天津大学反应工程期中考试试题及答案
天津大学反应工程-第6章-4
6.4.4内外扩散都有影响时有效因子
用总有效因子表示的表观速率
*A 0kwcAG
用外扩散速率表示的反应速率（定态下）
*A kG am (cAG cAS )
用内扩散有效因子表示的表观速率
*A kwcAS
6.4.4内外扩散都有影响时有效因子
反应过程达到定态时，三式是等效的，即
R*A L2 2D cAG
e cAC
f f
cAG ＜＜1
cA dcA
满足上式表明内扩散过程的影响已消除。
6.6.2 内扩散影响的判定
单一粒度催化剂实验判据
对于一级反应来说，满足
s
R*AL2 ＜＜1
DecAG
表明内扩散过程的影响已消除。
• 当Rp≤RC时，内扩 散阻力对过程没有 影响。
RA*
Rc
R
6.6.2 内扩散影响的判定
对α级反应，因为
1
L
2De
(
1)k
p
c 1 AS
✓消除内扩散影响的粒度与温度有关，温度 越高，所要求的粒度越小。
✓消除内扩散影响的粒度与浓度有关（一级 反应除外），浓度越高，粒度越小。
6.6.2 内扩散影响的判定
搅拌速度 rpm0
6.6.1外扩散影响的判定
(3)经验判据
• 浓差判据
*AL 0.15
cAGkG
• 温差判据
L*A (Hr ) 0.15 RTG
hsTG
E
符合上两式，则相间浓度差和温度差可视为零。
6.6.2 内扩散影响的判定
（1）实验要求
• 实验前提是消除了外扩散的影响，即
cAS cAG，TS TG
天津大学反应工程复试资料最全
天津大学反应工程复试资料最全2014年3月27日星期四各位学弟学妹你们好，我知道当你们在耐心看这文章的时候肯定是希望找到天津大学研究生考试复试反应工程的相关资料。
作为过来人，我这次就把我搜寻好久的也是最全面的资料上传，节省学弟学妹们搜索的时间！！需要注明的是：敢说是最全的资料，确实有点夸大，但是我的资料绝对足够你们应付复试的笔试环节了！我的资料来源于百度、论坛以及从天大过来人中购买的！注意：对于报考化学工程专业的学生，可以百度查询“天津大学化工考研面试环节题库”（不是百分百的准，但是面试之前最好要背下来！！！）第一份资料：2013天大化学工程复试科目反应工程试题完整回忆（8分）一、某气固相催化反应A+B→R的反应步骤如下：A+σ==Aσ；Aσ+B→R +σ。
其中第二步为速率控制步骤，试推导该反应的动力学方程。
（8分）二、已知反应：A→P r P=k1c A；A→Q r Q=k2c A2。
若P为目的产物，采取哪种反应器为好？操作方式如何？说明你的理由。
（16分）三、某闭式反应器的停留时间分布密度函数如下：E(t) = 0 t<2.46 h= e2.46-t t≥2.46 h拟在该反应器中进行如下一级连串不可逆反应：A→P→Q。
反应速率常数分别为k1= 0.4h-1，k2=0.1h-1。
A的初始浓度为1kmol/m3。
反应器的平均停留时间以及无因次方差σθ2；（1）计算出口转化率；（2）估算P的收率。
[个人想法：因返混较小，可用PFR估算之]（15分）四、某气固催化反应固定床于常压恒温条件下进行如下一级不可逆反应：A→P。
已知：反应温度T=773.15K，速率常数kw=0.5 m3/(kg·h)，催化剂颗粒密度1200 kg/m3，颗粒直径为0.6 cm，A的摩尔质量为60 g/mol，有效扩散系数De=3.5×10-3 cm2/s。
(1) 求内扩散有效因子η；(2) 如果生产要求P的产量为20吨/天，A的转化率达90%，试计算催化剂的用量。
反应工程期中试题及答案
天津大学硕士研究生入学考试复试课考试大纲课程编号：课程名称：反应工程一、考试的总体要求本门课程旨在考察学生掌握反应工程基本知识的程度，进行反应器设计的初步能力以及确定反应器操作方式和反应过程分析的水平。
考试的基本要求应满足应试学生达到天津大学本科生反应工程课程学习的优良水平。
二、考试的内容及比例：（重点部分）1、化学计量学（约10%）反应进度、转化率、收率和选择性，化学计量关系，独立反应数。
2、反应动力学基础（约15%）均相反应动力学，气固相催化反应本征动力学及宏观动力学。
3、理想反应器（约30%）间歇反应器，全混流反应器，活塞流反应器4、停留时间分布（约10%）停留时间分布的实验测定、定量描述及统计特征值，理想反应器的停留时间分布。
5、非理想流动模型和非理想反应器设计（约15%）离析流模型，多釜串联模型，轴向分散模型，反应器中流体的混合。
6、气固催化固定床反应器设计（约10%）固定床内的传递现象，固定床反应器的数学模型及设计方法。
7、反应器的操作（约10%）反应器的等温操作、绝热操作、换热操作，反应器的恒容与变容、间歇与连续操作，反应器的定态操作和定态稳定性。
三、试卷题型及比例简答题20%计算题70%论述题10%四、考试形式及时间考试形式为笔试。
关于复试：笔试反应工程：一共四道大题1.连串反应进行到一定时间计算目的产物的收率，非常简单！2.给你一个响应曲线，一个分布时间概率密度函数和一个简单的反应，让你评价 这两个反应器的流动状态，我当时就是计算了他俩的期望和方差，并根据他的期 望和方差，选择合适的模型。
3.内扩散因子的计算，是球形催化剂，比较简单就是带公式。
4.给你几个条件，给据朗格缪尔理想吸附模型推导反应机理，这个没有做出来。
总体感觉还是有些难度吧，我答得一般这四道题满分一共65分，也就是说面试占120分！专业英语15分！面试：今年面试顺序按排名，面试题目是抽签决定的。
两个信封一个是实验一个 是综合知识，绝大多数是化原，还有少量物化！以及化原和物化的基础知识。
天津大学反应过程复试面试问题总结
面试问题总结04蒸馏混合物可分为非均相物系和均相物系。
对非均相，主要依靠质点运动与流体运动原理实现分离，例如过滤，沉降，离心等。
对均相物系，必须造成一个两相物系，根据不同组分差异，实现某组分由一个物系向另一个物系转移，达到分离目的，如蒸馏，吸收，萃取，干燥。
蒸馏，按操作流程分：间歇蒸馏（小规模生产，非稳态操作），连续蒸馏按蒸馏方式：简单蒸馏，平衡蒸馏，精馏，特殊蒸馏按操作压强：常压，减压，加压蒸馏纯液体挥发度指液体在一定温度下的饱和蒸汽压，溶液中各组分蒸汽压因组分互相影响，比纯态时低，因此溶液中各组分的挥发度v可用他在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分数之比表示：v=p/x易挥发组分与难挥发组分的挥发度之比，叫相对挥发度，a理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比。
