化学反应工程试卷1
化学反应工程复习题 (1)

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)第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指_。
(参与反应的物质均处于同一相)2.aA + bB pP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。
(a p)3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
(00K K K K n n n -=χ) 4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
(等分子反应、非等分子反应)5. 化学反应速率式为βαB 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 )6. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用逸度表示的速率常数f K ,则C K =_______f K 。
(n RT )()7. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用气体摩尔分率表示的速率常数y K ,则C K =_______y K 。
化学反应工程试卷

化学反应工程试卷化学反应工程试题班级姓名学号号一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案(每题1分,共40分)1. ()不是反应程度的特点A 总为正值C 随反应时间而变A 反应速率常数为负值C 公式表示的是A的消耗速率B 各反应组分的反应程度相同 D 与反应计量系数无关 B 反应速率随浓度的下降而减小 D dcA/dt为正值B 不同停留时间的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 B 出现极值点 D 为0B 反应器的轴向位置 D反应器的径向位置2. -rA=kCAn中,式中的负号意味着()3. 返混的定义是()A 不同空间位置的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 A 最大 C 为负值A 反应物的组成 C 反应器的空间时间4. 自催化反应当转化率为零时反应速率()5. 平推流反应器中诸参数不随()而变6. 在平推流反应器进行某一变容反应,若?A>0,则空间时间?将()平均停留时间tA 等于 C 大于B 小于 D 接近于7. 对反应级数大于零的单一反应,对同一转化率,其反应级数越小,全混流反应器与平推流反应器的体积比()。
A 不变 C 变小A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗的反应物的比值C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗速率的比值B 变大 D 不好说B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物消耗的反应物的比值D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速率的比值B 实际反应时间与真实停留时间的和 D 反应物微元在反应器内经历的时间 B2 D 08. 复合反应的瞬时选择性定义为()9. 空间时间的定义是()A 停留时间与非生产时间的和C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 A 1 C -110. 平推流反应器的无因次方差为()11. 对反应级数大于零的单一反应,随着转化率的增加,所需全混流反应器与平推流反应器的体积比()A 不变 C 减小A 停留时间分布函数B 增加 D 不一定B 停留时间分布密度函数12. 由脉冲示踪实验可以直接获得的是()C 平均停留时间 A 减少C 先增大后减少 A 单调递减的 C 有极大值的D 方差 B 增大 D 不变 B 单调递增的 D 不好说B 反应器内的真实停留时间与空间时间的比值D 全混流反应器停留时间与平推流反应器停留时间的比值B 反应物流在边界处有流型变化 D 反应物流在边界处没有流型变化 B 改变反应平衡 D 抑制副反应 B 低于被吸附物的沸点 D 都可以B 被吸附的分子间互不影响D 吸脱附活化能与表面覆盖率呈线性关系 B 最先达到平衡的 D 不可逆的 B 对数型动力学方程 D 双曲型动力学方程 B 小于 D 远大于B 最大反应速率与实际扩散速率的比值 D 最大反应速率与最大扩散速率的比值 B 与扩散系数关系不大 D 与颗粒形状关系不大 B 不可能大于一 D 与等温条件下相同 B 催化剂失活 D 催化剂床层装填 B 下降 D 为零13. 