反應(yīng)工程考試習(xí)題庫(kù)及答案

PAGEPAGE55第一章緒論1.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(wèn)題）化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究化學(xué)反應(yīng)的工程問(wèn)題的科學(xué)既以 作為研究對(duì)象又以 （化學(xué)反應(yīng)、工程問(wèn)題） （三傳一反）化學(xué)反應(yīng)過(guò)程按操作方法分為 、 、 操作（分批式操作、連續(xù)操作、半分批式）化學(xué)反應(yīng)工程中的“三傳一反”中的三傳是指 、 、 （傳質(zhì)、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(lái)表個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，簡(jiǎn)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)量衡算式的一般式為 （積量=輸入量-輸出量）“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)，其中所謂的一反是指 （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)，下列不屬于三傳的是 （A）A.能量傳遞 B.質(zhì)量傳遞 C.熱量傳遞 D.動(dòng)量傳第二章均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1.均相反應(yīng)是指_（參與反應(yīng)的物質(zhì)均處于同一相）apaaA+bB pP+對(duì)于反應(yīng)，則r (

)（）PK著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為 （K

An nnK0 KnK0 ）當(dāng)計(jì)量方程中計(jì)量系數(shù)的代數(shù)和等于零時(shí)這種反應(yīng)稱為 否則稱為 （分子反應(yīng)、非等分子反應(yīng)）A化學(xué)反應(yīng)速率式為rA

KCCC A

，用濃度表示的速率常數(shù)為K

，假定符合理想氣體狀態(tài)P C C方程，如用壓力表示的速率常數(shù)K，則K= K（)P C CCn，如用濃度表示的速率常數(shù)為K，用逸度表示的速率常數(shù)Kf，則CC K= K（C Cn，如用濃度表示的速率常數(shù)為K，用氣體摩爾分率表示的速率常C數(shù)Ky，則

C= KyC

RTnp ）在構(gòu)成反應(yīng)機(jī)理的諸個(gè)基元反應(yīng)中，如果有一個(gè)基元反應(yīng)的速率較之其他基元反應(yīng)慢得多他的反應(yīng)速率即代表整個(gè)反應(yīng)的速率其他基元反應(yīng)可視為處于 （擬平衡常態(tài)9.當(dāng)構(gòu)成反應(yīng)機(jī)理的諸個(gè)基元反應(yīng)的速率具有相同的數(shù)量級(jí)時(shí)，既不存在速率控制步驟時(shí)，可假定所有各步基元反應(yīng)都處于 （擬定常態(tài)）活化能的大小直接反映了 對(duì)溫度的敏感程度（反應(yīng)速率）一個(gè)可逆的均相化學(xué)反應(yīng)，如果正、逆兩向反應(yīng)級(jí)數(shù)為未知時(shí)，采用 法來(lái)求反應(yīng)級(jí)數(shù)。（初始速率法）生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱為 ，其它的均為 （主反應(yīng)、副反應(yīng)）A平行反應(yīng) 副)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若E＞E，選擇性S與 無(wú)關(guān)，主 副 p僅是 的函數(shù)（濃度、溫度）

A PA

E E均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若主＞

S副，提高選擇性

P應(yīng) _。(提高溫度)1K1一級(jí)連串反應(yīng)A

P K2 S在全混流釜式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度KKC 1KKA0CP

、opt （/K、 ）2 1 1 21K1一級(jí)連串反應(yīng)A

P K2 S在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 P的最大濃度CP

k1opt 、t （opt

[k/(k2

k)]121、k、2

)k1k1）1K1一級(jí)連串反應(yīng)A

P K2 S在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物PCP

k1opt 、t （opt

[k/(k2

k)]121、k、2

)k1k1）1K1一級(jí)連串反應(yīng)A

P K2 S在平推流反應(yīng)器中，為提高目的產(chǎn)物P的收率，應(yīng) k2 1

（降低）鏈反應(yīng)的三個(gè)階段為 、 、 （鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止）下列屬于均相反應(yīng)的是 （B）A.煤炭燃燒 B.氫氣燃燒 C.離子交換 D.加氫裂21.下列屬于均相反應(yīng)的是 （A）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)的是 （C）C.HClNaOHC.HClNaOHD.水泥制造C.HClNaOHD.催化裂解C.氫氣燃燒D.烴類氣相裂解下列屬于非均相反應(yīng)的是 （D）乙酸乙酯水解 B.氫氣燃燒下列屬于非均相反應(yīng)的是 （B）乙酸和乙醇的酯化B.加氫脫硫2 4 化學(xué)反應(yīng)CO 3H CH HO，其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為-1的是哪種物質(zhì) 2 4 （A）2 4 CO B.H C.CH D.H2 4 2 2 化學(xué)反應(yīng)2NO 2H N 2HO，其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為+2的是哪種物質(zhì) 2 2 （D）2 2 NO B.H C.N D.H2 2 對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)AA BB，反應(yīng)組分A的化學(xué)反應(yīng)速率Ar （A）Adn

dn dC dCr A r B r A r BBA. AB

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)AA（B）

BB反應(yīng)產(chǎn)物B的化學(xué)反應(yīng)速率r 。Br dnA r dnB

dCr dCA r BB

Vdt

B

Vdt

B dt

B dt29.對(duì)于反應(yīng)aA+bB pP+則r (r)（A）P Ap p a |A.| B.a C.p D.p30.對(duì)于反應(yīng)aA+bB pP+則r (r)（C）P Bb p p

|A.p B.b C.| D.p4A+B→3R+S，AB3∶1因子A= （C）A.1/4 B.2/3 C.–1/4 D.–2/3A+B→3P+S，AB1∶1A= （D）A.–2 B.–1 C.1 D.2A氣相反應(yīng)2A+B→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，則膨脹子= （C）AA.–1 B.–1/2 C.1/2 D.12A+B→3P+S，AB3∶2B子= （D）BA.–1 B.1/3 C.2/3 D.135.氣相反應(yīng)CO+3H膨脹因子CO=

CH4+HOCO與22（A）22

2以1∶2摩爾比進(jìn)料，則A.–2 B.-1 C.1 D.2氣相反應(yīng)2NO+H2

N+HO222

與H1∶22則膨脹因子NO= （B）2與2 與2 2氣相反應(yīng)N2+3H 2因子H2= （B）

2NH

H2∶3A.–1 B.–2/3 C.2/3 D.1A化學(xué)反應(yīng)速率式為rA

KCCC A

，如用濃度表示的速率常數(shù)為K

，用壓力表示的速率常P C C數(shù)為K，則K= KP C CA.)( ) B.) C.) D.)