气液线偏离平衡线越远，越容易分离。
对同一物系而言，混合液的平衡温度越高，各组分挥发度差异越小，相对挥发度越小，蒸馏压强越高，平衡温度随之升高，因此相对挥发度越小越南分离。
平衡蒸馏又叫闪蒸，釜内液体混合物部分被气化，并使之与液相处于相平衡状态，然后气液分离。
混合液先经过加热器升温，使液体温度高于分离器压强下液体的沸点然后通过减压阀使之降压后进入分离器简单蒸馏又称微分蒸馏，常采用间歇方式。
混合液先加热部分气化蒸汽进入冷凝器，冷凝液流出为馏出液产品。
精馏是多级分馏过程，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可几乎完全分离。
精馏可视为多次蒸馏演变来的。
混合液中间组分挥发度差异是蒸馏分离的前提和依据。
精馏塔，塔底再沸器，塔顶冷凝器，原料液预热，回流泵等附属设备。
原料液经过预热器加热到制定温度，送入精馏塔的进料板，与自塔上部下降的回流液体混合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器。
每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递。
操作时，连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
天津大学反应工程习题5
5. 停留时间分布与反应器5．1 设F （θ）及E （θ）分别为闭式流动反应器的停留时间分布函数及停留时间分布密度，为对比时间，（1）若该反应器为活塞流反应器，试求：（A ）F （1）； （B ）E （1）； （C ）F （0.8）； （D ）E （0.8）； （E ）F （1.2） （2）若该反应器为一个全混流反应器，试求：（A ）F （1）； （B ）E （1）； （C ）F （0.8）； （D ）E （0.8） （E ）E （1.2） （3）若该反应器为一个非理想流动反应器，试求：（A ）F （∝）； （B ）F （0）； （C ）E （∝）； （D ）E （0） （E ）θθθθθd E F d E )()(;)(0⎰⎰∝∝解：（1）因是活塞流反应器，故符合理想溶液模型的停留时间分布，由（5.25, 5.28b ）式可得： （A ）F （1）＝1.0； （B ）E （1）＝∝； （C ）F （0.8）＝0；（D ）E （0.8）＝0； （E ）E （1.2）＝0。
（2）因是全混流反应器，故符合理想全混流模型的停留时间分布，由（5.33, 5.36）式可得：3012.0)2.1()(4493.0)8.0()(;5507.01)8.0()(3679.0)1()(;6321.01)1()(8.08.011====-====-=----E E e E D e F C e E B e F A（3）因是一个非理想流动反应器，故可得：1)()(1)()(0)0()(;0)()(;0)0()(;1)()(0==≥=∝==∝⎰⎰∝∝θθθθθd E F d E E E D E C F B F A5．2 用阶跃法测定某一闭式流动反应器的停留时间分布，得到离开反应器的示踪物浓度与时间的关系如下：3322120)(≥≤≤≤⎪⎩⎪⎨⎧-=t t t t t c 试求：（1）该反应器的停留时间分布函数)(θF 及分布密度)(θE ； （2）数学期望θ及方差2θσ；（3）若用多釜串连模型来模拟反应器，则模型参数是多少？ （4）若用轴向扩散模型来模拟该反应器，则模型参数是多少？（5）若在此反应器内进行1级不可逆反应，反应速率常数1min 1-=k ，且无副反应，试求反应器出口转化率。
反应工程期中测验及答案
期中测验答案1在等温恒压条件下,反应A+2B==R,原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3,当C B = 20 kmol /m 3 时，(1)列出化学计量表；(2)计算A 组分反应转化率x 及各组分的浓度。
解：(1)化学计量表(2)δ=(1-1-2)/1=-2; y A0=0.5在恒压条件下：v =v 0(1+ y A0δx ) = v 0(1- X ) C B =F B /v = F B0(1-2X )/[v 0(1-X)]= C B0(1-2X )/ (1-X) 代入数据得: X =4/9C A =F A /v = F A0(1- X )/[v 0(1-X )]= C A0=100 kmol /m 3 C R = F A0 X /v = F A0X /[v 0(1-X)]= C A0X /(1-X )=80 kmol /m 32在间歇釜中进行等温恒容气相反应：A→2R 其反应速率方程为Vn k dt dn V r A AA =-=-1，试推导： (1)以A 组分转化率x 表示的反应速率方程； (2)以总压P 表示的速率方程。
原料组分为50%A 和50%惰性气体，气体为理想气体。
解：（1）Vx n k dt dx V n A A AA )1(00-= )1(A Ax k dtdx -= （2）δA =(2-1)/1=1 y A0=0.5 n =n 0(1+ y A0δA x A ) = n 0(1+0.5 x A )x A =2n /n 0-2=2P /P 0-2)5.1(0P P k dtdP-= 3某二级液相反应A+B==C ，已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99需反应时间为10min ，问：（1）在PFR 中进行时，空时τ为多少？（2）在CSTR 中进行时，空时τ为多少？（3）若在两个等体积串联CSTR 中进行时，空时τ又为多少？ 解：2AA kC dtdC =-10m i n 9.999.0199.010111-=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∙=A A A x x t kC （1）在平推流反应器中：min 1099.0199.09.91110=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∙=A A A x x kC τ （2）在全混流反应器中：min 1000)99.01(9.999.0)1(220=-⨯=-=A A A x kC x τ（3）两个等体积串联全混流反应器中： 第一个釜2101)1(5.0A A A x kC x -=τ 第二个釜22012)1(5.0A A A A x kC x x --=τ 由试差法计算得到：τ=79.2min4对于反应速率方程为nA A kC r =- 的液相反应，为达到一定的生产能力，试讨论当n ＞0、n =0和n ＜0时，如何选择反应器型式（平推流或全混流）使反应器体积最小，并简单说明理由，并在A AA x r F ~0图上表示反应器的体积。
