精細(xì)化工過程與設(shè)備期末復(fù)習(xí)題庫

.根據(jù)幾何形式的不同可以把化工生產(chǎn)中用到的反應(yīng)器分為：鍋式、塔式、管式、固定床或流化床反應(yīng)器等。.選擇釜式反應(yīng)器的攪拌器時，需要考慮的主要因素有：攪拌目的、化學(xué)反應(yīng)要求和物料物性等。.根據(jù)傳熱過程方程式，欲強化攪拌反應(yīng)釜的傳熱，可以采取提高傳熱面積，提高傳熱系數(shù)和增大傳熱溫差等措施。.反應(yīng)器中流體微元在流動方向（即軸向）上的混合，稱做返混。這種現(xiàn)象的存在會使反應(yīng)物的濃度降低，造成反應(yīng)速度也降低。.物料衡算的理論基礎(chǔ)是：質(zhì)量守衡定律。.要控制一定的反應(yīng)溫度，可采用間壁傳熱式、直接傳熱式、蒸發(fā)式傳熱、外循環(huán)傳熱或絕熱式傳熱等傳熱形式對反應(yīng)器進(jìn)行換熱。.液體從軸向流入葉輪，并從軸向流出的葉輪，稱為軸向流葉輪；液體從軸向流入,徑向流出的葉輪，稱為徑向流葉輪。.在理想置換反應(yīng)器中，所有流體微元的停留時間相同，同一橫截面上各處物料的組成和溫度都是相同的，反應(yīng)時間也相同。.確定攪拌反應(yīng)器的攪拌功率時，反映物料的流動特性的準(zhǔn)數(shù)為：Re，反映重力影響的準(zhǔn)數(shù)為：Fr。.間歇反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物料的濃度是時間的函數(shù)，與其在反應(yīng)器內(nèi)的空間位置無關(guān)；并且物料中的所有流體微元在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時間都是相同的。.確定攪拌反應(yīng)器的攪拌功率時，準(zhǔn)數(shù)Fr反映了重力對功率的影響，準(zhǔn)數(shù)Re反映了物料的流動特性對功率的影響。.對于理想混合反應(yīng)器來說，反應(yīng)器內(nèi)部各處的物料組成和溫度都是相同的，且等于出口處的組成和溫度。.間歇反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物料的濃度是時間的函數(shù)，與其在反應(yīng)器內(nèi)的空間位置無關(guān)；并且物料中的所有流體微元在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時間都是相同的。.對于理想混合反應(yīng)器來說，反應(yīng)器內(nèi)部各處和_出口處的物料的組成和溫度都是相同的。.精細(xì)化學(xué)品的特點：多品種、化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜、反應(yīng)物料相態(tài)多樣化、反應(yīng)介質(zhì)腐蝕性強、高技術(shù)密集度。.精細(xì)化率二精細(xì)化工總產(chǎn)值/化工總產(chǎn)值.一般說來，對于互不相溶的非均相體系，通常采用渦輪式或推進(jìn)式攪拌器作強烈的混合；對于不太強烈的混合，如固態(tài)或懸浮態(tài)物料，不要求劇烈的攪拌，大多采用槳式或錨式攪拌器。.T、P物料性質(zhì)、操作方式等都對設(shè)備的選型和構(gòu)造有影響，但最主要地還是混合強度和傳熱強度。.物料衡算有兩種情況：一種是設(shè)計型，一種是操作型。.化工過程的類型按照操作方式：間歇操作，連續(xù)操作，半連續(xù)操作。1mol或1kg物質(zhì)溶于溶劑生成一定溶液過程的熱效應(yīng)，稱之為積分溶解熱。.常用的載冷劑有：氯化鈣水溶液，有機載冷劑。.攪拌設(shè)備的作用是：使物料混合均勻，強化傳熱、傳質(zhì)。.攪拌裝置包括：傳動裝置，攪拌軸和攪拌器.攪拌設(shè)備里不僅存在渦流對流擴散和主體對流擴散，還存在分子擴散，其強弱程度依次減小。.分子水平上的完全均勻混合，只有通過分子擴散才能達(dá)到。.主體對流擴散和渦流對流擴散只能進(jìn)行宏觀混合，只有分子擴散才能進(jìn)行微觀混合。.液體從攪拌器的軸向流入（葉輪），并從軸向流出（葉輪），這樣的流型稱作軸向流。.液體從攪拌器的軸向流入（葉輪），并從葉輪的徑向流出（葉輪），這樣的流型稱作徑向流。.