r KCCA C A

，如用濃度表示的速率常數(shù)為K

，用壓力表示的速率P C常數(shù)為K，則K= KP CA.) B.) C.) D.)( )40.反應(yīng)C4H10 2C2H4

2

k1，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= （B）A.0 B.1 C.2 D.341.反應(yīng)A+B→C，已知k1，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= （B）A.0B.1C.2D.342.反應(yīng)3A→P，已知ks，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= （A）A.0B.1C.2D.3反應(yīng)CH3COOH+CH3CHn= （C）

CH

2H

+HO，已知ks/mol，則反應(yīng)級(jí)數(shù)2A.0 B.1 C.2 D.322反應(yīng)N2+3H2

2NH

3，已知ks/mol，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= （C）A.0 B.1 C.2 D.3反應(yīng)NaOH+HCl NaCl

，已知ks/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ks，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n= （A）A.0 B.1 C.2 D.下列屬于平行反應(yīng)的是 （C）AB P

AA.A+B→P B.PB R C. ) D.A+B→P=R+SP串聯(lián)反應(yīng)A→P（目的）→R+S，目的產(chǎn)物P的得率X= （B）Pn nP P0

n nP P0

n nP P0

n nD.P P0D.A.n nA.A0 A

nB.A0B.

n nSC.S0SC.

n nRR0RP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S= （C）Pn nP P0

n nP P0

n nP P0

n nD.P P0D.A.n nA.A0 A

nB.A0B.

n nSC.S0SC.

n nRR0RP串聯(lián)反應(yīng)A→P（目的）→R+S，目的產(chǎn)物P的總收率= （A）Pn nP P0

n nP P0

n nP P0

n nD.P P0D.A.n nA.A0 A

nB.A0B.

n nSC.S0SC.

n nRR0R （B）

A主 副 均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若EE，提高選擇性S主 副 A.提高濃度 B.提高溫度 C.降低濃度 D.降低溫度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A→P→SP優(yōu)空時(shí)opt

（D）ln(K2A.K

/K) /K)1 1 2K B.K K

2 1KK2 1KK

) 1KKD.KKK2K2A

K1 P

S

P的最大濃度CP

（B）KCKCK2 K2KCKCK11CA.A0

(1K2 2 2

A0B./KB.2 1

C(C.A0

2K21121

D.[(K/K

A02

1]2K1K1

P K2 S在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 P的最大濃度CP

（A）KCKCK2 K2KCKCK11CA

(1K2 2 2

A0/K1

CA

(2K21K211

A02

1]2K1K22一級(jí)連串反應(yīng)A P S在平推流管式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物K1K22CP

（A）KCKCK2 K2KCKCKCA.A0

(1K2 2 2

A0B./KB.2 1

C(C.A0

2K21121

A0D./KD.1 2

1]2A→P→SP間t間opt

（D）KK1 /K)KK1 2A. B.K K

2 1KK2 1KK

/K)

ln(K2D.K

/K)1K1 2 2 1 1 2 2 1A→P→SP應(yīng)時(shí)間t應(yīng)時(shí)間opt

（C）KK1 /K)KK1 2A. B.K K

ln(K2C.K

/K)1K

2 1KK2 1KK

/K)1 2 2 1 2 1 1 2下列反應(yīng)沒(méi)有涉及到鏈反應(yīng)的是 （B）石油裂解 B.酯化反應(yīng) C.烴類氧化 D.聚合反60.簡(jiǎn)述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容？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。61.簡(jiǎn)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；2）鏈的引發(fā)和傳播均需要通過(guò)游離原子或游離基；3）游離原子和游離基均具有較高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成穩(wěn)定的分子，從而使鏈反應(yīng)終止。反應(yīng)2NO + 2H = N + 2HO，實(shí)驗(yàn)測(cè)得速率方程為

kC2CN NO

。試設(shè)定能2 2 2滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反應(yīng)機(jī)理。解：機(jī)理1：2NO H k N HO

2 2（慢） ①12 2 2 2HO H 2 2 2kC2

2HO （快）②2C2N 1 1 NO H2 2所以與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同2 機(jī)理2：2NO NO 2 NO H

k N HO （慢速）④2 2 5H2 2 52 2 2

2H2O （快）⑤③達(dá)擬平衡態(tài)，④為速控步驟kCN 5 52

CNO H22 2CCkCC3 2由③得

kC kC2

N2O2 k NO4 NO22

3 NO 4CkkCN53 2N

kC2C代入 2

k NO H4

NO H2此機(jī)理與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，選機(jī)理（2，因其無(wú)叁分子反應(yīng)，而機(jī)理（1）是。由A和B進(jìn)行均相二級(jí)不可逆反應(yīng) A A+ BB= SS，速率方程：dCAA= dt

kCC。A B。C求： 當(dāng)C當(dāng)

A0CB0A0CB0

AAB時(shí)的積分式AAB B時(shí)的積分式（1CA

C與C之比保持恒定B

CAA0C ACAB0 B BBC CAB所以 B AdCkt CA0 ACCCA A BdCkt CA0 C

kt

C dCA0 AC C2A BC2 AAk1 1

A k' BkA積分得

CAk

CA01( A )寫成轉(zhuǎn)化率時(shí)（2） CA CA0A)C

C 1A0 AC CB B0

A ACB B

)C)A B0 1 A式中：

CB A0 BC ABA B0 A積分得

kt 1 ln1 1 A11 B0 AA→Bn300KA20%12.6340K3.20E。dCr A kCn解： A dt AC dCA A

tdtCCn 0tA0 A1 1 1 kt即n1Cn1 Cn1即A A0A A達(dá)20%時(shí)，A A1 1 1k 125n1 ) Mn1 t tA0式中M為常數(shù)k∴300

