化学反应工程答案
(完整版)化学反应工程课后习题答案.
积分之
2.10在催化剂上进行三甲基苯的氢解反应：
反应器进口原料气组成为66.67%H2,33.33%三甲基苯。在0.1Mpa及523K下等温反应，当反应器出口三甲基苯的转化率为80%时，其混合气体的氢含量为20%，试求：
（1）（1）此时反应器出口的气体组成。
（2）（2）若这两个反应的动力学方程分别为：
组分
摩尔分率yi0
摩尔数ni0(mol)
CH3OH
2/（2+4+1.3）=0.2740
27.40
空气
4/（2+4+1.3）=0.5479
54.79
水
1.3/（2+4+1.3）=0.1781
17.81
总计
1.000
100.0
设甲醇的转化率为XA，甲醛的收率为YP，根据（1.3）和（1.5）式可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数nA、nP和nc分别为：
组分
摩尔质量
摩尔分率yi
CO
28
15.49
H2
2
69.78
CO2
44
0.82
CH4
16
3.62
N2
28
10.29
总计
100
其中冷凝分离后气体平均分子量为
M’m=∑yiMi=9.554
又设放空气体流量为Akmol/h，粗甲醇的流量为Bkg/h。对整个系统的N2作衡算得：
5.38B/28×1000+0.1029A=2.92 (A)
20
30
40
50
60
70
试求当进口原料气体流量为50ml/min时CO的转化速率。
解：是一个流动反应器，其反应速率式可用（2.7）式来表示
化学反应工程网上作业四套答案全
作业名称：2015年春季网上作业2 出卷人：SA作业总分：100 通过分数：60起止时间：学员成绩：95标准题总分：100 标准题得分：95详细信息：题号:1 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:B学员答案:D本题得分:0题号:2 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:对简单不可逆二级反应，根据要求的处理量、初浓度和转化率，所需的（）反应器体积最小。
A、间歇釜B、平推流C、全混流D、循环反应器（β=1）标准答案:B学员答案:B本题得分:5学员答案:D本题得分:5题号:6 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:若一气固相催化反应过程，本征级数为n级。
当内扩散影响严重时，则其表观反应级数表现为（）。
A、n/2级B、 n级C、 (n+1)/2级D、(n+1)级标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:7 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:下列不存在返混的反应器是（ )。
A、间歇釜B、流化床C、全混釜D、循环反应器标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:8 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:9 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:10 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:在固定床反应器中进行气固催化反应，若床层出口端的内扩散效率因子比进口端小，则反应的级数可能（）。
A、等于1级B、小于1级C、大于1级D、不能判断标准答案:B学员答案:B本题得分:5题号:11 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5 内容:图形:A、B、C、D、标准答案:D学员答案:D本题得分:5题号:12 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5 内容:对串联反应A→P→S而言，必然存在最优反应时间使反应的（）最大。
化学反应工程作业答案
化学反应工程作业答案3-2 在等温间歇反应器中进行皂化反应325325CH COOC H NaOH CH CHCOONa C H OH +→+ 该反应对乙酸乙酯和氢氧化钠均为一致，反应开始时乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度均为0.02mol/L ，反应速率常数为5.6L/（min ·mol ），要求最终转化率为0.95，试求当反应器体积为31m 、32m 时，所需的反应时间是多少？ 解： A B C D +=+A AB r kC C =⋅⋅ 设A 的转化率为A x ，B 的转化率为B x000A A A A A A n n n x n n --∆== 000B B BB B B n n n x n n --∆== ∵ 00A B n n = ， A B n n ∆=∆ ， ∴ A BC C =t=0Afx AA adx C r ⎰=020Afx AA A dx C k C ⋅⎰=01(1)A Af kC x --01A k C =169.6 min t 与反应体积无关。