液體沿攪拌器葉輪的切線方向作圓周循環(huán)運動的流型，稱作切線流。.多釜連續(xù)操作時，串聯(lián)的數(shù)目越多，容積效率越高，是因為數(shù)目增多可抑制返混，使反應(yīng)過程中各釜的濃度梯度更接近理想置換。.物料衡算的基礎(chǔ)是：質(zhì)量守恒定律；熱量衡算的基礎(chǔ)是：能量守恒定律。.釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)主要包括 釜體、攪拌裝置、軸封、換熱裝置.攪拌的根本目的是加強釜內(nèi)物料的均勻混合，以強化 傳質(zhì)和傳熱 。.攪拌器的選型主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及攪拌器的性能的性能特征來進(jìn)行。二、判斷題1.對于理想混合反應(yīng)器，反應(yīng)器出口流體的濃度和反應(yīng)器內(nèi)部流體的濃度相同。（J）2．對于任一化學(xué)反應(yīng)，在相同工藝條件下，要完成相同的產(chǎn)量所需理想混合反應(yīng)器的體積比理想置換反應(yīng)器的體積小。（義）.在等溫等壓條件下，反應(yīng)級數(shù)越小，容積效率越大。（J）.對于理想置換反應(yīng)器來說，在反應(yīng)物料的體積流量一定的情況下，反應(yīng)物達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需的空間時間越長，所需要的反應(yīng)器越小。（義）.對于間歇反應(yīng)器來說，反應(yīng)器的生產(chǎn)能力與反應(yīng)時間成正比。（義）TOC\o"1-5"\h\z.在理想混合反應(yīng)器中，若t1>t2,則E（t1）<E（t2）。 （J）.F（t）為停留時間小于t的流體微元占全部流體微元的分率。 （J）.對平行反應(yīng)而言，在其它條件不變的情況下，降低反應(yīng)物濃度有利于活化能低的反應(yīng)。（義）.在采用示蹤響應(yīng)技術(shù)測定停留時間分布函數(shù)時，由脈沖響應(yīng)法可由實測數(shù)據(jù)直接求出E（t）函數(shù)。 （J）.在理想混合反應(yīng)器中，因為所有流體微元的停留時間都相同，所以不須考慮停留時間分布問題。 （義）.在理想混合反應(yīng)器中，所有流體微元在反應(yīng)器中的停留時間都是相同的。(義)12．對于連續(xù)反應(yīng)器來說，反應(yīng)物達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需的空間時間與反應(yīng)器的大小無關(guān)(義)13．對于連續(xù)反應(yīng)器來說，反應(yīng)器的生產(chǎn)能力與空間速度成反比。(義)14．在等溫等壓條件下，反應(yīng)級數(shù)越大，容積效率越??；轉(zhuǎn)化率越大，容積效率越小。(J)15．對平行反應(yīng)而言，在其它條件不變的情況下,提高反應(yīng)溫度有利于活化能高的反應(yīng)。(J)16．對于管式反應(yīng)器，當(dāng)進(jìn)料體積流量一定時，空間時間越小，則所需要反應(yīng)器的體積越大(義).F(T)為停留時間小于T的流體微元占全部流體微元的分率。(J).在用示蹤響應(yīng)技術(shù)測定停留時間分布函數(shù)時，由階躍響應(yīng)法能直接測得E(t)函數(shù)。(義)19.在理想置換反應(yīng)器中，因為所有流體微元的停留時間都相同，所以不須考慮停留時間分布問題。(J)20.對于任一化學(xué)反應(yīng)來說，在相同工藝條件下，要完成相同的產(chǎn)量所需理想置換反應(yīng)器的體積比理想混合反應(yīng)器的體積大。(義).對于間歇反應(yīng)器來說，反應(yīng)器的生產(chǎn)能力與反應(yīng)時間成正比。(義).在理想混合反應(yīng)器中，若t1<t2,則E(t1)>E(t2)。(J).對于理想置換反應(yīng)器，反應(yīng)器出口流體的濃度和反應(yīng)器內(nèi)部流體的濃度相同。(X).在等溫等壓條件下，反應(yīng)級數(shù)越小，容積效率越大。(J)25.F(t)為停留時間小于t的流體微元占全部流體微元的分率。