M 1

k 340

1lnkk

340300

lnME(1 1M300340E=29.06（kJ/mol）B 1 考慮下述連串反應(yīng):B 1

，已知上述反應(yīng)中每一步均為一級(jí)反應(yīng)，試求A、BC解:對(duì)于反應(yīng)物A，應(yīng)有:dCA kCdt 1 A1積分得 CA CA0k1dCB kC k

kCexp(kkC對(duì)于B,應(yīng)有

1 A 2

1 A0

1 2 B2將上式兩端乘以2

t)可得exp(k2

t)dCB

kC2 B 2

k1

exp[(kA0

k1即BkCA02

)t]dt1 1將上式積分得,CB 2

k1 Ck k A2 1

2

k)t]1}1kC 1 B k k2 1

kkA0 1 2

t)}C C C CA B C A0C

k2 k

1k 1

t)]C C C) A0 k kC A0 A B 2 1

1 k k 22 1第三章理想反應(yīng)器1.理想反應(yīng)器是指 [理想混（完全混合反應(yīng)器平推流（活塞流或擠出流）反應(yīng)器]具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按 反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長(zhǎng)和流速較的管式反應(yīng)器按 反應(yīng)器處理（理想混合反應(yīng)器、平推流）分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是以 、 為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的（平均生產(chǎn)速率YR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)料流體的容流速）全混流反應(yīng)器的容積效率η為 與 之比（反應(yīng)時(shí)間t、空時(shí)τ）V(r)(H)A r0Gp6.全混流反應(yīng)器的放熱速率Q= （ vC ）0Gp全混流反應(yīng)器的移熱速率

r=

T

UA)vc 0 P

UATm)vc）0 PG 全混流反應(yīng)器的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 （Q QG 全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 、 （Q

dQ dQQ、r G）全混流反應(yīng)器的返混 （最大）平推流反應(yīng)器的返混為 （零）

G r dT dT對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)器 、 、 一致（平均停留時(shí)間、反時(shí)間、空時(shí)）對(duì)于恒容的 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 （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)比β→0時(shí)為 反應(yīng)器而當(dāng)β→∞時(shí)則相于 反應(yīng)器（平推流、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)器類型為 （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)器為 （全混流串平推流）對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，使反應(yīng)速率最大的反應(yīng)溫度Topt 。E)2 1R

kEC)）01 A0 A）（k'E（0 2 R0

C )A0 A

E)2 1Rln

kC)0 A0 A對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)的溫度Te （

k'C )）0 R0 A0 A）0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A→B，rA

2mols C，當(dāng)A A，當(dāng)

1mol/l時(shí)，求反應(yīng)至CA所需時(shí)間t= 秒（D）A.8500 B.8900 C.9000 D.9900AA→B，rA

mols CA，當(dāng)A0A，當(dāng)

時(shí)，求反應(yīng)至CA所需時(shí)間t= 秒（B）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為 （A）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t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)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)數(shù)n （D）A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0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.全混流釜式反應(yīng)器最多可能有 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)器中有 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)于 的反應(yīng)器在恒容反應(yīng)過(guò)程的平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)是一致的（D）A0 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33.一級(jí)不可逆液相反應(yīng)A 2R，C 3，出口轉(zhuǎn)化率x A0 0時(shí)間tt0

50000kgR/3（C）

R=60，則反應(yīng)器的體積V為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)器為 （D）A.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)35.對(duì)于絕熱操作的放熱反應(yīng)，最合適的反應(yīng)器為 （D）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)選用 （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)選用 （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)38.對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率應(yīng) （C）A.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)組分的平行反應(yīng)

P )，其瞬間收率 隨C增大而單調(diào)增大，P 則最適合的反應(yīng)器為 （A）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)

P )，其瞬間收率 隨C增大而單調(diào)下降，P 則最適合的反應(yīng)器為 （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)器簡(jiǎn)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）應(yīng)器和平推流（活塞流或擠出流）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。對(duì)于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度？答：1）對(duì)于放熱反應(yīng)，要使反應(yīng)速率盡可能保3）而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。對(duì)于反應(yīng)，r k

2，E；r

kC，

，當(dāng)E

時(shí)如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？

R 1 A

1 S 2 A 2 1 2r kS R

E/RTe1 e

E ECek2 1Cek10 RTS答：對(duì)于平行反應(yīng)R rS

keE/RT A k220 202

A

1＞

2時(shí)應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率。A在間歇釜中一級(jí)不可逆反應(yīng)，液相反應(yīng) A→2R，rA

AkCkmol/m3·h，k=9.52×AA0 R R0 109exp[-7448.4/T]h-1，C 2.3kmol/m3，M 60，C 0，若轉(zhuǎn)化率x 0.7，裝置的產(chǎn)能力為50000kgA0 R R0 t=0.75h）0解：反應(yīng)終了時(shí)R的濃度為C R

xA0

/m3)dxtC xA

1x dxA

1ln1A00 kCA

k01xA

k1xAk109

7448.427350

0.92t 1ln

1.31(h)1VCM 50000R Rtt 240V 500002460CH2=CH

CH=CH2(A)

2

CH COOCHCOOCH3(C)該反應(yīng)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，以AlCl該反應(yīng)在全混流反應(yīng)器3

為催化劑，反應(yīng)溫度20℃，液料的體積流速為0.5m3/h，丁二烯和丙烯酸甲酯的初始濃度分別為CA0 96.5mol/m3CB0 184mol/m3催化劑的濃度為CD 6.63mol/m3。A速率方程rA

kCCA

，式中k=1.15×10-3m3/mol·ks，若要求丁二烯轉(zhuǎn)化率為40%。求：1）反應(yīng)器的體積V； 2）容積效率η解：1） A + B→Cr dC

A kC

kCxA dt

A D A0 A DCxA0A

Cx xA0A A對(duì)于全混流反應(yīng)器∵

r A

xxA0 A D A D∴ 10

V∵v v 3∵0 0∴V v 3∴02）在分批式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為tC xAdxA 1

dxA A00

r kCA

01xAt 67 87.4AA→2R，rA

AkCkmol/m3·h，k=9.52AA0 R R0 ×109exp[-7448.4/T]h-1，C 2.3kmol/m3，M 60，C 0，若轉(zhuǎn)化率x 0.7，裝置生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)A0 R R0 （t=0.75h）0（1）v0C R

xA0AvC 0 R

vxA00

5000024M以C A0

R60Rv 5000060230（2）反應(yīng)器有效容積VV Cx xA0A Av kC0 vx

k(1x)AV 0A 3k(1x)AdxtC xA

1x dxA

1ln1(3)

A00 kCA

k01xA

k1xAk109

7448.427350

0.92t 1ln1 1t1.130.5162.540.75m35.0m2AR5525.9k1091)rT (r

)20921J，原料液中A的濃度CA0 ，但不含反應(yīng)產(chǎn)物R。此原料液的密度ρ=1050g/l；定壓比熱CP 0（J/g℃v0

3m

反應(yīng)器出口的反應(yīng)液中C 。AU=209.2（KJ/m2·h·℃。所用的冷卻介質(zhì)的溫度為25℃。試求滿足上述反應(yīng)A要求所需的反應(yīng)溫度以及料液的起始溫度T。0解：1)計(jì)算反應(yīng)溫度TC 1AC 1kA0C(A0 k CA

(3

)185525.9k109exp[ ]根據(jù) TTT2）0

V(rT A

)(Hv

)UA(TT)r m]c0 PT 0

182092153105050.(CH3CO)2(A)

2OB)

