xiàn)象稱為 (場(chǎng)析)當(dāng)氣流連續(xù)通過流化床的床層時(shí),床層內(nèi)那些帶出速度 操作氣速的顆粒將不斷被帶出去,這種現(xiàn)象為場(chǎng)析(小于)如果在流化床反應(yīng)器的出口處要加二級(jí)旋風(fēng)分離系統(tǒng)作為回收裝置時(shí),旋風(fēng)分離器的第一級(jí)入口理應(yīng)安置在 (分離高度)在流化床反應(yīng)器中,當(dāng)達(dá)到某一高度以后,能夠被重力分離下來的顆粒都以沉積下來,只有帶出速度小于操作氣速的那些顆粒才會(huì)一直被帶上去,故在此以上的區(qū)域顆粒的含量就近乎恒定了,這一高度稱作 (分離度)描述流化床的數(shù)學(xué)模型,對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為氣相為 ,而對(duì)乳相則有種種不同的流型。(平推流)描述流化床的數(shù)學(xué)模型,對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為 相為平推流,而對(duì) 相則有種種同的流型(氣、乳)描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅱ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為恒值,不隨床高而變,但氣泡的大小 (有關(guān))描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅱ級(jí)模型中,各參數(shù)值均,不隨床高而變,與氣泡的大小有關(guān)(恒值)描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅱ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為恒值,不而變,與氣泡的大小有關(guān)(床高)描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅰ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為恒值,不隨床高而變,但氣泡的大小 (無關(guān))描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅲ級(jí)模型中,各參數(shù)均與氣泡的大,而氣泡小則沿 而變(有關(guān)、床高)

U U0的氣速進(jìn)入床層的氣體中,一部分在乳相中以起始流化速度

通過,而U其余部分(

Umf)則全部以 的形式通過(氣泡)U U描述流化床的氣泡兩相模型,以 0的氣速進(jìn)入床層的氣體中,一部分在乳相中以起始流化速度U U

mf通過,而其余部分 則全部以氣泡的形式通過[(0

mf)]描述流化床的氣泡兩相模型氣泡相為向上的 式流動(dòng)其中無催化劑粒子故不起反應(yīng)氣泡大小均一。(平推)描述流化床的氣泡兩相模型,反應(yīng)完全在乳相中進(jìn)行,乳相流動(dòng)狀況可假設(shè)(全混流、推流)描述流化床的氣泡兩相模型,反應(yīng)完全相中進(jìn)行,乳相流動(dòng)狀況可假設(shè)為全混流或平推流(乳)描述流化床的氣泡兩相模型,氣泡與乳相間的交換量Q為 與 之和(穿流量q、擴(kuò)散量)U /U描述流化床的鼓泡床模型,它相當(dāng)于 0 mf 時(shí),乳相中氣體全部下流的情況,工業(yè)上的實(shí)際操作大多屬于這種情況。(>6~11)描述流化床的鼓泡床模型,由于氣速較大,因此該模型假定 , (用氣泡中的組成代表,而不必計(jì)及乳相中的情況)流化床反應(yīng)器的開發(fā)和放大,國內(nèi)外都有許多成功的經(jīng)驗(yàn),但一般都是、 、 方面進(jìn)考慮和改進(jìn)的(催化劑性能、操作條件、床層結(jié)構(gòu)) 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)過程(多相反應(yīng)過程)多相反應(yīng)過程是指同時(shí)存相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過程(兩個(gè)或更多)當(dāng)前用于描述氣—液兩相流相間傳質(zhì)的模型有兩大類:一是按 來處理的雙膜模型;一是按 處模型,如溶質(zhì)滲透模型和表面更新模型(穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散、非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散)當(dāng)前用于描述氣—液兩相流相間傳質(zhì)的模型有兩大類:一是按穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散來處理;一是按非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散理模型,如 (雙膜模型、溶質(zhì)滲透模型、表面更新模型)U U U流化床反應(yīng)器中的操作氣速0是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)0

在 范圍內(nèi)(B)A.0.1~0.4 B.1.5~10 C.10~15 D.0.4~1.5U U流化床反應(yīng)器中的操作氣速0是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)

ut在 范圍內(nèi)(A)A.0.1~0.4 B.1.5~10 C.10~15 D.0.4~1.5在流化床反應(yīng)器中,氣泡的尾渦體積Vw約為氣泡體積Vb的 (B)A.1/4 B.1/3 C.2/3 D.下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特(C)A.各參數(shù)均為恒值 B.參數(shù)值不隨床高而變C.參數(shù)值與氣泡大小無關(guān) D.參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)53簡述聚式流化床的形成?答:對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器的粗顆粒系統(tǒng),氣速超過起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,氣速愈高,氣泡的聚并及造成的擾動(dòng)亦愈劇烈,使床層波動(dòng)頻繁,這種流化床稱為聚式流化床。簡述鼓泡床的形成?答:對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器,只有細(xì)顆粒床,才有明顯的膨脹,待氣速達(dá)到起始鼓泡速度后才出現(xiàn)氣泡;而對(duì)粗顆粒系統(tǒng),則一旦氣速超過起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,這些通稱為鼓泡床。簡述描述流化床的特征流速的定義?當(dāng)流速達(dá)到某一限值,床層剛剛能被托動(dòng)時(shí),床內(nèi)粒子就開始流則粒子會(huì)被氣流帶出,這一速度稱為帶出速度或終端速度。簡述流化床反應(yīng)器中節(jié)涌床的特點(diǎn)?答:對(duì)于氣—固系統(tǒng),床徑很小,而床高與床徑比較大時(shí),氣泡在上升過程中可能聚并增大甚至達(dá)到占據(jù)整個(gè)床層截面的地步,將固體粒子一節(jié)節(jié)的往上柱塞式的推動(dòng),直到某一位置而崩落為止,這種情況為節(jié)涌,此時(shí)的流化床為節(jié)涌床。簡述流化床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)?答:1)傳熱效能高,而且床內(nèi)溫度易維持均勻;再生的過程來說,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的連續(xù)生產(chǎn)。由于粒子細(xì),可以消除內(nèi)擴(kuò)散阻力,能充分發(fā)揮催化劑的效能。簡述流化床反應(yīng)器的缺點(diǎn)?答:1)氣流狀況不均,不少氣體以氣泡狀態(tài)經(jīng)過床層,氣—固兩相接觸不夠有效;)影響反應(yīng)速率和造成副反應(yīng)的增加;簡述流化床反應(yīng)器中操作氣速U/Umf/Umf

是如何選取的?答:實(shí)用的操作氣速U0

是根據(jù)具體情況選取的。一般U0

之值(稱作流/0化數(shù))在1.5~10/0t

0.1~0.4左右來選取。通常所0.15~0.5m/s度細(xì),篩分寬,床內(nèi)無內(nèi)部構(gòu)件和要求催化劑的帶出量少的情況,宜選用較低氣速,反之,則用較高氣速。簡述氣泡的結(jié)構(gòu)及其行為?答;氣泡的頂是呈球形的,尾部略為內(nèi)凹,在尾部區(qū)域,由于壓力比近傍稍低,顆粒被卷了進(jìn)來,形成局部渦流,這一區(qū)域稱為尾渦。在氣泡的上升的途中,不斷有一部分顆粒離開這一區(qū)域,另一部分顆粒補(bǔ)充進(jìn)來

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