(J)26.對于任一化學(xué)反應(yīng)，在相同工藝條件下，要完成相同的產(chǎn)量所需理想混合反應(yīng)器的體積比理想置換反應(yīng)器的體積大。(J)27.對于理想置換反應(yīng)器來說，在反應(yīng)物料的體積流量一定的情況下，反應(yīng)物達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需的空間時間越長，所需要的反應(yīng)器越小。(X)28.在采用示蹤響應(yīng)技術(shù)測定停留時間分布函數(shù)時，由脈沖響應(yīng)法可由實測數(shù)據(jù)直接求出E(t)函數(shù)。(J)29.在理想混合反應(yīng)器中，因為所有流體微元的停留時間都相同，所以不須考慮停留時間分布問題。(X)30.對于連續(xù)反應(yīng)器來說，反應(yīng)物達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需的空間時間與反應(yīng)器的大小無關(guān)(X).對于管式反應(yīng)器，當(dāng)進(jìn)料體積流量一定時，空間時間越小，則所需要反應(yīng)器的體積越大。(X).F(t)為停留時間小于t的流體微元占全部流體微元的分率。(J).對于任一化學(xué)反應(yīng)來說，在相同工藝條件下，要完成相同的產(chǎn)量所需理想置換反應(yīng)器的體積比理想混合反應(yīng)器的體積大。(X).反應(yīng)器的有效體積與進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)物料的體積流量之比稱為空間時間。 (J).對于間歇操作釜式反應(yīng)器來說，達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需要反應(yīng)器的體積與處理物料量的大小無關(guān)。(X).在相同反應(yīng)條件下進(jìn)行的同一反應(yīng)，當(dāng)采用多級串聯(lián)理想混合反應(yīng)器的級數(shù)趨近于無窮大時，則其效果與理想置換反應(yīng)器相同。 (J)37．在攪拌釜中實際進(jìn)行的混合過程是主體對流擴散、渦流對流擴散和分子擴散綜合作用的結(jié)果。（J）38．在連續(xù)釜式反應(yīng)器中，反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)時間和位置有關(guān)。（X）39．對于理想混合反應(yīng)器，有近36.8%的物料在設(shè)備內(nèi)的停留時間大于平均停留時間。（J）.對于理想置換反應(yīng)器來說，若t=三，則F（t）=0。（X）.E（t）dT表示停留時間在T到T+dT之間的流體微元占全部流體微元的分率。（J）.攪拌良好的釜式反應(yīng)器可以認(rèn)為符合理想置換流動模型。（X）.細(xì)長型的管式反應(yīng)器可近似地看成理想混合反應(yīng)器。（X）.若反應(yīng)速率的定義式寫成，則在數(shù)值上反應(yīng)組分有關(guān)。（X）.化學(xué)反應(yīng)的活化能愈大，溫度對反應(yīng)速率的影響就愈敏感，高溫更有利于高活化能反應(yīng)的進(jìn)行。（J）.對于任何反應(yīng)類型，提高反應(yīng)物的濃度均有利目標(biāo)產(chǎn)物的生成。（X）.對于等溫操作的間歇反應(yīng)器，其傳熱量變化規(guī)律可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率來確定。（J）48.間歇釜式反應(yīng)器與半間歇釜式反應(yīng)器內(nèi)物料的操作參數(shù)均隨時間而變，均屬于非穩(wěn)態(tài)過程。（J）.連續(xù)釜式反應(yīng)器穩(wěn)定定常態(tài)操作的必要條件是Qg二Qr且。（X）.切線流的優(yōu)點是可以提高夾套的傳熱速率，但對其它過程往往產(chǎn)生不利影響，使攪拌效率降低。因此工業(yè)生產(chǎn)中需要克服之。（J）.因為反應(yīng)速率恒為正值，所以對于原料的反應(yīng)速率表示為。（J）.釜式反應(yīng)器的所有人孔、手孔、視鏡和工藝接管口，除出料口外，一律都開在頂蓋上。