2CH3COOH(C)min-1，1800cm3，求使乙酸酐的總轉(zhuǎn)化率0為60%時(shí)，進(jìn)料速度v。0A0 A1 A解：初始濃度為C，離開(kāi)第一釜為CA0 A1 AA2C CA0 A1∵1 (r)A1

(r) kCA1 A1C C C 1 1A0 A1

A1 x 1∴1 kC∴A1

C 1k A1 1kA0 1 1C 1A2對(duì)第二釜C 1kA1 2對(duì)于等體積釜串聯(lián)1 2C 1 1A2C kA0x同理 A3

x 1A2 k1 1k∴τ=2.3（min）v V 18000

30 k1), 10m3試計(jì)算N為的反應(yīng)有效容積，如不考慮非生產(chǎn)操作時(shí)間的條件下分批式反應(yīng)器的有效容積。0 解：利用

xA

1 1kiN(個(gè)) 1 2 3V（m3） 97.8 47.0 37.6若采用分批式1ln

1 1ln

2.503htk1 A 1tVBNV10V B

97.825.03m3應(yīng)用兩個(gè)按最優(yōu)容積比串聯(lián)的全混流釜進(jìn)行不可逆的一級(jí)液相反應(yīng)，假定各釜的容積和0操作溫度都相同，已知此時(shí)的速率常數(shù)k=0.92h-1，原料液的進(jìn)料速度v=10m3/h，要求最終0A轉(zhuǎn)化率x 0.9，試求V、V和總?cè)莘eV。A1 2解：對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)應(yīng)有(1)r 1 1A1x x kCx) kC xA1 A1 A0 A1 A0 A1(1)rA代入x代入A

xA

1xA

1 1r rA1 A11kCx11kCx)kCx)A0A2A0A1得kCx得A0 A1

x xA1 A0A1整理得 A1

2x x 0A1 A2∵ ， x x ∵ ， A2 A1x A1

2.35(h)∴1 x)∴A1V v1 01

3)x xA2 A1

0.90.6838

2.35(h)2 xA2

)0.92(10.9)V v2 02

3)總?cè)莘eVV V 3)1 2用兩串聯(lián)全混流反應(yīng)器進(jìn)行一個(gè)二級(jí)不可逆等溫反應(yīng)，已知在操作溫度下k0.92(m3kmol1h1),CA0

kmolm30

10m3要求出口x=0.9，計(jì)算該操作最優(yōu)容A1 積比V和總?cè)莘eV。1 (1rA1

[ 1 ] 2解： x x

2(1x)2

kC2xA1 A1 A0 A1 A0 A1(1)rA

1 [1 1]代入 xA

x x rAAA

rA2 1[ 1 1 ]kC2A0

A

xA

kC2A0

A

2(1xA0

)2Ax3 3xA1 A1

3.01xA1

0x A1x xA1 A0

0.741

5.22h1 kC

(1x)2A0 A1

1922310742x xA2 A1

0.90.741

7.51h2 kC

xA0 A2

09223102VV1 VV1 21總?cè)莘eV V1

V2

0.695v0V 103D=12.6cmAAA方程為A=R+S；速率方程為r kC；而k=7.8×109exp[-19220/T](s-1),原料為純氣體A,AAA A反應(yīng)壓力P=5atm下恒壓反應(yīng),T=5000Cx 0.9,F=1.55kmol/h,求所需反應(yīng)器的管長(zhǎng)L,留時(shí)間A A解：反應(yīng)氣體的進(jìn)料體積流速為：v FA

RT 773

30 P 5反應(yīng)流體在管內(nèi)的體積流速為：vFRT FP 0

yxA A0

)RT/P

AAAA

1 RT0F0

F（純氣體y

，

1 ，C PA0∴vFx)/C∴A0 A A0C F

FxA0 A A

xA A0而 A v FA0

(1xA

) x)AAV 1xxAA

)dxAv k0 x)0 A1ln1 x]∴k 1x A∴L4vL0D2 D

4103 14122

)t1xAdxA 1ln

18.57(s)k01xA

k1xA液相原料中反應(yīng)物A進(jìn)入平推流反應(yīng)器中進(jìn)行2A R的反應(yīng)，已知C 1molrA0 A

2molls。A。求：1）當(dāng)出口濃度CA

moll時(shí)的進(jìn)料流v。002)當(dāng)進(jìn)料流量v00V V

min時(shí)出口濃度xAdxA

Af。A解：1）A

Cv 0 rA00 AdxC xA AA00 rA

C dCA0 AC A A

1(1 1)20sC CA A01(1 1)V 2

240sA2）C C vA2）A0

0.51 12 1C CA A

12113C 1 mollA 13A+R2R，其速率方程為：rA

kCCA

，在70℃下等溫地進(jìn)行此反應(yīng)，A0 R在此溫度下k=1.512m3/kmol·h；其它數(shù)據(jù)如下：C 0.99kmol/m3；A0 R0v 10m3/h；要求反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率0

0.99。試求：1）在全混流反應(yīng)器中反應(yīng)所需的容積；2）在平推流反應(yīng)器中反應(yīng)所需的容積。aCR0AA

0.0101C CA A

x)AC CR R

CxA0

C(ax)A0 A∴r kC2∴A A

xA

)(ax)A全混流反應(yīng)器所需的容積Vvx 10V0A

3)kCxx)A0 A A平推流反應(yīng)器所需的容積VAv x dx vVA0 A A 0

x1 1 1 dxkC A0

(1xA

xA

)kC A0

a11x ax AA Av 1 ax 10V 0 ln ln A kC1xA0

a V 57. (A) (P) (S)CH k6 6 dCA

CHCl6 5kC dC

k CHCl3 6 4 2kC kC反應(yīng)速度 dt

1 A；dt

1 A 2 P，在恒溫恒容下求(a)平推流(b)全混流,求SP，1其中k 1

1)k ,2,

1v0

CP0 S0

0,CA0

。1解:(a)CA CA01

]kCC 1 A0P k k1

(e

1k)=1(ee)=0.477mol/e1CS CA0 A CP)1e1S CP CS

0.477==3.0801A(b)vA0 CAKCV01AC C)C A0)A 1k1

A0=K=1

(K1 k1vC VC10 P 1

kC)PkCC 1

kC=1 A0=∴P 1k∴2

1k 1k1 2A C=0.5mol/l C=0.333mol/l CSA CS PSP C=2.0S58. (A) (P) (S)CH k6 6 dC

CHCl k6 5 dC

CHCl6 4 2反應(yīng)速度

A kC Pdt 1 A；dt

kC k1 A 2

P，在恒溫恒容下求等容積的兩釜串聯(lián)全混流反應(yīng)P器內(nèi)進(jìn)行這一反應(yīng)時(shí),求目的產(chǎn)物P的選擇性S ，其中P,k 1)k,1 2