非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而()14. 非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是()15. 所谓对比时间是指()A 反应器内的真实停留时间与平均停留时间的比值C 平推流反应器停留时间与全混流反应器停留时间的比值16. 所谓开式边界条件,是指()A 反应器入口是敞开的 C 反应器出口是敞开的17. 催化剂不可以()A 改变反应速率 C 改变反应产物18. 化学吸附的吸附温度()A 高于被吸附物的沸点 C 正好是被吸附物的沸点 A 催化剂表面活性中心分布均匀 C 每个活性中心只能吸附一个分子19. Langmuir吸附模型基本假定不包括()20. 控制步骤意为()A 各步骤中进行最快的 C 各步骤中进行最慢的6.基于理想吸附假定,得到的是()A 指数型动力学方程 C 幂函数型动力学方程 A 大于 C 等于21. 当催化剂孔径()分子平均自由程时,分子扩散属努森扩散22. 席勒模数的物理意义是()A 实际反应速率与实际扩散速率的比值 C 实际反应速率与最大扩散速率的比值 A 与反应级数关系不大 C 与速率常数关系不大 A 有可能大于一 C 一定大于一 A 催化剂内扩散 C 催化剂外扩散23. 等温条件下催化剂的席勒模数()24. 在非等温条件下,催化剂颗粒的有效因子()25. Da坦克莱(Damkolher)准数涉及()的描述26. 内扩散使连串反应的选择性()A 提高 C 不变27. 减小内扩散影响的措施不包括()A 减小催化剂粒径 C 提高反应温度B 增大催化剂孔径 D 改变催化剂孔结构 B 径向传热的度量 D 径向扩散的度量 B 小于 D 没规律 B 减小 D 不一定B 均为轴向D 流体和固体视为一相 B 是颗粒的物性参数 D 不是物性参数28. 彼克列准数Pe表示了()A 轴向传热的度量 C 轴向扩散的度量 A 大于 C 等于 A 增大 C 不变A 只有一相C 所有固体粒子视为一相 A 是流体的物性参数C 是流体与颗粒物性参数的结合29. 床层空隙率在靠近壁面处()远离壁面处30. 填充均匀颗粒的床层,不考虑壁效应,其空隙率随粒子的增大而()31. 一维拟均相平推流模型,拟均相是指()32. 拟均相二维模型中,径向有效导热系数()33. 所谓绝热温升,是指()A 反应物流在绝热情况下100%转化的温升B 反应物流在绝热情况下的最大温升C 催化剂在单位时间内的最大温升D 反应器的最大允许温升34. 化学增强因子β的定义是,气体吸收时()A 有化学反应条件下的液膜厚度与无化学反应下的液膜厚度之比C 无化学反应条件下的液膜厚度与有化学反应下的液膜厚度之比 A 大于平衡浓度C 接近但不大于平衡浓度B 有化学反应条件下的反应速率与无化学反应下的吸收速率之比D 有化学反应条件下的吸收速率与无化学反应下的吸收速率之比 B 远小于平衡浓度 D 与平衡浓度无关 B γ越大反应速率越大 D γ越大反应速率越小 B 填料吸收塔D 连续搅拌槽式反应器 B 降低反应物流量 D 提高冷剂流量 B(dqr/dt)(dqg/dt) C (dqr/dt)=(dqg/dt)37. 对于快速反应吸收过程,宜采用()进行38. 当反应器需要移走更多热量时,对稳定操作影响最小的办法是()39. 全混流反应器的稳定操作点的必要条件是()40. 在换热型气固相催化反应器中进行强放热反应,为保证反应器操作的稳定,要求()A 反应器床层不能太厚 C 反应器床层不能太薄B 反应器管径不能太小 D 反应器管径不能太大二、有一气相热分解反应 A??R+S ,现已知该反应在某温度下进行,其速率方程式为:?rA?kPPA[mol/(cm3min)]其中:kP?4.71?10[mol/(cmmin.atm)]?13该反应在平推流反应器中等温等压条件下进行,压力为[1atm]。
化学反应工程模拟题一及答案

一、在体积为2.5m 3的理想BR 反应器中进行液相等温一级基元反应A P →, k =2.78×10-3 s -1,进口摩尔流率F A0=11.4 mol/s ,反应物A 初始浓度04/A C mol L =,求:(1)当反应器中A 的转化率为80%,求所需的时间?(6分)(2)若将反应移到CSTR 中进行,其它条件不变,求所需反应器体积?(6分)(3)若将反应移到PFR 中进行,其它条件不变,求所需反应器体积?(6分)二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应:C B A →+2,该反应对A 和B 均是一级。