J.搪玻璃反應(yīng)釜具有良好的抗腐蝕性，特別適于酸堿交替的反應(yīng)過程。X.對于低粘度液體，應(yīng)選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器，如錨式、框式和槳式。X.釜式反應(yīng)器的夾套高度一般應(yīng)高于料液的高度，以保證充分傳熱。J.含有固體顆粒的物料及粘稠的物料，不宜采用蛇管式換熱器。J.當(dāng)反應(yīng)在沸騰溫度下進(jìn)行且反應(yīng)熱效應(yīng)很大時，可采用回流冷凝法進(jìn)行換熱。J.計算反應(yīng)釜理論傳熱面積時應(yīng)以反應(yīng)開始階段的放熱速率為依據(jù)。J.釜式反應(yīng)器可用來進(jìn)行均相反應(yīng)，也可用于以液相為主的非均相反應(yīng)。J三、選擇題.對于反應(yīng)A-R（主反應(yīng)）（活化能為E1）；A-S（副反應(yīng)）（活化能為4），且E1<E2,則：（A）（A）升高溫度有利于提高R的收率；（B）升高溫度有利于提高R的收率；（。溫度的改變不影響R的收率。.對于理想置換反應(yīng)器來說，當(dāng)進(jìn)料體積流量一定時，（C）（A）空間速度越小，則所需要反應(yīng)器的體積越??；（B）空間時間越大，則所需要反應(yīng)器的體積越??；（C）空間速度越大，則所需要反應(yīng)器的體積越小。.下列有關(guān)理想混合流型的敘述中不正確的是：（C）（A）徑向混合最大；（B）軸向混合最大；（C）無軸向混合。.下列有關(guān)E(t)的說法中不正確的有：(B)(A)E(T)dT表示停留時間在T到T+dT之間的流體微元所占整個流體微元的分率；(B)E(t)表示停留時間大于T的流體微元占全部流體微元的分率；(C)卜E(t)dt=1.0。0.對于理想混合反應(yīng)器，若T1>T2>T，則：(C)(A)F(T1)=F(T2)；(B)F(T1)<F(T2)；(C)F(T1)>F(T2)。.下列有關(guān)E(t)的說法中正確的是：(A)(A)E(T)dT表示停留時間在T到t+dT之間的流體微元所占整個流體微元的分率；(B)E(T)表示停留時間小于T的流體微元占全部流體微元的分率；(C)E(T)表示停留時間大于T的流體微元占全部流體微元的分率。7．對于理想置換反應(yīng)器，下列說法中正確的是：(C)(A)返混程度最大；(B)軸向混合最大； (C)無軸向混合。.對于理想混合反應(yīng)器，若T1<T2,則。(B)(A)E(T1)<E(T2)；(B)E(T1)>E(T2)；(C)無法比較。.對于反應(yīng)A-R(主反應(yīng))；A-S(副反應(yīng))，若%=dCR-=[ki]。<a2，且@=@,則:rdC\k)A12S S2(C)(A)反應(yīng)物濃度增大，R收率增加；(B)反應(yīng)物濃度增大，R收率減??；(C)反應(yīng)物濃度變化對R收率無影響。10．對于理想混合反應(yīng)器，下列說法中不正確的是：(B)(A)反應(yīng)器出口流體的濃度和反應(yīng)器內(nèi)部流體的濃度相同；(B)反應(yīng)器入口流體的濃度和反應(yīng)器內(nèi)部流體的濃度相同；(C)反應(yīng)器出口流體的溫度和反應(yīng)器內(nèi)部流體的溫度相同。.對于反應(yīng)A-R(主反應(yīng))(活化能為E1)；A-S(副反應(yīng))(活化能為E?),且E1<E2,則：(B)(A)升高溫度有利于提高R的收率；(B)降低溫度有利于提高R的收率；(。溫度的改變不影響R的收率。.下列有關(guān)E(t)的說法中不正確的有：(B)(A)E(T)dT表示停留時間在T到T+dT之間的流體微元所占整個流體微元的分率；(B)E(T)表示停留時間大于T的流體微元占全部流體微元的分率；(C)f0°E(T)dT=1.0o0.對于理想混合反應(yīng)器，若T三，則：(A)(A)F(T1)>F(T2)；(B)F(t1)<F(T2)；(C)F(t1)=F(T2)o.對于反應(yīng)A-R(主反應(yīng))；A-S(副反應(yīng))，若『dC(kV，則：(B)r=dCR=lkIq「“2S S227(A)當(dāng)a1>a2時，降低CA,rR/rS比值增大，R的收率就高；(B)當(dāng)a1<a2時，降低CA,rR/rS比值增大，R的收率就高；(C)當(dāng)a1<a2時，提高CA,rR/rS比值增大，R的收率就高..