1v0

CP0 S0

0,CA

。1 2 1 解：等容積釜串聯(lián)應(yīng)有 1/2 1 2 1 對(duì)第二個(gè)全混流反應(yīng)器作物料衡算V0 A1C

C)kA2 1CA1

VA22CA0∴A2 1k∴12

=

K1

k k11 1

0.51對(duì)于P:V0A1 CA2)V2CA2 k2CP2)1C K1CA

KC+1 A0+∴P2 K∴1C 1

)1K)12 1

K2

k 22A2 102=0.444mol/lC P2 102102)+10)1022∴CS2=1-(0.444+0.391)=0.165mol/lPC PSC =S醋酸甲酯的水解反應(yīng)如下：CHCOOCH+HO→CHCOOH+CHOH，CHCOOH3 3 2 3 3 3催化劑的作用，已知反應(yīng)速度與醋酸甲酯和醋酸的濃度積成正比。（1） 50050mol/m35400s70%，（5）（2） 如果反應(yīng)改在連續(xù)攪拌釜中進(jìn)行，A=0.8（3） 如果采用管式流動(dòng)反應(yīng)器，A=0.8時(shí)停留時(shí)間解： A + B→C + D（1）dC

r kCCA A Cd CA C

kC

)kC

C0)CA=

A0 dt

A0 A C

A0 A

A0 A AA0CkCA0

dA kCC A0

C0ln1 A ClnA0C C C)(

C0

1 C

C0 C0 AA A CA0

C C CA0 A0 A01 k ln 106m3s5005400(10.1)0.10.10.7r 106 5002A

)( A A

C0)A0

2 A A對(duì)A

d(rAdA

0.2765(2A

0.9)0

0.45A(r)Amax

102mol3sC C CA0 A A0 A

CA0 A

103s（2）

r r kC2A A A0

)( CA A C

)A0CAAdA C dACAA（3）PFR

A00 r

A00 kC2)( C

)A A0 A A C0 A01 1 1A

d 103skC(1CA0 C

/C)01A0

CAA A C0 A0AAK R 3h)A1 1 A22A K 2

2 A

3h)RA，10kmol/m3A80%。反應(yīng)在連續(xù)攪拌釜中進(jìn)行時(shí)，ARR解：1）使用連續(xù)攪拌釜∵r r2r∵A 1 2A∴CA0 CA (A

) 1

2r)2C C rR R0 1C 1R AC C A0 A C CA0 CA

A

1ACA0 A∴R 1∴A

1A0

C )A0 AA 當(dāng) 時(shí)，有C A C A

CA A

3S A

2AS CRR CSC

R

CR

5.71

0.714R C CA0 A

CA0

10V恒定，停留時(shí)間與空時(shí)相等C CR R0rA1A

22

1.43hKK1A

P(主)

的反應(yīng)速率式分別為：r

kC1 2 A A

r kC；P 1 A；

r kC2；，s 2 A；，

k2/k

1.5；C 5mol/l，C C

0，要求反應(yīng)流體的A01PA01PS

5m3/h，出口轉(zhuǎn)化率x

0.9。試求用單一的全混流反應(yīng)器在等溫下進(jìn)行此反APCPV。A()解： Pm

rPr kA 1

kC1 AkC2A 2 A()Pm C

CPCA0 AC A

C1A 1

P 1

kC)12 Av(C0 A0

C)V(rA

)V(kC1 A

kC2)2 AVv(CVA0

C) 5A

3)kC kCA 2 A

5552450℃的氣相分解反應(yīng)如下：CHO（g）→CH（g）CO（g）已知在此反應(yīng)24 40.0212min-12.026×105Pa，50min解：由k=0.0212min-1可知該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)PA PA0ACACHO（g）→24CH（g）4+CO（g）P00A0P P

P-PA總壓P P P)總壓t A A0 A

A0

A0 A2P P PtA0 t 2t∴ PA0 PA0當(dāng)t=50min時(shí)P Pt A

[2exp(kt)]3.35105Pa醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反應(yīng)生成甲烷和二氧化碳：CHCOOH3

k CH121

CO

O 2

COOH3

k CH CO24 22已知在916℃時(shí)k

1

1，試計(jì)算：1 21）1） 99%的醋酸反應(yīng)掉的時(shí)間；2）2） 在此反應(yīng)條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性。txy，初始為CA0，則dxk(Cdt 1 A

xy)dyk(Cdt 2 A

xy)d(xy)(k

k

xy)相加得 dt

1 2 A0dy)

k)dtA將其積分C y) 1Aln CA0 kC y) 1 2A01）1） 99%時(shí)xyA0t 1 ln

0.549s1x k 12）yk 2）2x0.549CS

A0A0 A0

y0.441CA01000KRCH

OH) RCHO)2

)20.082l/mol·min，RCHOH，2.026×105Pa，求21）1） 20%RCHOH22）2） RCHOH20%所需的時(shí)間。2解：RCHOHRCHOH解：2 2A B Ct=0 n 0 0A0t=t

-x x xA0n n x總 A0由k可知該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)2dx kC2 knA2Vdt A V2nRTV 總理想氣體 Pdx A0

x)2dtA0

x)RT/PkPdtA0∴RT∴A0x nA0

x

tkPdt

A0

0RTA0tRT 2x

ln1 x)kPn x nA0 A0x 當(dāng)n當(dāng)A0n

n

x AA0 A對(duì)于Vnx A0

A0

A0nA0

A0RT/P當(dāng) 9，帶入得t=66.1min ①分等溫間歇反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)物濃度的關(guān)系在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫二級(jí)反應(yīng)A B,rA

2mol當(dāng)A當(dāng)dC

A01mol時(shí)，求反應(yīng)至C

所需時(shí)間。r解: A

A 2dt A1 1 1 1C C 1A A0t=9900siaA+bB→cCCi

,kP,則其二者關(guān)系如何？nRTV 總解： 理想氣體 Pk(PA(PBr kCaC

C RT

kb)PaPbA C A B

C A Br kPaPbAkC

P A Bb) kPA A平行反應(yīng) 主) ，其中r A A

r C，S A，

CA0

，C CP0 A0

S(副)0，求在平推流反應(yīng)器中的CPax？r 2 dCP PPAAA解： r 2C dCPAAA對(duì)上式進(jìn)行積分得CAC 2dCCAP C 2C AA0 AA當(dāng)C 0時(shí)，產(chǎn)物P的濃度最大AC∴P