反应器的入口体积流率为2.5L/min ,进料为等摩尔的组分A 和B 。
入口温度和压力分别是727℃和10atm 。
在此温度下的反应速率常数k =4L/mol ·min 。
求:(1)反应器入口处(即X A =0时)A 的浓度? (4分)(2)反应器入口处(即X A =0时)的反应速率?(4分)(3)当A 的转化率为40%时的浓度?(4分)(4)当A 的转化率为40%时的反应速率?(6分)三、有如下平行反应:其动力学方程分别为:3.01B A P C C k r =,8.15.02B AS C C k r =,其中121==k k , (1)当A 和B 的初始浓度为L mol C C B A /2000==,A 和B 均从反应器入口加入,计算A 的转化率为0.9时的瞬时选择性。
(6分)(2)对该平行反应,采用怎样的操作方式可以提高反应过程的选择性?(8分)四、在非等温反应器操作过程中,可能出现多态现象,请问什么是多态现象?请判断下图所示中,哪些点是稳定操作点,哪些点是不稳定操作点,并分析其原因?(12分)五、在实验室中用全混反应器等温下进行一级液相反应A →P ,当空时为25min 时,A 的转化率达62%。
将反应器放大进行中试,反应器型式为管式,其停留时间分布的实测结果如表所示,反应器的平均停留时间为43 min ,方差为233min 2。
化学反应工程考博题库

化学反应工程考博试卷一一、(20分)以甲烷生产合成气这一复杂反应体系可以表示为〔(CO2, H2O, H2, CH4,CO, N2)(H, C, N, O)〕,试确定该反应体系的独立反应数,并写出一组独立反应;如果已知反应体系的初始组成,请列出计算该体系在温度T (K)、压力P (kPa)时平衡组成的计算步骤。
二、(20分)在两种不同粒度的球形催化剂上,测得某一级不可逆反应的表观反应速率如下∶d p=0.6cm r obs=0.090 mol/(g cat·h)d p=0.3cm r obs=0.162 mol/(g cat·h)计算在这两种情况下,催化剂的内部效率因子各为多少?不存在内外扩散影响时,催化剂的本征反应速率为多大?(可以使用温度集总模型处理)。
三、(20分)在片状催化剂上,进行平行反应k1A Rk2A ———UR为目的产物。
两个反应均为一级不可逆反应,催化剂失活时只对主反应产生影响。
已知k1/k2=4,ψ1=1。
这里ψ1为依据反应速率常数k1、及催化剂粒度和有效扩散系数计算得到的Thiele模数,试计算下列两种情况下的反应选择性∶(1)、新鲜催化剂;(2)、失活催化剂活性为起始活性的60%时。
四、(20分)为了用于测定气-固催化反应的本征动力学,请您设计一套固定床积分反应器。
列出主要的设计步骤,说明实验反应器主要尺寸的选取原则;简要分析操作条件对实验结果可靠性的影响,并简述动力学数据的处理程序。
五、(20分)试证明在CSTR反应器中发生一级不可逆放热反应时,反应系统定态稳定的必要条件为∶dQ dT dQ dTr g并根据CSTR反应器的多定态特性,制定一个反应器在高反应速率状态下操作的开工方案。
化学反应工程考博试卷二一、(20分)下列一级可逆单分子反应系统,其反应网络如下:A1 A2 A3A7A4 A5 A61)请写出反应速率常数矩阵K 的表达式(Aj Kij Ai)2)利用特征方向法处理类似复杂的反应网络时,其计算步骤是什么?3)利用集总动力学方法处理复杂反应体系时,一般来讲,按照什么原则划分集总模型?二、(20分)为了确定内扩散对反应影响的重要性,在实验室中用不同粒度的催化剂进行了一系列实验,在其它参数相同的条件下,测得不同粒度催化剂的(1)确定本征反应速率常数k和有效扩散系数De;(2)对尺度为φ0.5cm×0.5cm的圆柱形工业催化剂,预测其内扩散有效因子和表观反应速率。
化学反应工程(1)

1、幂函数型反应动力学方程和双曲函数型反应动力学方程一般各适用什么场合?各有什么特点与区别?答:上述两类动力学模型都具有很强的拟合实验数据的能力,都既可用于均相反应体系,也可用于非均相反应体系。
以均匀表面吸附理论为基础的L -H 型反应动力学方程称为双曲函数型动力学方程;以 不均匀表面吸附理论为基础的反应动力学方程,且只有单组分吸附态时,可形成幂函数型,称为数型反应动力学方程。
幂函数反应动力学方程形式简单,参数数目少,通常也能够精确地拟合实验数据,所 以在非均相反应过程开发和工业反应器设计得到广泛应用。