(完整版)天津大学化学工程复试反应工程问答题.docx
1.简述均相反应及其动力学的研究内容？答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。
均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
2.简述链锁反应所具有的基本特征？答： 1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止；2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基；3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。
3.简述理想反应器的种类？答：通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。
所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。
所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间。
4.简述分批式操作的完全混合反应器？答：反应物料一次性投入反应器内，在反应过程中，不再向器内投料，也不出料，待达到反应要求的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和，非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。
5.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？答：空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。
反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。
停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。
由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。
6.对于可逆放热反应如何选择操作温度？答： 1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度； 2 ）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。
天津大学化工原理试题库七
试题七一：填充题（20分）1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将____________。
2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________，操作线表示了_______________________________3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示，若是理想溶液，则__________________。
4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。
5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。
6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速，也可以适当地___________板间距。
，7、实验室用水吸收空气中的20C ，基本属于_________控制，其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度，气膜阻力______液膜阻力。
8、在吸收操作时，若解吸因素L m V增加，而气、液进料组成不变，则溶质 的回收率将_________。
9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β，能否________萃取分离。
10、理论干燥过程是指____________________________________________.11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时，空气中水蒸汽分压的最大值应为______________12、 单级萃取操作中，料液为F ，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_______ S 点，当达到_____,溶液变为均一相。
二：问答题（30分）1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？2、何谓塔的漏液现象？如何防止？3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？4、写出任意一种求温度的方法？5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？三：计算题（50分）1、 用一精馏塔分离二元理想混合物，已知3=α，进料浓度为3.0=F x ，进料量为hKmol 2000 ，泡点进料。