2 2dC02C A

2ln21.386mol/lK1一級(jí)連串反應(yīng)K1

r kCK2AK2AS

r kC，P 1 A，

kCv0，2 CP0 CA0 0P濃度CPax2 C C CA0 A C A01 解：全混釜 k1

A 1k10PvCP0

vC Vr0 P PCP則有C則有AdC

(1k1

k1)1k)2P 0當(dāng)dt 時(shí)，產(chǎn)物P有極大值CP

[(K2

CA0/K/2 1液相反應(yīng)A→R在一全混釜中進(jìn)行，CA0 反應(yīng)速率常數(shù)ks求：A1）1） 1Sx；A02）2） Av0

xA

56%，求反應(yīng)器的體積。CxA0A

CxA0A解：1）

r kC2xA A A∴kC2 C C 0∴A A A011114kCA0Ax CA0A

2kCA A0

V C CA0 A

1/202） v0

kCA

kCxA0 A帶入得 2sV 2v 0液相反應(yīng)A+BP+S在一全混釜中進(jìn)行，速率常數(shù)ks，CA0 CB0 求：Ax 50時(shí)，反應(yīng)器的容積；AA若進(jìn)料流量為，C 求進(jìn)口料液中A的濃度解：1）由ks可知該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)A且二者的反應(yīng)按1：1的比例進(jìn)行反應(yīng)C C Cx xA0 A A0A Ar kCCA A vxV v 0A

kC2A1 0 xA

V C CA0 A

Cx xA0A A02） v0

r kCCA A

kC2A帶入得 120V 2v 0C 1202molA0磷化氫的均相氣相分解4PH3

-P+6H4

3102atm時(shí)速率方程Ar AA

mol200kg/h80%時(shí)所需反應(yīng)器體積？V xAdxA解：F 0 r解：A0 A744A y 14A0C PA0 2 A0 RT 273)F 2001000A0 3436001xC CA A0

AyxA A0AV F A00

dxA1

FA00.1CA0

0

[(1xA

)A

862l∴A01∴A第四章非理想流動(dòng)1.停留時(shí)間分布的密度函數(shù)在t＜0時(shí)，E（t）= 2.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）停留時(shí)間分布的密度函數(shù)E（θ）= E（t（t）1

2 2（t2）t反應(yīng)器物料的停留時(shí)間的分布曲線是通過(guò)物理示蹤法來(lái)測(cè)定的根據(jù)示蹤劑的輸入方式同分為 、 、 、 （脈沖法、階躍法、周期示蹤法、隨機(jī)輸入示蹤法）t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）平推流管式反應(yīng)器其E（θ）曲線的方差2 （0）E（t）

2 （0）te1ttet全混流反應(yīng)器t=0時(shí)E（t）= （t ）E（θ）E（t）曲線的方差

2 （1）t2 （t2）tE（θ）（0～1）

2為 。Ru0記，rr則距軸心處距離為r的流速ur

u（

[1()2]R ）RRuR

（0）t2RE（t）=

（）t1(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）= （

）CA0C0CA0C0

對(duì)應(yīng)曲線為 （E（t）曲線）對(duì)應(yīng)曲線為 （F(t)曲線）非理想流動(dòng)不一定是由 造成的（返混）非理想流動(dòng)不一定是由返混造成的，但返混造成了 （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(guò)程的相似性在 的基礎(chǔ)上疊加上軸向返混擴(kuò)散相來(lái)加以修正，并認(rèn)為的假定該軸向返混過(guò)程可用費(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）e在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)Pe

uL （Ez）在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)愈大軸向返混程度就 （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 、 、 的情況（輸入方式、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為 （閉—閉式邊界開(kāi)—閉式邊界、閉—開(kāi)式邊界、開(kāi)—開(kāi)式邊界）誤差函數(shù)erf的定義式為

2

yex2dx0 ）（1、0）

2yex2dx0

，則) ，。2 1 1，]。[1 2()8(，]。[軸向分散模型的數(shù)學(xué)期望值

2 P P Pee ee流體的混合程度常用 、 來(lái)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(lái)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)稱為 （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(lái)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(lái)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)間這流體稱為 （宏觀流體）宏觀流體混合的混合態(tài)稱為 （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)稱為 （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(guò)裝置， 是宏觀流體，而 為微觀流體。（氣體、液體）在氣—液噴霧塔中液體以液滴形式的分散相， 是宏觀流體，而 為微觀體（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)于 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體 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體 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)曲線為 （A）A.E（t）曲線 B.F（t）曲線 C.I（t）曲線 D.y（t）曲50.階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線為 （B）A.E（t）曲線 B.F（t）曲線 C.I（t）曲線 D.y（t）曲線平推流流動(dòng)的E（t）曲線的方差2 （A）A.0 B.0～1 C.1 D.＞1全混流流動(dòng)的E（t）曲線的方差2 （C）A.0 B.0～1 C.1 D.＞1軸向分散模型的物料衡算方程在 式邊界條件下有解析解（D）A.閉—閉 B.開(kāi)—閉 C.閉—開(kāi) D.開(kāi)—54.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(wú)關(guān)（C）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55.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.2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（C）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=0tt+dtE（t）dt（②0分。 E。061.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tF（t62.簡(jiǎn)述描述停留時(shí)間分布函數(shù)的特征值？答：用兩個(gè)最重要的特征值來(lái)描述——平均停留時(shí)間t和方差

F。2。t

tE0 。1）1） t定義式為：t t0

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）

2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t2 Et2t次矩t 0 。示蹤法和隨機(jī)輸入法。簡(jiǎn)述脈沖示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線？答：脈沖示蹤法是在定常態(tài)t=0MA，E(t)65.簡(jiǎn)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？

