《化学反应工程》习题

《化学反应工程》习题答案

一、填空题

质量传递、热量传递、动量传递和化学反应称为三传一反. 2.

物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出=累积。 3.

着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4.

总反应级数不可能大于 3 。 5.

反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6.

反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7.

反应速率2

/1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8.

非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。 9. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。 10. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH r

11. 反应活化能E 越大，反应速率对温度越敏感。

12. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越大。

13. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。

14. 某反应目的产物和着眼组分分别为P 和A 其收率ΦP 的定义为 (n P -n P0)/ (n A0-n A ) 。

15. 返混的定义：不同停留时间流体微团间的混合。

16. 平推流反应器的返混为 0 ；全混流反应器的返混为 ∞ 。

17. 空时的定义为反应器体积与进口体积流量之比。

18. 针对着眼组分A 的全混流反应器的设计方程为A

A A r x F V -=0。 19. 不考虑辅助时间，对反应级数大于0的反应，分批式完全混合反应器优于全混流反应器。

20. 反应级数>0时，多个全混流反应器串联的反应效果优于全混流反应器。

21. 反应级数<0时，多个全混流反应器串联的反应效果差于全混流反应器。

22. 反应级数>0时，平推流反应器的反应效果优于全混流反应器。

23. 反应级数<0时，平推流反应器的反应效果差于全混流反应器。

24. 对反应速率与浓度成正效应的反应分别采用全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的大小关系为全混流＞多级串联全混流＞平推流；

25. 通常自催化反应较合理的反应器组合方式为全混流 + 平推流。

26. 相同转化率下，可逆放热反应的平衡温度高于最优温度。

27. 主反应级数大于副反应级数的平行反应，优先选择平推流反应器。

28. 主反应级数小于副反应级数的平行反应，优先选择全混流反应器。

29. 要提高串联反应中间产物P 收率，优先选择平推流反应器。

30. 主反应级活化能小于副反应活化能的平行反应，宜采用低温操作。

31. 主反应级活化能大于副反应活化能的平行反应，宜采用高温操作。

32. 停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式?