若反应产物对反应起到抑制作用,反应物的浓度将出现在反应动力学方程中,即)(幂级函数s S C r R C B C A C k A r βα=- )(1双曲函数型s SC r R C k B C A C k A r *+=-βα当反应开始时,反应产物浓度为0,r A 趋于无穷大,不符合事实。
而用双曲型函数修正,既可避免上述困难。
2、气固催化反应一般要经历哪几个步骤?其中具有化学变化特征的是哪几个步骤?答:一般要经历以下几个步骤:①反应物从气流主体扩散到催化剂颗粒表面;②反应物从催化剂颗粒外表面向催化剂孔道内部扩散;③在催化剂内部孔道所组成的内表面上进行催化反应;④产物从外表面扩散到内表面;⑤产物从外表面扩散到气流主体。
①⑤称为外扩散过程,②④称为内扩散过程,③为本征动力学方程,其中步骤三具有化学特征变化。
3、在什么样的情况下,反应原料的预混合相当重要的?答:当反应发生在两种或两种以上组分之间时,这些组分必须预先混合,提供不同组分互相接触的机会,反应能进行。
当反应速率很快或流体黏度很高,达到分子尺度的均匀混合时间很长时,预混合将对反应结果产生重大影响。
如在气固催化反应中,反应物一经接触就开始反应,必须采用有效地预混合措施以保证最佳的浓度和温度分布。
在均相反应的极快反应中,如对一些易燃易爆的组分预混合必不可少,否则物料在流动中容易形成爆炸死角。
化学反应工程-测试题

《化学反应工程》课程测试试卷一、填空题(每空2分,共50分)1.非等分子反应N2+3H2→2NH3的膨胀因子δN2 = 。
2.工业催化剂所必备的主要性能有、和。
3.对于平行反应,当主反应的活化能大于副反应的活化能时,温度有利于提高目的产物的收率。
4.化学吸附的吸附热要物理吸附的吸附热。
5.非均相反应进行的多个步骤中可能存在最难进行的一步,通常把阻力最大、速率最慢的一步叫做。
6.反应器内液体在搅拌器的作用下有、和三种流动形态,为防止液体在釜内出现“打漩”现象,可在釜内壁安装。
7.催化剂颗粒内气体扩散类型有、和。
8.操作温度越高物理吸附,化学吸附。
9.反应器大修时,在卸出催化剂前需进行处理。
10.多个连续釜式反应器串联的目的是。
11.气固相催化反应本征动力学指消除对反应速率的影响得到的动力学。
12.在确定反应器形式时,如反应级数越高,要求的转化率越高,则优先选用。
13.间歇反应器的生产周期包括和两部分时间,为缩短生产周期,应保证设备之间的平衡以最大限度减小时间。
14. 是催化剂中真正起到催化作用的部分。
15.传递工程和反应动力学是构成化学反应工程最基本的两个支柱,简称。
二、简答题(共32分)1.什么是绝热温升?(3分)2.什么是反应器的热稳定性?热稳定的条件是什么?(5分)3.什么是流化床反应器?列出常见异常现象及处理方法。
(8分)14.内扩散对常见复杂反应的选择性有何影响?如何消除?(8分)5.如何根据反应速率的变化趋势来选择反应器?(8分)三、计算题(共18分)1.进入SO2氧化器的气体组成(摩尔分数)为:SO2 3.07%;O2 8.44%;SO3 4.6%;N2 83.89%。
经过下列反应:2SO2+O2→2SO3,离开反应器的气体中SO2含量为1.5%,试计算SO2的转化率。
(8分)2.在555K,0.3MPa下,在连续操作管式反应器中进行A→P反应,已知进料中A的摩尔分数为30%,其余为惰性物料,加料中A的流量为6.3mol/s,动力学方程为-r A=0.27c A mol/(m3·s),为了达到95%的转化率,求所需空速和反应器有效体积分别为多少?(10分)234。
化学反应工程__华东理工大学(1)--期末试卷

华东理工大学201 –201 学年第 学期《化学反应工程》课程考试试卷开课学院:化工学院 ,专业: ,考试形式:闭卷,所需时间:120 分钟一、填充题(25分,每个空格2.5分)⑴反应活化能越小,则说明反应速率对温度变化越 。
对反应活化能E=80 kj/mol 的反应,在300K 时反应速度要求增加10%,则反应温度应变为 。
⑵工业反应过程优化的技术指标是 。
⑶一级串连反应A P S k k 12−→−−→−,k 1=1 hr -1,k 2=2 hr -1,则在CSTR 反应器中最优空时opt τ= h r 。
⑷F(t)的含义是 。
若物料在CSTR 反应器中平均停留时间20分钟,则停留时间小于20分钟的物料占总出口物料 %。
⑸判断气固催化反应外扩散影响的准数是 ,消除外扩散阻力的工程措施是。
⑹在判断内扩散影响时,当Φ ,则内扩散对反应的影响可忽略;当Φ ,则内扩散对反应的影响严重。
二、单选或多选题(16分,每题4分)⑴ 实验室反应器催化剂装填高度10cm ,操作线速度为0.25cm/s 。
若工业反应器催化剂高度为2m ,空速与实验室反应器相同,则工业反应器流体线速度为 。
a. 2.5 cm/sb. 5cm/sc. 7.5cm/sd. 10 cm/s⑵常用的流固相反应模型之一是 。