ECA。C。0t=0ACA0CA

FA。C。A0簡(jiǎn)述建立非理想流動(dòng)的流動(dòng)模型的步驟？答：1）通過(guò)冷態(tài)模型實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置的停留時(shí)間分布；2） 根據(jù)所得的有關(guān)或的結(jié)果通過(guò)合理的簡(jiǎn)化提出可能的動(dòng)模型，并根據(jù)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定所提出的模型中所引入的模型參數(shù)；結(jié)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)模擬計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)反應(yīng)結(jié)果；4） 通過(guò)一定規(guī)模的熱模驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。在管內(nèi)徑向截面上流體具有均一的流速；2）在流動(dòng)方向上流體存在擴(kuò)散過(guò)程，該過(guò)程類似于分子擴(kuò)散，符合Fick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；5）管內(nèi)不存在死區(qū)或短路流。可借助這種返混與擴(kuò)散過(guò)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(lái)加以修正，并人為的假定該軸向返混過(guò)程可以用費(fèi)克定律加以定量描述。所以，該模型稱（或軸向擴(kuò)散模型）簡(jiǎn)述非理想流動(dòng)多級(jí)混合模型的特點(diǎn)？答：把實(shí)際的工業(yè)反應(yīng)器模擬成由n個(gè)容積相等串聯(lián)的全混流區(qū)所組成，來(lái)等效的描述返混tV，0和停留時(shí)間分布對(duì)反應(yīng)過(guò)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 v，00t ti N。舉例說(shuō)明微觀流體和宏觀流體的區(qū)別？為微觀流體。0應(yīng)用脈沖示蹤法測(cè)定一容積為 12l的反應(yīng)裝置，進(jìn)入此反應(yīng)器的流體流速 v=0.80（l/mi80A，ACA時(shí)間的變化，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：t（min）05101520253035C（g/l）03554210A和t試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定E（t）曲線的方差2 2。和t解：首先對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，此時(shí)應(yīng)滿足：CdtM C0 A v 0

80

100C0 A

5[02(541)4(3520)]1003∴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性檢驗(yàn)是滿足的。2 Et2∵t 0tV 1215(min)其中 v0 t（min）0t（min）05101520253035E（t）=C/C00.030.050.050.040.020.010At2E（t） 0 0.75 5 11.25 16 12.5 9 0t2E(t)dt5[02(5169)4(0.7511.2512.50)]2630 3∴2 263152 38∴t2 382 tt2 152

0.169有一管式反應(yīng)裝置經(jīng)脈沖示蹤法實(shí)驗(yàn)測(cè)得如下表所示的數(shù)：t(分)0246810121416Ct(分)0246810121416C（kg/m3）06.512.512.5105.02.51.00AtV、平均停留時(shí)間t、方差2和2。t解：首先對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：CdtM C0 A v 0

100Cdt0 A

tC3

CA2 A

C CA6

)CA3

C)CA7

C 1000∴一致性檢驗(yàn)表明，脈沖示蹤法所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是合理的。計(jì)算所得數(shù)據(jù)如下表所示：0246024681012141600.0650.1250.1250.1000.0500.0250.010000.130.50.750.800.500.300.140000.262.04.56.45.03.601.9600iEitEi iEi i∵t ∵02tE

EtE

tEtE)t 1 1

2 2

4 6 6 8

6.187(min)∴ 3EtEtE)tE3 3 5 5 7 7 9 9∴V 2 2Edtt2 472561872 8971t 028.9712t28.9712tt2182Ez73.某反應(yīng)器用示蹤法測(cè)其流量，當(dāng)邊界為開(kāi)—開(kāi)式時(shí)，測(cè)得Ul ，在此反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)99%，求此反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率。2 12 8(解： Pe Pe12NN 1 2dxtC xA A活塞流：

A0

kCx)A0 Akt 0

d(1xAxA

)ln1 1 xAx 1 1A ktNx 96%A75.t2 ，求1）1） N；2）2） 推算一級(jí)不可逆等溫反應(yīng)的出口轉(zhuǎn)化率。

2 ，t，22 t解：1） t2

2

0.234N 1 2取N=4x 1 1 A 2） N第五章非均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1.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(zhǎng)）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)的（范德華力、化學(xué)鍵力）氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是 分子層的，而化學(xué)吸附是 分子的（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)系式稱為 （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)定方法是基于 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，A1dnr的反應(yīng)速率的定義為 （ A

AW dt）對(duì)于氣—固相催化反應(yīng)要測(cè)定真實(shí)的反應(yīng)速率必須首先排除 和 的影響。（內(nèi)擴(kuò)散、外擴(kuò)散）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A 不變（WFAA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WA（催化劑裝量、進(jìn)料流量）A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WFA ，看二者的變化關(guān)系。[粒度（直徑dp、轉(zhuǎn)化率]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A 下測(cè)轉(zhuǎn)化率，看二者的變化關(guān)系（WFA

dp，在恒定的催化劑回轉(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 的目的（外擴(kuò)散、完全混合、等溫）流動(dòng)循環(huán)（無(wú)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)散阻力是由 所致（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 。[分子擴(kuò)散（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)微孔孔徑在時(shí)，分子與孔壁的碰為擴(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)散阻的主要因素（分子與孔壁的碰撞）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 （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) S

，它是表征內(nèi)擴(kuò)散影響的重要參數(shù)。kCmkCmV SDe（ ）kCmkCmV SDe氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)S

，它是表征內(nèi)擴(kuò)散影響的重要參數(shù)，數(shù)值平方的大小反映了 與 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)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(guò)程中可能因晶體結(jié)構(gòu)變化融合等導(dǎo)致表面積減少造成的 失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的 失活（物理、化學(xué)26.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是 與 （均勻中毒、孔口中毒）描述氣—固相非催化反應(yīng)的模型有: 、 、 （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核部分推進(jìn)，但粒子體積不變，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，因而可以用判斷 的程度（反應(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的 ，使反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行（擴(kuò)散阻力33.下列哪種物質(zhì)屬于半導(dǎo)體催化劑 （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)屬于絕緣體催化劑 （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液溶去合金中的Al而形成骨架，這種制備方法是 （A）A.溶蝕法 B.熱熔法 C.沉淀法 D.混合36.下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的是 （B）A.均勻表面 B.多分子層吸附 C.分子間無(wú)作用 D.吸附機(jī)理相37.下列屬于理想吸附等溫方程的是 （A）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(wú)外擴(kuò)散影響時(shí)是在沒(méi)有改變 的條件下行實(shí)驗(yàn)的（D）催化劑裝置 B.催化劑裝量 C.進(jìn)料流量 D.W/FA0當(dāng)催化劑顆粒的微孔的孔徑小于分子的自由程 時(shí)分子與孔壁的碰撞成了擴(kuò)散力的主要因素，這種擴(kuò)散稱為努森擴(kuò)散（B）0.01um B.0.1um C.1um D.1nmkC 1/kC 1/Dm （C）

e值的大小反映了表面反應(yīng)速率與擴(kuò)散速率 B.外擴(kuò)散速率 C.內(nèi)擴(kuò)散速率 D.實(shí)際反應(yīng)速率kVmSkVmS1/De則L= （C）

，其中L為特征長(zhǎng)度，若顆粒為圓柱形厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3kVmSkVmS1/DeL= （D）

，其中L為特征長(zhǎng)度，若顆粒為球形則A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3kVmSkVmS1/De則L= （A）