∞

=00.1)(dt t E 。

33. 定常态连续流动系统，F (0)= 0 ；F (∞)= 1 。

34. 定常态连续流动系统，F (t)与E (t)的关系?=t

dt t E t F 0

)()(。

35. 采用无因次化停留时间后，E (θ)与E (t) 的关系为)()(t E t E =θ。

36. 采用无因次化停留时间后，F (θ)与F (t) 的关系为 F (θ)=F (t) 。

37. 无因次方差2θσ与方差2t σ的关系为222/t t σσθ=。

38. 平推流反应器的2θσ= 0 ；而全混流反应器的2

θσ= 1 。

39. 两种理想流动方式为平推流和全混流。

40. 非理想流动2θσ的数值范围是 0~1 。

41. 循环操作平推流反应器循环比越大返混越大。

42. N 个等体积全混釜串联的停留时间分布的无因次方差2θσ= 1/N 。

43. 多级全混釜串联模型当釜数N= 1 为全混流，当N= ∞ 为平推流。

44. 平推流的E (t)=0 当t t ≠、=∞当t t = ；F (t)= 0 当t t <、=1当t t ≤。

45. 工业催化剂所必备的三个主要条件：选择性高、活性好和寿命长。

46. 化学吸附的吸附选择性要高于物理吸附的吸附选择性。

47. 化学吸附的吸附热要大于物理吸附的吸附热。

48. 化学吸附常为单分子层吸附，而物理吸附常为多分子层吸附。

49. 操作温度越高物理吸附越弱，化学吸附越强；

50. 在气固相催化反应中动力学控制包括表面吸附、表面反应和表面脱附。

51. 固体颗粒中当孔径较大时以分子扩散为主，而当孔径较小时以努森扩散为主。

52. 气固相催化串联反应，内扩散的存在会使中间产物的选择性下降。

53. 气固相催化平行反应，内扩散的存在会使高级数反应产物的选择性下降。

二、计算分析题

1. 在恒容条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，计算当C B =20

kmol /m 3时，计算反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。

解：在恒容条件下：x B =( C B0- C B )/ C B0=0.8

由C A0- C A =( C B0- C B )/2得到：C A =20 kmol /m 3=60 kmol /m 3

x A =( C A0- C A )/ C A0=0.4

2. 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相分解反应A==B+C ，在5min 内有50%的A 分解，要达到分解率为75%，问需多少反应时间？若反应为2级，则需多少反应时间？解：一级反应：)1ln(111ln 1)1(000A A x A A A A x k x k x kC dx C

t A --=-=-=? 二级反应：A A A x A A A x x kC x kC dx C t A A -?=-=?11)

1(002200 3. 在间歇反应器中进行等温二级反应A==B ，反应速率：)/(01.02s L mol C r A A ?=-当C A0

分别为1、5、10mol/L 时，分别计算反应至C A =0.01mol/L 所需的时间。解：在间歇反应器中可视为恒容反应可视为：201.0A A C dt dC =-

当C A0=1mol/L 时，t =9900s

当C A0=5mol/L 时，t =9950s

当C A0=10mol/L 时，t =9990s

4. 某一级气相反应A==2P ，反应速率常数k =0.5min -1，按下列条件进行间歇恒容反应，1min 后反应器内的总压为多少？反应条件：(1)1atm 纯A ；(2) 10atm 纯A ；(3)1atm A 和9atm 惰性气体。解：一级反应：)1(A A x k dt

dx -= 393.0115.0=-=-=--e e x kt A δA =(2-1)/1=1 n =n 0(1+δA y A0x A )= n 0(1+ y A0x A ) P =P 0 (1+ y A0x A )

(1) 1atm 纯A ：y A0=1 P =P 0 (1+ y A0x A )=1.393atm

(2) 10atm 纯A ：y A0=1 P =P 0 (1+ y A0x A )=13.93atm

(3) 1atm A 和9atm 惰性气体：y A0=0.1 P =P 0 (1+ y A0x A )=10.393atm

(4) 一级等温反应A==P ，活化能为83140J/mol ，在平推流反应器中进行反应，反应温度为

420K ，反应器体积为V p ，如改为全混流反应器，其体积为V m ，为达到相同的转化率x A =0.6，（1）若反应操作温度相同，则V m /V p 之值应为多少？（2）若V m /V p =1，则全混流反应器的操作温度应为多少？

解：（1）A A A A m x x kC F V -?=100 A

A A P x kC F V -=11ln 00 （2）V m /V p =1，同样得到：

94.211ln /1=--=A A A P m x x x k k

m RT E e k k m -=0 p RT E e k k p -=0 94.2)(11=-m T P T R E e 代入数据得到：T m =440K

5. 平行反应：

其中P 为目的产物，在等温操作中，证明：采用全混流反应器最大产物浓度C Pmax =C A0；采用平推流反应器最大产物浓度C Pmax = /(1+ C A0)。 6. 液相反应

从有利于产品分布的观点，（1）将下列操作方式按优→劣顺序排

（2

（1）若反应器为平推流反应器，试求：

(a)F (1)；(b)E (1)；(c)F (0.8)；(d)E (0.8)；(e)E (1.2)

（2）若反应器为全混流反应器，试求：

(a)F (1)；(b)E (1)；(c)F (0.8)；(d)E (0.8)；(e)E (1.2)

A P r P =1

S r S =2C A

T r T =C A 2 A+B S(副反应) r S =k 2C A 2.0C B 0.2 r R =k 1C A 0.6C B 1.2 ① ② ③ ④

化学反应工程试题集及复习题

化学反应工程考试总结一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A)：(-r B)：r R＝ 1：2：2 。

10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反应。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化 50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率； 15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。的最大浓度= max ,P