對于理想混合模型，下列說法中正確的有：(C)(A)徑向混合最??；(B)無軸向混合； (C)軸向混合最大。.對于理想混合反應(yīng)器，若T1<T2，則：(A)(A)F(T1)<F(T2)；(B)F(T1)>F(T2)； (C)無法比較。.下列有關(guān)F(t)的說法中不正確的有：(B)F(t)表示停留時間大于t的流體微元的分率；F(t)表示停留時間小于t的流體微元的分率；J1。dF(t)=1.0。0.對于在理想置換反應(yīng)器中進(jìn)行的反應(yīng)A-R,其動力學(xué)方程為rjkc：,若增大反應(yīng)物的初始濃度，則所需要反應(yīng)器的體積：(A) 八八(A)變大；(B)變??；(C)不變。.如下圖所示中，哪一個攪拌器是渦輪式攪拌器(B)。.下面的反應(yīng)器(A)為按幾何形式進(jìn)行分類。(A)管式反應(yīng)器 (B)間歇釜式反應(yīng)器 (C)均相反應(yīng)器.大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)反應(yīng)器絕大多數(shù)選擇(B)操作。(A)間歇操作 (B)連續(xù)操作 (C)半連續(xù)、半間歇操作.對于連串反應(yīng)A+B-P-S,P為主產(chǎn)物，生成S的反應(yīng)級數(shù)為1,生成P的反應(yīng)級數(shù)為2,則適宜選用的反應(yīng)器為(A)。(A)間歇釜式反應(yīng)器(B)單釜連續(xù)反應(yīng)器(C)半間歇釜式反應(yīng)器.將豆油分散到水中制成豆油-水的懸浮液，則該非均相液體的分散過程適宜的攪拌器為(A)。（A）渦輪式攪拌器（B）推進(jìn)式攪拌器（。平槳式攪拌器（D）錨式攪拌器.下面攪拌器攪拌流體產(chǎn)生的流型以軸向流為主的是（A）。（A）推進(jìn)式攪拌器（B）渦輪式攪拌器（C）槳式攪拌器（D）錨式攪拌器.反應(yīng)體積與反應(yīng)器實際體積的比值稱為設(shè)備裝料系數(shù)，其值大小與（D）有關(guān)。（A）反應(yīng)器容積（B）反應(yīng)器內(nèi)物料溫度（。設(shè)備的大?。―）物料的發(fā)泡性.對于平行反應(yīng)A+BfP,2A+B-S,P為主產(chǎn)物，生成S的反應(yīng)級數(shù)為1,生成P的反應(yīng)級數(shù)為2，則適宜選用的反應(yīng)器為（A）。（A）間歇釜式反應(yīng)器（B）單釜連續(xù)反應(yīng)器（C）半間歇釜式反應(yīng)器.下面換熱結(jié)構(gòu)可以同時具有換熱和改變物料流動狀態(tài)的是（C）。（A）普通夾套（B）短管焊接加強夾套（C）立式蛇管（D）蜂窩夾套.已知C元素的元素燃燒熱（CfCO2（g））是395.15kJ?摩爾原子-，H元素的元素燃燒熱是143.15J?摩爾原子「近似估算乙烷完全燃燒的摩爾燃燒熱為（A）（A）1649.2KJ-mol-i（B）538.3KJ-mol-i（C）252KJ-mol-i（D）1362.9KJ-mol-i.下面攪拌器攪拌流體產(chǎn)生的流型以徑流為主的是（A）。（A）推進(jìn)式攪拌器（B）渦輪式攪拌器（C）槳式攪拌器（D）錨式攪拌器.下列哪種攪拌器適用于黏度比較高，對攪拌要求不高的操作（D）（A）推進(jìn)式攪拌器（B）渦輪式攪拌器（C）槳式攪拌器（D）錨式攪拌器.下列哪一項不是精細(xì)化學(xué)品的特點（B）（A）小批量多品種（B）產(chǎn)品種類多附加值低（C）技術(shù)密集度高（D）采用復(fù)配技術(shù).對于在理想置換反應(yīng)器中進(jìn)行的反應(yīng)A-R,其動力學(xué)方程為rA=kcA2,若增大反應(yīng)物的初始濃度，則所需要反應(yīng)器的體積：（A）（A）變大 （B）變小 （C）不變。簡答1．簡述階躍法的特點由實驗數(shù)據(jù)直接求得F（t）示蹤過程易于實現(xiàn)示蹤劑量大由F（t）求E（t）涉及求導(dǎo)的數(shù)值計算2．脈沖法的特點由實驗數(shù)據(jù)直接求得E（t）示蹤劑用量少示蹤劑瞬間加入困難3．簡單介紹理想置換假設(shè)的內(nèi)容。