，其中L為特征長(zhǎng)度，若顆粒為平片形A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3d催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活，其失活速率式物無(wú)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)，d為 （B）

kCm dt d i

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

kCm dt d i

，當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1d催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活，其失活速率式為 （D）

kCm dt d i

，當(dāng)串聯(lián)失活時(shí)，dA.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1dkCm d催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活，其失活速率式為 dt d i ，當(dāng)進(jìn)料中的雜質(zhì)吸附極牢以及對(duì)產(chǎn)物無(wú)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)，d為 （A）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49.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）A.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50.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）A.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)化系數(shù)γ在 范圍內(nèi)反應(yīng)幾乎全部在在液相主體內(nèi)進(jìn)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)化系數(shù)γ在 范圍內(nèi)反應(yīng)為在液膜內(nèi)進(jìn)行的瞬間反應(yīng)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)化系數(shù)γ在 范圍內(nèi)，反應(yīng)為中等速率的反應(yīng)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)選用 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)選用 （D）填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌56簡(jiǎn)述Langmuir等溫吸附方程的基本特點(diǎn)？1）均勻表面（或理想表面被吸附的程度如何無(wú)關(guān)；2）2） 單分子層吸附；3）被吸附的分子間互不影響，也不影響別的分子；4）吸附的機(jī)理均相同，吸附形成的絡(luò)合物均相同。BETP 1 答：測(cè)定比表面積的方法是建立在BET方程基礎(chǔ)之上VP)VmC VmCP0 ，利用低溫P P下測(cè)定氣體在固體上的吸附量和平衡分壓值，將VP)對(duì)P0作圖，應(yīng)為一直線，斜率為1VmC，截距為VmC，因此可求出Vm及C，則可利用比表面積公式進(jìn)行求得。氣—固相催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)步驟?答：1）3反應(yīng)生成物從催化劑表面上脫附下來(lái)5）中擴(kuò)散。0.1um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。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(jiǎn)述氣—液反應(yīng)的宏觀過(guò)程：A（g）+bB（l）→產(chǎn)物（l）？答：1）反應(yīng)物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定達(dá)到氣液相平衡；2）反應(yīng)物氣相組分A從氣液相界面擴(kuò)散入液相，并在液相內(nèi)反應(yīng)；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；第六章固定床反應(yīng)器凡是流體通過(guò)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)器相比可用較少量的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來(lái)獲得較大的生產(chǎn)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)接近于平推流此與返混式的反應(yīng)器相比可用 的催化劑和 的反應(yīng)器容積來(lái)獲得較大的生能力（較少量、較?。┠壳懊枋龉潭ù卜磻?yīng)器的數(shù)學(xué)模型可分為 和 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間 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）P固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積V的球粒子直徑表達(dá)式dV= 。PP（/）PP固定床中顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面a相同的球形粒子的直徑，表達(dá)式PaP/da= aP/固定床中顆粒的比表面相當(dāng)直徑是以相同的比表面SV的球形粒子直徑來(lái)表示，表達(dá)式dS= （6/SV）Pa必大于同體積球形粒子的外表面積aSP形狀系數(shù)S

（aS/aP）顆粒的形狀系數(shù)S對(duì)于球體而言，S 對(duì)于其他形狀的顆粒S （=1均小于1）H固定床的 定義為水力半徑R的四倍，而水力半徑可由床層空隙率及單位床層積中顆粒的潤(rùn)濕表面積來(lái)求得（當(dāng)量直徑de）H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、床層與器壁的傳熱）絕熱床反應(yīng)器由于沒(méi)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)方上有溫度和濃度的變化，因此一般可用 模型來(lái)計(jì)算（擬均相一維）

Topt和平衡溫度Teq，二者的關(guān)T Teq opt

R Eln2系為 （TeqTopt

E2 E1 E1）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，這種象俗稱 ，它是固定床反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作中所應(yīng)注意的問(wèn)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)是 （A）粒子與流體間有溫度差 B.粒子與流體間無(wú)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)是 （A）粒子與流體間有濃度差 B.粒子與流體間無(wú)濃度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層軸向有溫度梯21簡(jiǎn)述固定床反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)？答：凡是流體通過(guò)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。1）催化劑在床層內(nèi)不易磨損；反應(yīng)器容積來(lái)獲得較大的生產(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。簡(jiǎn)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)？均相模型忽略了床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別。簡(jiǎn)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)？均相模型考慮了粒子與流體間溫度與濃度的差別。簡(jiǎn)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)？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(jiǎn)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)？溫度梯度和濃度梯度。簡(jiǎn)述表征顆粒特征的基本參數(shù)粒徑的表示方法？PV的P球粒子直徑，表達(dá)式dV

(6V=P=

/)；顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面a相同的球形粒子的aP/P直徑，表達(dá)式da= ；顆粒的比表面相當(dāng)直徑是以相同的比表面SVaP/P表示，表達(dá)式dS6/SV。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(kāi)始流化來(lái)了，這時(shí)的流體空線速稱為 （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)，床層膨脹均勻且波動(dòng)很小，粒子在床內(nèi)的分布也比較均勻，故稱（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)粗顆粒系統(tǒng)，則一旦氣速超過(guò)起始流化速度后，就出現(xiàn)氣泡，這些通為 （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(guò)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（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(guò)程中聚并并增大占據(jù)整個(gè)床層將固體子一節(jié)節(jié)向上推動(dòng)，直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，粒子會(huì)被氣流帶出，這一速度稱為 （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)粒子的 與粒子的 相等，則粒子會(huì)被氣流帶出，這一速度稱為帶出速度。（曳力、重力）流化床反應(yīng)器的ut/umf的范圍大致在10～90之間，粒子愈細(xì)，比，即表示從夠流化起來(lái)到被帶出為止的這一范圍就愈廣（愈大）流化床反應(yīng)器中的操作氣速U0是根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù)U0Umf在 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(guò)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，顆粒被了進(jìn)來(lái)，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(guò)程中，當(dāng)氣泡大到其上升速度超過(guò)乳相速時(shí)，就有部分氣體穿過(guò)氣泡形成環(huán)流，在泡外形成一層所謂的 （氣泡云）氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器中的氣泡， 和 總稱為氣泡暈（尾渦氣泡云）氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中，氣泡尾渦的體積VW約為氣泡體積Vb的 （1/3）bLf和起始bL Lf mf流化床高Lmf來(lái)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算式為b （ Lf ）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體 和 為宜（分布均勻、防止積料、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料節(jié)?。┰诹骰仓性O(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(kāi)孔數(shù)u0N（4

d2uoror）在流化床中設(shè)計(jì)篩孔分布板時(shí)，通常分布板開(kāi)孔率應(yīng)取約 ，以保證一定的壓降。（1%）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