运筹学论文最短路问题

运筹学论文 ——旅游路线最短问题摘要：随着社会的发展，人民的生活水平的提高，旅游逐渐成为一种时尚，越来越多的人喜欢旅游。而如何才能最经济的旅游也成为人民考虑的一项重要环节，是选择旅游时间最短，旅游花费最少还是旅游路线最短等问题随之出现，如何决策成为一道难题。然而，如果运用运筹学方法来解决这一系列的问题，那么这些问题就能迎刃而解。本文以旅游路线最短问题为列，给出问题的解法，确定最短路线，实现优化问题。关键词：最短路 0-1规划约束条件提出问题: 从重庆乘飞机到北京、杭州、桂林、哈尔滨、昆明五个城市做旅游，每个城市去且仅去一次，再回到重庆，问如何安排旅游线路，使总旅程最短。各城市之间的航线距离如下表：重庆北京杭州桂林哈尔滨昆明重庆0 1640 1500 662 2650 649 北京1640 0 1200 1887 1010 2266 杭州1500 1200 0 1230 2091 2089 桂林662 1887 1230 0 2822 859 哈尔滨2650 1010 2091 2822 0 3494 昆明649 2266 2089 859 3494 0 问题分析： 1．这是一个求路线最短的问题，题目给出了两两城市之间的距离，而在最短路线中,这些城市有的两个城市是直接相连接的（即紧接着先后到达的关系），有些城市之间就可能没有这种关系，所以给出的两两城市距离中有些在最后的最短路线距离计算中使用到了，有些则没有用。这是一个0-1规划的问题，也是一个线性规划的问题。 2．由于每个城市去且仅去一次，最终肯定是形成一个圈的结构，这就

导致了这六个城市其中有的两个城市是直接相连的，另外也有两个城市是不连接的。这就可以考虑设0-1变量，如果两个城市紧接着去旅游的则为1，否则为0。就如同下图实线代表两个城市相连为1, 虚线代表没有相连为0 3．因为每个城市只去一次，所以其中任何一个城市的必有且仅有一条进入路线和一条出去的路线。 LINGO解法：为了方便解题，给上面六个城市进行编号，如下表（因为重庆是起点，将其标为1）假设：设变量x11。如果x11=1,则表示城市i与城市j直接相连（即先后紧接到达关系），否则若x11=0，则表示城市i与城市j不相连。特别说明：xij和xji是同一变量，都表示表示城市i与城市j是否有相连的关系。这里取其中xij (i

化学反应工程试卷及答案

. 化学反应工程试卷及答案一、填空题（共25分,每空1分） 1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即，而且着重研究传递过程对的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、和。 3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为；反应产物C 的生成速率表达式为：。 4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、和。 5．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为。 6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为。 7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为、。 8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是、和孔体积分布。 9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。 10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为。 11．对于反应级数0n 的反应，为了降低反应器容积，应选用反应器为宜。 12．固定床催化反应器主要缺点是，。 13．有效因子物理意义 =η 。 14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置，层与层之间设置气体的装置。二、选择题（共20分,每小题2分） 1．对于可逆放热反应，为提高反应速率应( )。 A ．提高压力 B ．降低压力 C ．提高温度 D ．降低温度 2．对于反应sS rR bB aA +→+，则)___(A r r r -=( )。 A. a r B. b r C.r a D. r a 3．非等分子反应22222O H N H NO +=+的膨胀因子NO δ等于（） A. 1/2 B. –1 C. –1/2 D. 2 4. 平推流反应器停留时间分布的无因次方差2θσ为（） A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 1

化学反应工程套题

化学反应工程一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。

运筹学试题及答案(武汉理工大学)