∴31m 、所需反应时间均为169.6min3-3 在平推流反应器中进行等温一级反应，出口转化率为0.9，现将该反应移到一个等体积的全混流反应器中进行，且操作条件不变，问出口转化率是多少？ 解：对于平推流反应器： 1ln1Af k x τ=- 0Bv v τ= 对于全混流反应器： ''1Af Afx k x τ=- 0Rv v τ=∴ 1ln1Af x -='1Af Afx x -=2.3 ∴ 'Af x =0.6973-6 已知某均相反应，反应速率2,17.4A A r kC k ml ==/（mol ﹒min ），物料密度恒定为0.75g/ml ，加料流量为7.14L/min ，0A C =7.14mol/L ，反应在等温下进行，试计算下列方案的转化率各为多少？(1) 串联两个体积0.253m 的全混流反应器。
专科《化学反应工程》_试卷_答案
专科《化学反应工程》一、（共75题，共150分）1。
全混流反应器中有（ )个稳定的定常态操作点。
（2分）A.1B.2 C。
3 D.4.标准答案：B2。
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CP,max=（）。
（2分）A。
B.C。
D。
.标准答案：B3. 轴向分散模型的物料衡算方程在（ )式边界条件下有解析解。
(2分）A.闭-闭B.开-闭 C。
闭-开 D。
开—开。
标准答案：D4. 反应级数n=（）时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
（2分）A.0 B。
0。
5 C。
1 D.2。
标准答案：C5。
催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d为( )。
（2分）A.B。
=1C.→3D。
.标准答案:A6。
等温液相反应为目的产物，有下列四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用（）。
（2分）A。
间歇釜式反应器，A和B一次性加入B.全混流反应器C.半间歇釜式反应器，A一次性加入,B连续滴加D。
半间歇釜式反应器，B一次性加入，A连续滴加.标准答案：D7。
乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明这是一个（ )反应。
（2分）A。
慢速 B。
可逆 C.自催化 D.不可逆。
标准答案：B8。
催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( ）之比。
（2分）A.扩散速率 B.外扩散速率C。
内扩散速率 D。
实际反应速率.标准答案：C9. 不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是（）. （2分)A。
粒子与流体间有温度差 B。
粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度。
标准答案：A10. 气固催化反应的内扩散模数,其中L为特征长度，若颗粒为球形则L=( ）。
（2分)A。
厚度/2 B.R C。
R/2 D.R/3 。
标准答案：D11。
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（ )。
《化学反应工程》课后习题答案
5.16 9.7xA2 4.35 xA22 0
xA2 0.88
（4）两个0.25m3的PFR 串联
VR V0
CA0
dx xA1
A
0 k CA21
CA0
dx xA2
A
k C xA1
2 A2
0.25 7.14 10 3
35 min
xA1 dxA xA2 dxA 4.35
35kCA0
3517.4106 7.14103 4.35
4.35 9.7xA1 4.35 xA21 0; xA1 0.62
xA2 0.62 (1 xA2 )2
4.35
4.97 9.7xA2 4.35 xA22 0
xA2 0.80
（2）一个0.25m3的CSTR，后接一个0.25m3的PFR
(1 xAfp )
（2）CSTR k xAfc
(1 xAfc )
（1） （2）
操作条件不变，等体积反应器，则
k xAfc ln 1 ln 1 2.303
(1 xAfc ) (1 xAfp ) (1 0.9)
xAfc
2.303 3.303
0.697
习题3-4解答
3-7 已知： A P rA kCACP ; CP0 0 k 10 2 m3 /(kmol s); V0 0.002 m3 / s
CA0 2kmol / m3; 问xA 0.98时，
下列各种情况下的反应体积。
解： （1）单个PFR
根据
VR V0
CA0
xA dxA 0 rA
VR2 331 .63(s); V0
化学反应工程作业解答
解
19.有如下化学反应
CH4+C2H2+H2=C2H4+CH4
解
非理想流动
1．有一有效容积VR=1m3，送入液体的流量为1.8m3hr-1的反应器，现用脉冲示踪法测得其出口液体中示踪剂质量浓度变化关系为：
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
c/kg·m-3
0
3
6
5
4
3
2
1
0
求其停留时间分布规律，即F(t)，E(t)， ，
解
示踪法求停留时间分布规律
t/min
本题若用PFR及CSTR模型计算时，物料出口中A组分的转化率是多少?