①假定徑向流速分布均勻，即所有的質(zhì)點以相同的速率從入口流向出口，就像活塞運動一樣，所以理想置換所對應(yīng)的流型又稱為活塞流；②軸向上的同截面上濃度、溫度分布均勻4．對于簡單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)，在設(shè)計反應(yīng)器時考慮的目標(biāo)有何區(qū)別？因為簡單反應(yīng)不存在副反應(yīng)所以只要考慮反應(yīng)器的生產(chǎn)強度。而復(fù)雜反應(yīng)要產(chǎn)生多種副反應(yīng)，因此選擇性就成為突出的問題。5．任一反應(yīng)器都有固定的生產(chǎn)能力，是否正確?不對。即使同—反應(yīng)，為達(dá)到一定的反應(yīng)結(jié)果，反應(yīng)器的生產(chǎn)能力也是隨溫度和初濃度而有很大變化的。而我們平時指的生產(chǎn)能力僅是在一定的工藝條件下，如反應(yīng)溫度、初始濃度、最終轉(zhuǎn)化率相同的特定條件下的反應(yīng)器的生產(chǎn)能力。6．對于理想置換反應(yīng)器和間歇釜式反應(yīng)器中的物料濃度分別是什么的函數(shù)?理想置換反應(yīng)器，物料濃度為管長的函數(shù)，而間歇釜式反應(yīng)器，物料濃度是時間的函數(shù)。7．為什么理想混合反應(yīng)器和理想置換反應(yīng)器兩種不同類型的流動反應(yīng)器在相同的情況下，兩者的操作效果有很大的差別？究其原因是由于反應(yīng)物料在反應(yīng)器內(nèi)的流動狀況不同，即停留時間分布不同。前面處理連續(xù)釜式反應(yīng)器的設(shè)計時使用全混流假定，處理管式反應(yīng)器問題時則使用了活塞流的假定；如果不符合這兩種假定，就需要建立另外的流動模型。8．管式反應(yīng)器與釜式反應(yīng)器的差異一般的說，管式反應(yīng)器屬于理想置換反應(yīng)器，釜式反應(yīng)器屬于理想混合反應(yīng)器，管式反應(yīng)器的停留時間一般要短一些，而釜式反應(yīng)器的停留時間一般要長一些，從移走反應(yīng)熱來說，管式反應(yīng)器要難一些，而釜式反應(yīng)器容易一些，可以在釜外設(shè)夾套或釜內(nèi)設(shè)盤管解決，有時可以考慮管式加釜的混合反應(yīng)進(jìn)行，即釜式反應(yīng)器底部出口物料通過外循環(huán)進(jìn)入管式反應(yīng)器再返回到釜式反應(yīng)器，可以在管式反應(yīng)器后設(shè)置外循環(huán)冷卻器來控制溫度，反應(yīng)原料從管式反應(yīng)器的進(jìn)口或外循環(huán)泵的進(jìn)口進(jìn)入，反應(yīng)完成后的物料從釜式反應(yīng)器的上部溢流出來，這樣兩種反應(yīng)器都用了進(jìn)去。計算.乙醇在催化劑存在下(Al2O3)可脫水生成乙烯。經(jīng)測定，每投料0.460kgC2H5OH,可得到0.252kg乙烯，剩余0.023kg未反應(yīng)C2H5OH。試求C2H50H的轉(zhuǎn)化率、乙烯的產(chǎn)率和選擇性。

解：參與反應(yīng)的C2H5OH,的質(zhì)量為：0.460-0.023=0.437kg設(shè)C2H4的理論產(chǎn)量為GT,則當(dāng)0.460kgC2H5OH,全部反應(yīng)時Al。C2H50H—C2H4+H2O46 28 180.460 GT0437X=—X100=95%A0.460「0.4600437X=—X100=95%A0.460G= =0.280kgT460252n=——0252n=——x100%=90.0%A0.280@= =090=94.7%Ax0.95A.在苯的混酸硝化生成硝基苯車間，投入含量為98%的苯300kg，經(jīng)硝化反應(yīng)后得酸性硝基物468kg，其中硝基苯含量98%,二硝基苯含量0.1%,廢酸帶走損失硝基0.5kg,忽略其它副反應(yīng)等損失。求硝化反應(yīng)中苯的轉(zhuǎn)化率、收率和選擇性?！?.2】在苯的混酸硝化生成硝基苯車間，投入含量為98%的苯300kg,經(jīng)硝化反應(yīng)后得酸性硝基物468kg,其中硝基苯含量98%,二硝基苯含量0.1%,廢酸帶走損失硝基0.5kg,忽略其它副反應(yīng)等損失。