武汉理工大学考试试题纸（A卷）备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题、判断题等客观题),时间：120分钟一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，答案选错或未选者，该题不得分。每小题1分，共10分） 1．线性规划具有唯一最优解是指 A．最优表中存在常数项为零 B．最优表中非基变量检验数全部非零 C．最优表中存在非基变量的检验数为零 D．可行解集合有界 2．设线性规划的约束条件为则基本可行解为 A．(0, 0, 4, 3) B．(3, 4, 0, 0) C．(2, 0, 1, 0) D．(3, 0, 4, 0) 3．则 A．无可行解B．有唯一最优解 C．有多重最优解D．有无界解 4．互为对偶的两个线性规划, 对任意可行解X 和Y，存在关系 A．Z > W B．Z = W C．Z≥W D．Z≤W 5．有6 个产地4个销地的平衡运输问题模型具有特征 A．有10个变量24个约束 B．有24个变量10个约束 C．有24个变量9个约束 D．有9个基变量10个非基变量 6.下例错误的说法是 A．标准型的目标函数是求最大值 B．标准型的目标函数是求最小值 C．标准型的常数项非正 D．标准型的变量一定要非负 7. m+n－1个变量构成一组基变量的充要条件是 A．m+n－1个变量恰好构成一个闭回路 B．m+n－1个变量不包含任何闭回路 C．m+n－1个变量中部分变量构成一个闭回路

D ．m+n －1个变量对应的系数列向量线性相关 8．互为对偶的两个线性规划问题的解存在关系 A ．原问题无可行解，对偶问题也无可行解 B ．对偶问题有可行解，原问题可能无可行解 C ．若最优解存在，则最优解相同 D ．一个问题无可行解，则另一个问题具有无界解 9.有m 个产地n 个销地的平衡运输问题模型具有特征 A ．有mn 个变量m+n 个约束 B ．有m+n 个变量mn 个约束 C ．有mn 个变量m+n －1约束 D ．有m+n －1个基变量，mn －m －n －1个非基变量 10．要求不超过第一目标值、恰好完成第二目标值，目标函数是 A ．)(min 22211+ - + ++=d d p d p Z B ．)(min 22211+ - + -+=d d p d p Z C ．)(min 22211+ - - -+=d d p d p Z D ． ) (min 22211+ - - ++=d d p d p Z 二、判断题（你认为下列命题是否正确，对正确的打“√”；错误的打“×”。每小题1分，共15分） 11.若线性规划无最优解则其可行域无界 12.凡基本解一定是可行解 13.线性规划的最优解一定是基本最优解 14.可行解集非空时,则在极点上至少有一点达到最优值 15.互为对偶问题，或者同时都有最优解，或者同时都无最优解 16.运输问题效率表中某一行元素分别乘以一个常数,则最优解不变 17.要求不超过目标值的目标函数是 18.求最小值问题的目标函数值是各分枝函数值的下界 19.基本解对应的基是可行基 20.对偶问题有可行解，则原问题也有可行解 21.原问题具有无界解，则对偶问题不可行 22.m+n －1个变量构成基变量组的充要条件是它们不包含闭回路 23.目标约束含有偏差变量 24.整数规划的最优解是先求相应的线性规划的最优解然后取整得到 25.匈牙利法是对指派问题求最小值的一种求解方法三、填空题（每小题1分，共10分） 26．有5个产地5个销地的平衡运输问题，则它的基变量有（）个 27．已知最优基，C B =（3，6)，则对偶问题的最优解是（） 28．已知线性规划求极小值，用对偶单纯形法求解时，初始表中应满足条件（）

化学反应工程考试试卷及答案

一、填空（40分）（1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ，空间时间是指 __________。（4）反应具有最佳温度曲线，最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差（6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0．（10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系：外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较；内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。（11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向，可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指