a. 全混流模型b. 多釜串联模型c. 整体模型d.平推流模型⑶ 对21E E >的串联反应S P A −→−−→−21,21,E E 分别为主副反应活化能,提高反应选择性的措施是 。
a. A c ᆳb. A c ᆳc. T ᆳd. T ᆳ⑷ CSTR 中进行放热反应,其热稳定条件要求同时满足 。
a.=g Q b.g rdQ dQ dTdT<c.g r dQ dQ dTdT>d.rg Q Q =三、图解题(24分,每题8分)⑴平行反应选择性β与转化率x A 的关系如图所示,用图解法画出产物收率最大时反应器的组合形式(PFR ,CSTR),并画出反应器设备组合示意图。
化学反应工程试卷及答案

第 1 页共 5 页.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) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA 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0<n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应 器为宜;对于反应级数0>n 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 。
第 2 页共 5 页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( )。
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2014级化学工程与工艺(本) 《化学反应工程》试卷1
1、一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活
化能为 。
2、所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指 、 和… .动 ,“一反”是指 。
3、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 的反应的选择性,反应物浓度升高有利于反应级数 的反应的选择性。
4、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 和 ( 。
5、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 ( 和 。
6、多级混合模型的唯一模型参数为 ,轴向扩散模型的唯一模型参数为 。
7、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 、 和 8、平推流反应器的E 函数表达式为 ,其无因次方差2
θσ= ,而全混流
反应器的无因次方差2
θσ= 。
9、某反应速率常数的单位为m 3 / (mol ⋅ hr ),该反应为 级反应。
10、对于反应22A B R +→,各物质反应速率之间的关系为 (-r A ):(-r B ):r R = 。
11、平推流反应器和全混流反应器中 更适合于目的产物是中间产物的 反应。
12、某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 。
13、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 。
14、反应级数 (可能/不可能)大于3。
15、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 ;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是 。
16、完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度 ,并且 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。
二、单项选择题(选择正确的答案,将相应的字母填入括号中每题2分,共20分)
1.反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应,当降低A 的浓度后,发现反应生成P 的量显著降低,而R 的生成量略降低,表明( )
A .反应(1)对A 的反应级数大于反应(2)
B .反应(1) 对A 的反应级数小于反应(2)
C .反应(1)的活化能小于反应(2)
D .反应(1)的反应速率常数大于反应(2)