解
1凝集流模型：
时间t/min
c/kg·m-3
F(t)
0
0
0
0
0
0
10
3
0.125
0.5
0.125
0.0625
20
6
0.375
0.667
0.25
0.16675
30
5
0.5833
0.75
0.2083
0.156225
40
4
0.75
0.8
40
50
60
70
80
cA/kg·m-3
0
化学反应工程习题答案
• K0=1641236.4 (1/h)
习题2.7
• 乙醇同乙酸在盐酸水溶液中的可逆酯化反应 CH3COOH+C2H5OH=H2O+CH3COOC2H5,实验测得 100℃时的反应速率常数为: rA=k1CACB-k2CpCs k1=4.76×10-4 m3/(min· kmol) k2=1.63×10-4 m3/(min· kmol) 今有一反应器,充满0.3785m3水溶液,其中含CH3COOH90.8kg, 含C2H5OH181.6kg,所用盐酸浓度相同,假定在反应器中的水 分不蒸发,物料密度恒定为1043kg/m3,求: (1) 反应120min后, CH3COOH转化酯的转化率; (2) 忽略逆反应影响,反应120min后,乙醇的转化率; (3)平衡转化率
习题 2.1
• 如果该题目改为:人对反应的水份不产生影响.且不 给出CO2的出口浓度,则:
20.96(1 x) 100% 16.1% 20.96(1 x) 79 0.04 20.96 x 20.96 x
1
CB 0 C A 0
(1 x ) C B0
• x=0.418 乙醇转化率: (CB0-CA0x)/CB0=0.839 • (3) 平衡转化率
rA k1C A0 (1 x)(CB 0 C A0 x) k2 (C p 0 C A0 x)C A0 x 0
• xe=0.5465
• 知识点:化学反应速率常数
习题2.6
• 有一反应,已知下列速率常数:
温度/℃ k/(1/h) 58.1 0.117 77.9 0.296
• 求该反应的活化能和指前因子
习题2.6
• 知识点:活化能、指前因子、Arrhenius方程
化学反应工程答案
X2=0.7
图2-8b CSTR与PFR的两种不同串联形式
(a) CSTR PFR :
CSTR
VCSTR v0
FA0 X1 v0 rA
CA0 rA
1
X1
50
0.3
15 min
VCSTR 15v0
PFR
VPFR v0
FA0 v0
HW-1
1-11 在一个连续流动的等温反应器中进行以下反应
AB 计算当进料的摩尔流率为5mol/h，反应速率分别为:
(1) rA k， k 0.05 mol/(h L)时(答案： V 99L) (2) rA kCA， k 0.0001s1时 (3) rA kCA2， k 3 L/(mol h)时(答案： VCSTR 66000L)
V
X
v02dX FA0k (1 X )2
v02 FA0k
(1 1 X
1)
102 (L/h)2
( 1 1)
5mol/h 3L/(mol h) 1 0.99
660L
112
在一个20L的恒体积间歇反应器中进行等温气相反应
A BC
组分A的投料量为20mol， 反应器完全混合。
0.06
0.02 0.02 0.02
0.08 0.11
应
V/FA0 (L.min/mol)
0
0.012 0.008 0.01 0.012 0.064 0.099
， 非
VCSTR (L)
0
3.6
2.4
3
3.6
19.2
29.7
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3-1 在间歇反应器中进行液相反应A+B→P，C A0=0.307mol/L，测得二级反应速率常数k=61.5×10-2L/（mol·h）,计算当C B0/C AO=1和5时，转化率分别为0.5,0.9,0.99所需要的反应时间，并对计算结果加以讨论。
3-3 在平推流反应器中进行等温一级反应，出口转化率为0.9，现将该反应移到一个等体积的全混流反应器中进行，且操作条件不变，问出口转化率是多少？
3-4 解：
3-6 解：
4-1 有一理想的釜式搅拌器，已知反应器的体积为100L，流量为10L/min，试估计离开反应器的物料中，停留时间分别为0～1min，2～10min和大于30min的物料所占的分数。
4-2 有一中间试验反应器，其停留时间分布曲线函数试为：F（t）=0,0≤t≤0.4ks；F(t)=1-exp[-1.25(t-0.4)],t>0.4ks
试计算：（1）平均停留时间t：
（2）A−→
−k P k=0.8ks-1等温操作，进行固相颗粒反应时，。