《化学反应工程》试题

《化工设备设计基础》综合复习资料化工设备设计基础》综合复习资料一、填空题 1. 容器按照壁厚大小分为__________和___________。 2. 双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的算时则简化为梁。或。直径为 D 的圆形截梁；而直立的塔设备进行校核计 3. 矩形截面（长=b、宽=h）对 Z 轴的惯性矩公式为面对其对称轴的惯性矩为。 4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其对其应力。应力，而进行直立设备校核计算时主要是针 5. 我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为和。 6. 立式容器的支座有腿式支座、____________、____________和____________四种。 7. 对与封头相连的外压容器筒体而言，其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头 ____的凸面高度。二、判断题 1．下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用。哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱壳。（2）横截面为圆的轴对称柱壳。（3）横截面为椭圆的柱壳。（4）横截面为半圆的柱壳。（5）横截面为圆的锥形壳。 2．在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。 3．薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径 R1=R2，则该点的两向应力相等。 4．因为内压薄壁容器圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总小于壁厚小的容器。 5．按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力，薄膜应力沿壁厚均匀分布的。三、简答题 1. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti（符号和数字）。 2. 二力平衡条件是什么？什么叫二力杆？ 3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数？焊缝系数与哪些因素有关？ 4. 什么叫长圆筒？什么叫短圆筒？用什么参数界定的？ 5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响？为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰，其最大允许操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低？ 6．设置加强圈的目的是什么？加强圈的类型有哪些？ 7. 什么叫失稳？外压容器的稳定性条件是什么？ 8. 用抗拉强度规定只下限为σb=620 MPa 材料制造的容器为几类容器？依据是什么？ 9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。塔的设计压力为 P，水重度γ，塔高H。 10. 有一管线法兰，已知设计压力为 0.2MPa，设计温度为 300℃，试问在此管线上能否使用公称压力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰？为什么？ 11. 焊缝系数与哪些因素有关？若一容器为双面对接焊缝，局部无损探伤，焊缝系数为多少？ 12. 封头有哪几种形式？各适用于什么场所？

(完整版)化学反应工程习题

化学反应工程习题第一部分：均相反应器基本理论 1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N 2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率；并写出这三种反应速率表达式之间的关系。 2、已知某化学计量式为 S R B A 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A C C r 5 .02=，试求反应速率B r =？；若反应的化学计量式写成S R B A +=+22，则此时反应速率A r =？为什么？ 3、某气相反应在400 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h kPa /，问反应速率常数的单位是什么？若将反应速率方程改写为2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应：C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。反应开始时，系统中含丁烷为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化，试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。 5、某溶液反应：A+B →C ，开始时A 与B 摩尔数相等，没有C ，1小时后A 的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉？（1）对A 为一级、B 为零级反应；（2）对A 、B 皆为一级反应；（3）对A 、B 皆为零级反应。 6、在一间歇反应器中进行下列液相反应： A + B = R A + R = S 已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3，C B0 = 4 kmol/m 3，C R0 = C S0 = 0。反应混合物体积的变化忽略不计。反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3，C R = 1.5 kmol/m 3。计算这时B 和S 的浓度，并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？

运筹学最短路概念模型的应用

运筹学最短路概念网络模型的应用摘要：运筹学在不同领域中的应用非常广泛，应急物流的调度问题在现实生活中很受关注，尤其是在考虑时间、成本、显示路况等前提下解决网络规划模型优化的方法上极其重要。论文重点针对应急物资配送网络应急调度突发情形建立基于图论的最短路概念模型，将其分别抽象为最短路问题的三种具体情形：1．弧上权值的改变(变大或变小)的情形；2．去掉网络中的一条弧的情形；3．在网络中添加一条弧的情形，进而运用具有约束条件的最短路问题分析方法进行了理论分析。在此基础上解决了应急物流过程的调度和时间问题，以达到模型优化的目的，为应急物资调用问题提供有效方法。关键词：应急配送，网络最短路，优化模型 1.1应急物资配送路线的选择指标集在应急物资配送方面所面临的决策即是应急物资配送线路的选择，评价应急物资网络各配送路线的指标集可分为个体表现评价指标集和协同表现评价指标集，前者包括时间效益、运输成本、线路状况等，后者包括运输总成本、柔性水平等。[1] 1.个体表现评价指标 ①时间效益运输线路的选择要以保证时间效益为前提，及时为灾害发生地提供应急物资保障。因此，在进行运输线路选择时必须将时间效益最大化放在第一位。 ②运输成本合理的运输线路不仅可以节约运输时间，同时可以降低运输成本。合理的运输路径不仅可以减少派出车辆的数目，同时可以节约油耗、减少车辆磨损等，使

