化學反應工程考試試卷及答案

一、填空（40分）（1）氣相反應A＋3B→2C，則δA=δΒ=。（2）反應速率常數(shù)有時可以表為,前提是。（3）空間速度是指___________，空間時間是指__________。（4）反應具有最佳溫度曲線，最佳溫度曲線是指__________。（5）多孔性球形顆粒10克，半徑1cm，系由密度為4.0克／cm3則其孔容積Vg=,孔隙率θ=假密度ρ=。（6）已知某非理想流動反應器其停留時間分布的方差，如果采用擴散模型，則Pe=_______,如果采用多級全混流模型，則m=_______（7）催化劑微孔內(nèi)的氣體擴散有＿＿＿＿擴散，＿＿＿＿擴散、＿＿＿＿擴散、及＿＿＿＿擴散等多種形式。。（8）復合反應，進料CA0＝1mol/L,反應進行至，時,瞬時選擇性sL=。如果該反應在在固體催化劑中進行時，由于內(nèi)擴散的影響，選擇性會。（9）,，。（10）內(nèi)擴散效率因子ζ和Thiele模數(shù)Φ的數(shù)值通常有如下關系：外擴散和化學動力學控制時ζ1，Φ值較；內(nèi)擴散強烈影響時ζ1，Φ值較。（11）CO中溫變換反應器屬于固定床里的反應器。固定床按氣體流動方向，可以分為和反應器。（12）某一級不可逆的氣液反應過程，已知kL=10－4m/s,DL=1.5×10＝9則當k時，該反應屬于快反應，反應區(qū)主要在，工業(yè)上可選用反應器或反應器；當k時，該反應屬于慢反應，這時反應區(qū)主要在，工業(yè)上可選用或反應器。（13）對于平行反應A＋B，L為主產(chǎn)物，則適宜的操作條件對和的要求是。返混是指（15）測定停留時間分布最常用的示蹤劑注入方法有法和法。簡答題（20分）簡述活塞流模型和全混流模型的基本特征。根據(jù)縮芯模型，描述和反應的宏觀步驟。對于快速的一級不可逆的氣液反應，寫出其宏觀反應速率的表達式（指明式中各參數(shù)的含義）。對于一級不可逆的氣固相催化反應，寫出其宏觀反應速率的表達式（指明式中各參數(shù)的含義）。計算題（每題10分，共40分。）乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷為銀催化劑上的氣固相催化反應，進入反應器的氣體組成（摩爾比）：C2H4：15%,O2：7%,CO2：10%,其余為Ar、N2；出反應器氣體不同年齡粒子之間的混合（15）階躍法和脈沖法。簡答題（20分）要點：PFR:流動如活塞，各參數(shù)軸向有變化，徑向無變化，返混為0CSTR：瞬間完全混合，參數(shù)無變化，返混為最大要點：①外擴散；②內(nèi)擴散；③與在未反應芯表面上反應；④H2O內(nèi)擴散；⑤H2O外擴散。計算題（每題10分，共40分。）以100mol進料為基準，以α、β表示環(huán)氧乙烷及二氧化碳的生成量，C2H4O2C2H4OCO2H2O惰總計進口157010068出口15-α-β/27-α/2-3β/2α10+ββ68100-α/2進行物料衡算，結合出口條件可知：則可求得α＝1.504mol，β＝0.989mol乙烯反應量：1.504＋0.989/2=1.9985mol轉(zhuǎn)化率：1.9985/15=0.1333收率：1.504/1