2.四只相同体积的全混釜串联操作,其无因次停留时间分布的方差值2θσ为( )
A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .0
3.对一平行—连串反应R
A Q
P A −→−−→−−→−)
3()
2()1(,P 为目的产物,若活化能次序为:E2<E1<E3,
为了目的产物的收率最大,则最佳操作温度序列为( )。
A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 D .低温操作
4.两个等体积的全混流反应器进行串联操作,反应为一级不可逆,则第一釜的反应速率-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为( )。
两釜反应温度相同。
A .-rA1 > -rA2
B .-rA1 = -rA2
C .-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大
5. 已知一闭式反应器的1.0=r a
uL D ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为
( )。
A . 4.5 B. 5.6 C .3.5 D .4.0
6.固体催化剂之所以能起催化作用,是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主
要发生( )。
A .物理吸附
B .化学反应
C .化学吸附
D .质量传递 7.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( )
A .堆(积)密度
B .颗粒密度
C .真密度
D .平均密度 8.在气固催化反应动力学研究中,内循环式无梯度反应器是一种( )。
A .平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器 9.某液相反应,其反应式可写成A+C R+C 这种反应称为( ) A .均相催化反应 B .自催化反应 C .链锁反应 D.可逆反应
10.高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜,对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( ) A .气、液均为平推流 B .气、液均为全混流 C .气相平推流、液相全混流 D .气相全混流、液相平推流
三、简答题(每小题6分,共12分)
1.液相复合反应, 若为使目的产物P 的选择性高,应选择: (1)若采用间歇反应釜,其加料方式为? (2)若采用管式反应器,其进料方式为?
(3) 若E1>E2,则反应温度应尽可能采用高温或低温?
2. 在四段绝热式固定床反应器中进行n 级不可逆反应,各段的催化剂量相同,且控制进入各段的反应物料温度相等.若n>0,试问 (1)哪一段的净转化率最大?哪一段最小?
(2)若段间采用冷激方法进行降温,试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间哪处需加入的冷激剂量多?为什么?
四、计算题(第1,2题均为12分,第3题为14分,共38分))
1.在反应体积为1 m 3的釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1,2:
23223+→H COCHCH H O H COHCHOHCH
该反应对环氧丙烷为一级,对水为零级,反应温度下反应速率常数等于0.98h -1,原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m 3,环氧丙烷的最终转化率为90%。
(1)若采用间歇操作,辅助时间为0.65h ,则丙二醇-1,2的日产量是多少?
(2)有人建议改在定态下连续操作,其余条件不变,则丙二醇-1,2的日产量又是多少? (3)为什么这两种操作方式的产量会有不同?
Q
B A P B A k k −→−+−→−+21
22
2.对一闭式反应器进行停留时间分布实验测定,在Q=
下图所示。
由于该图放置已久,纵坐标模糊不清。
试根据(1)E(t)
(2)F(t)
(3)该反应器体积为多少?
(4)多级串联模型参数N为多少?
(5)无因次方差
2
θ
σ为多少?
6)轴向扩散模型参数Pe为多少?3.某一级不可逆气固催化反应,在反应温度150℃下,测得k P=5s-1,有效扩散系数D eA=0.2cm2/s。
求:
(1)当颗粒直径为0.1mm时,内扩散影响是否已消除?
(2)欲保持催化剂内扩散有效因子为0.8,则颗粒直径应不大于多少?。