运输成本降到最低。 ③路况水平有效的运输线路一般具有较好的路况水平，可以保证车辆的安全行驶和运输效率，能够为应急物资的及时供应提供基础设施保障，因此，运输线路应依据当前可利用线路的路况水平子以选择。 2.协同表现评价指标 ①运输总成本某一线路较低的运输成本并不能代表整体运输方案的最优，只有当整体运输成本最低时，才能体现出整体优势，最大限度地节约运输成本。这就要求在运输应急物流协同决策方法体系研究线路选择时要从全局上把握，做到整体最优，将运输总成本降到最低。 ②柔性水平由十应急物流活动应对的是具有突发性、不确定性的灾害事件，因此外部环境存在着很大的模糊性和不确定性，包括选定的运输线路可能在实际运输过程中会随着灾害规模的扩大而临时改变，这就要求运输线路在整体选择上要有一定的柔性水平，线路之间要具有一定的可替代性，保证应急物资运输路径在不确定环境下的可达性。 1.2应急物资配送路线选择指标的权重确定方法在交通网络中，每个城市可以看作一个节点，而节点之间根据应急物流的需要，设置权重，权重是一个相对的概念，是针对某一指标而言的，某一指标的权重是指该指标在整体评价中的相对重要程度，权重的确定是指在决策过程中对被评价对象衡量指标的相对重要程度进行定量赋值，从而体现各决策评价指标在总

化学反应工程试卷

2010—2011学年第二学期期末考试试卷一、填空（20×1ˊ=20ˊ） 1、搅拌釜式反应器主要由壳体、、、换热装置四大部分组成。 2、化学动力学方程一般用表达式),(T c f r i =±表示，说明影响反应速率最主要的影响因素是、。 3、填料塔中的填料性能优劣衡量三要素：效率、及。填料综合性能评价最好的是。 4、催化剂必须具备、、长寿命这三个条件。 5、气固催化反应过程化学吸附速率方程式：、若固体吸附剂仅吸附组分A ，朗缪尔吸附等温方程：。 6、搅拌器按、来进行选型。气液相分散过程选用，低黏度均相液体混合选用。 7、在系统中进行一连串反应，组分 A 的生成速率方程式：、组分B 的生成速率方程式：。 8、搅拌釜式反应器的换热装置有、蛇管、、列管、回流冷凝式。 9、催化剂非球形颗粒面积相当直径计算公式a d = 。 10、催化剂失活是由玷污、烧结、、中毒等原因造成的。二、问答题（5×5ˊ=25ˊ） 1、均相反应器有哪些？如何选择均相反应器？ 2、怎样理解“反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度，活化能表明温度对反应速率的敏感程度？ 12k k A B C ??→??→

3、气固相催化反应过程分为几个步骤并简述？ 4、理想流动模型分为哪两种类型，并简述这两种类型的各自特征？ 5、固定床催化反应器的床层空隙率ε的概念？影响因素是什么？为什么空隙率ε是固定床反应器的重要参数？三、计算题（10ˊ+15ˊ+15ˊ+15ˊ=55ˊ）【3-1】等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相反应A B + C ，在5min 内有40%的A 分解，在达到分解率为80%，（1）问需要多少时间？（2）若反应为二级反应，则需要多少时间？【3-2】在总长为4m 的固定床反应器中，反应气体以8 kg/(m 2.s)的质量流速通过床层，流体的黏度，流体的密度。如果床层中催化剂颗粒的直径为2.5mm ，床层的堆积密度为754kg/m 3，催化剂的表观密度为1300kg/m 3，求：（1）催化剂床层的空隙率ε ？（2）流体流动的修正雷诺数eM R ？（3）床层的压力降p ? ？【3-3】在体积312.0m V R =的连续操作釜式反应器中进行反应，式中min /731?=kmol m k 、min /332 ?=kmol m k ，A 、B 两种物料以等体积加入反应器中，其中A 摩尔浓度为3/8.2m kmol ，B 摩尔浓度为3/6.1m kmol 。设反应前后系统密度不变，当B 的转化率为75％时，（1）推导出该反应原料A 的反应速率A r 表达式？（2）求物料中A 、B 物料的流量？【3-4】在搅拌良好的间歇操作釜式反应器中，用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯，其反应式为： CH 3COOH + C 4H 9OH CH 3COOC 4H 9 + H 2O 反应在恒温条件下进行，温度为373K ，进料比为乙酸∶丁醇 = 1∶6（mol ），以少量H 2SO 4为催化剂。当使用过量丁醇时，该反应以乙酸（下标以A 计）表示的动力学方程式为2)(A A kc r =-。在上述条件下，反应速率常数30.015/(min)k m Kmol =?,反应物密度3/750m kg =ρ（假设反应前后不变）。32.46/f kg m ρ= 1 2k k A B R S ??→++←??51.810f Pa s μ-=?