求硝化反應(yīng)中苯的轉(zhuǎn)化率、收率和選擇性。解：反應(yīng)方程式如下：投入苯的質(zhì)量=300X98%=294kg按投入苯實際應(yīng)得硝基苯的質(zhì)量為：300X98%X123/78=463.62kg468kg酸性硝基物中含硝基苯（即反應(yīng)實際得到的硝基苯）的質(zhì)量為：468X98%=458.64kg468kg酸性硝基物中含二硝基苯的質(zhì)量為468X0.1%=0.468kg反應(yīng)實際生成硝基苯的質(zhì)量為：458.64+0.5=459.14kg生成459.14卜8硝基苯需消耗苯的質(zhì)量為：459.14X78/123=291.16kg生成0.468kg二硝基苯需消耗苯的質(zhì)量為：0.468X78/168=0.22kg反應(yīng)總共消耗的苯的質(zhì)量為：291.38kg轉(zhuǎn)化率：291.38/294=99.1%收率：458.64/463.62=99%

反應(yīng)總共消耗的苯折合成硝基苯：291.38X123/78=459.48kg選擇性：458.64/459.48=99.8%.某廠生產(chǎn)醇酸樹脂是使己二酸與己二醇以等摩爾比在70℃等溫過程用間歇釜并以H2SO4作催化劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)而得到的。反應(yīng)動力學(xué)方程式為：rA=kc；,反應(yīng)速率常數(shù)k=1.97L?kmol-1?min-1,已二酸初始濃度cA0=0.004kmoNL-i。求已二酸轉(zhuǎn)化率分別為0.5，0.6,0.8，0.9時所需的反應(yīng)時間為多少？將r^二kc2代入t將r^二kc2代入t=cA；解：；00r；TOC\o"1-5"\h\zdx dx 1xt=c x；—；=c x； ； = ?——；一；00r ；00kc2（1—x）2c1—x； ；0 ； ；0 ；1x（6分） ?——；一（6分）1.97x0.0041-x；當(dāng)xA=0.5時， T=126.9min=2.1h;（1分）xA=0.6時， T=190.4min=3.17h;（1分）xA=0.8時， T=507.6min=8.50h;（1分）xA=0.9時， T=1142.1min=19.0h.（1分）.試求在T=298K下SO3（l）溶解于水形成1kg65%H2so4溶液時的溶解熱。解：溶解在酸中SO3百分率：S=65%x8°=53.1%=0.531（2分）98H2O的含量：1-0.531=0.469（1分）利用博脫式計算：2111qs=2.989（298-288）2111qs=2.989（298-288）1-0.531

0.531+0.20131-0.531

0.531+0.062=1946.44+31.62=1978kbkg-1（H2O）（5分）則Qp=0.469x1978=9277kJ（2分）.在間歇釜式反應(yīng)器中，以H2SO4為催化劑使等摩爾的己二酸（A）與己二醇（B）在70℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)生成醇酸樹脂。反應(yīng)動力學(xué)方程式為：rA=kc2，已二酸初始濃度cAo=0.004kmoNL-,A； A0反應(yīng)速率常數(shù)k=1.97L-kmol-1-min-1。若每天處理2400kg己二酸，裝料系數(shù)為0.8。求己二酸

轉(zhuǎn)化率為0.6時所需反應(yīng)器的體積。（已二酸的分子量為146）。2400/24解：進(jìn)料流量為：V= =171.2L^h-i (2分)0146x0.004Wr=kc2代入T=cJxAdXA中得:AA a00rAxdxxdx 1xdxxdx 1=c A—AcXA A A00r A00kc2(1-x)2cA A0 A A0xA=?A—(5分)T-AT1.97x0.0041-(5分)AA當(dāng)xA=0.6時，t=190.4min=3.17h（1分）VR=17L2X3.17=542.70L=0.543m3 （1分）V=0.543/0.8=0.679m3 （1分）a.今欲配制1000kg組成為30%HNO3、60%H2sO4、10%H2O的混酸，所用原料為（1）硫硝酸（