化学反应工程考试题

第一章绪论 1.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指__反应动力学__。 2.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。 “三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递 3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度_____、 _ _。 4. 一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物 P 的最大浓度__、 ____。 5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目的产物P 的最大浓度_ 、 _。 6. 一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应__降低__。 7. 化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数为，则=__D__。 A. B. C. D. 8.反应，，则反应级数n=__B___。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k

化学反应工程复习题热力学

第一章绪论 1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。（化学反应的工程问题） 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以_______作为研究对象，又以_______为研究对象的学科体系。（化学反应、工程问题） 3. _______是化学反应工程的基础。（三传一反） 4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。（分批式操作、连续式操作、半分批式） 5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。（传质、传热、动量传递） 6. 不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_______。（数学模型） 7. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。（累积量=输入量-输出量） 8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_______。（D ） A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。（A ） A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递第二章均相反应动力学 1. aA + bB pP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。（ a p ） 2.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。（ 00K K K K n n n -= χ） 3. 化学反应速率式为β αB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。（) ()(βα+RT ） 4. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率） 5. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。（初始速率法） 6. 平行反应A P(主) S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。（浓度、温度） 7. 如果平行反应 A P(主) S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性P S 应 _______。(提高温度) 8. 一级连串反应A S K 1 K 2 P 在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应 ______12/k k 。（降低） 9.化学反应O H CH H CO 2423+?+，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。（A ） A. CO B. 2H C. 4CH D. O H 2 10.对于一非恒容均相化学反应αA A αB B ，反应组分A 的化学反应速率 =-A r _______。（A ） A. Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r B A -=- C. dt dC r A A -=- D. dt dC r B A -=-

《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题一、填空题 1. 质量传递、热量传递、动量传递和化学反应称为三传一反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出=累积。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2 /1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=T k ，其活化能为 mol 。

9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2 SO δ等于。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2 H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2 N r -）= 1/3 （2 H r -）= 1/2 3 NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为 C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为 C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 A A x n x )1(11-+-，转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越大，反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越大。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。

化学反应工程期末考试真题

化学反应工程原理一、选择题 1、气相反应 CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为 ____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应 A 2R ，3 0/30.2m kmol C A =，出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间 h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ， s l mol C r A A ?=-/01.0，当l mol C A /10=时，求反应至 l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优空时 = opt τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。

化学反应工程试题20010A卷

重庆大学化学反应工程课程试卷 juan 2009~2010 学年第二学期开课学院：化学化工学院课程号：22006830 考试日期：2010.06.22 考试方式：考试时间： 120 分钟注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印一、填空题（1.5分/每空，共30分） 1. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为 2. 内扩散影响的判据式为，消除反应过程中内扩散影响的方法有和。 3. 如果平行反应A P(主) S(副) 均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高主反应的选择性S p 应，内扩散对S p 影响。 4. 对于恒温恒容的反应器平均停留时间、反应时间和空时均相等。 5. 气固相催化反应的本征动力学过程包括、和三个步骤。 6. 一级不可逆液相反应A→2R ，C A0=2.30kmol/m 3，出口转化率x A =0.7，每批操作时间t +t 0=2.06h ，装置的生产能力为50000kg 产物R/天，M R =60，则反应器的体积V 为 m 3 。 7. 在达到相同转化率时，多段原料气冷激催化床的催化剂用量比多段间歇换热式催化床用量，原因是。 8. 对于一定的固定催化床体积，降低床层压力降的方法有和（列举两种） 9. 对于气—固相流化床，部分气体是以起始流化速度流经粒子之间的空隙外，多余的气体都以气泡状态通过床层，因此人们把气泡与气泡以外的密相床部分分别称为__ _与__ ____。 10. 对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统，气速超过起始流化速度后，就出现气泡，气速愈高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈，使床层波动频繁，这种流化床称为。 11. 描述流化床的气泡两相模型，气泡与乳相间的交换量Q 为与之和。二、简答题（13分）下面是某可逆放热反应的T-X 图，图中AB 是平衡曲线，NP 是最佳温度曲线，根据下图回答问题：命题人：赵朔组题人：审题人：命题时间：2010.06.15 教务处制学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密

化学反应工程复习题

《化学反应工程原理》复习思考题第一章绪论 1、了解化学反应工程的研究内容和研究方法。 2、几个常用指标的定义及计算：转化率、选择性、收率。第二章化学反应动力学 1、化学反应速率的工程表示，气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法。 2、反应速率常数的单位及其换算。 3、复杂反应的反应速率表达式（可逆、平行、连串、自催化）。 4、气固相催化反应的步骤及基本特征。 5、物理吸附与化学吸附的特点。 6、理想吸附等温方程的导出及应用（单组分吸附、解离吸附、混合吸附）。 7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤。 8、不同控制步骤的理想吸附模型的动力学方程的推导。 9、由已知的动力学方程推测反应机理。第三章理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 1、反应器设计的基本方程式。 2、理想间歇反应器的特点。 3、理想间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的计算及反应器体积的计算。 4、自催化反应的特点及最佳工艺条件的确定及最佳反应器形式的选择。 5、理想间歇反应器最优反应时间的计算. 7、可逆反应的反应速率，分析其浓度效应及温度效应。 8、平行反应选择率的浓度效应及温度效应分析。 9、平行反应反应器形式和操作方式的选择。 10、串连反应反应物及产物的浓度分布，t opt C p.max的计算。 11、串连反应的温度效应及浓度效应分析。第四章理想管式反应器

1、理想管式反应器的特点。 2、理想管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的计算。 3、空时、空速、停留时间的概念及计算。 4、膨胀率、膨胀因子的定义，变分子数反应过程反应器的计算。第五章理想连续流动釜式反应器 1、全混流反应器的特点。 2、全混流反应器的基础方程及应用。 3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法计算。 4、全混釜的图解计算原理及图解示意。 5、全混流反应器中的浓度分布与返混，返混对反应的影响。 6、返混产生的原因及限制返混的措施。 7、多釜串联反应器进行一级、二级不可逆反应的解析法计算。 8、多釜串联反应器的图解法计算原理。第七章化学反应过程的优化 1、简单反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较及反应器形式的选择。 2、多釜串连反应器串连段数的选择分析。 3、自催化反应反应器的选型分析。 4、可逆放热反应速率随温度的变化规律，平衡温度和最优温度的概念。 5、平行反应选择率的温度效应及浓度效应分析，反应器的选型，操作方式的确定。 6、串连反应影响选择率和收率的因素分析，反应器的选型及操作方式的确定。 7、平推流与全混釜的组合方式及其计算。第八章气固相催化反应过程的传递现象 1、气固相催化反应的全过程及特点。 2、等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子的定义。 3、外扩散、内扩散对平行反应、连串反应选择性的影响分析。 4、气体流速对外扩散的影响分析。 5、等温条件下催化剂颗粒的内部效率因子的定义。