1、-考試-學資學習網-押題- 復習重點KK21 P的最大濃度1. 一級連串反應在全混流釜式反應器中，則目的產物SAP C0A?1? ?C、（_、_。21/2） 1)?(K/KoptmaxP,KK1221KK21在平推流反應器中，則連串反應目的產物P的最大濃度2. 一級SPA k/(k?k)122?k?1ln(k/k)?t?12?C 、_。_、（k） ?optkk?max,P212KK21在間歇式全混流反應器中，則目的產物P3. 一級連串反應的最大濃度SAP ln(k/k)k/(k?k122?k12?1 ?t? k?k?C） （_、_。k?opt12maxP,24.全混流反應器的空時是_與_之比。

2、（反應器的有效容積、進料流體的容積流速） V(?r)(?H)rA6.全混流反應器的放熱速率=_。（） Q ?CvGp0UATUAm)T?T(1?)?(（=_。） 7.全混流反應器的移熱速率Q 0?ccvvrPP00dQdQGr? （）_、_。、9.全混流反應器穩定的定常態操作點的判據為Q?Q dTdTGr18. 對于反應級數n0的反應，為降低反應器容積，應選用_反應器為宜。（全混流） 19. 對于反應級數n0的反應，為降低反應器容積，應選用_反應器為宜。（平推流） ?(E?E)12 ?)(1?kEC0A0A1lnR?T（）。 21.對于可逆的放熱反應，使反應速率最大的反應溫度_ ?)CE(C?

3、koptA2A00R0?(E?E)12 ?)?C(1k00AAlnR?T（）_22. 對于可逆的放熱反應，達到化學反應平衡時的溫度。 ?)?Ck(CeA0R00A1.停留時間分布的密度函數在t0時，E（t）=_。（0） 2.停留時間分布的密度函數在t0時，E（t）_。（0） 3.當t=0時，停留時間分布函數F（t）=_。（0） 4.當t=時，停留時間分布函數F（t）=_。（1） t） （。t=_EE5.停留時間分布的密度函數（）（） 122? （。_6.表示停留時間分布的分散程度的量2 ）t ?t根據示蹤劑的輸入方式不同反應器物料的停留時間的分布曲線是通過物理示蹤法來測定的，7.（脈沖法、階躍

4、法、周期示蹤法、隨機輸入示蹤。、_、_、_分為_ 法）tt? 。（）（平推流管式反應器8.t）=_時，E tt? 0）平推流管式反應器=_。（時，E（t9. tt? 1）=_。（時，F（t平推流管式反應器10.） tt 0）=_。（時，F（t平推流管式反應器11.） 2? ）。平推流管式反應器其E（）曲線的方差（0_12.?2? ）。t）曲線的方差（0_平推流管式反應器其13.E（tt1?et ）（t=014.全混流反應器時t）=_。E t 2?_。15.全混流反應器其E（）曲線的方差（1） ?2?_。16.全混流反應器其E（t）曲線的方差（2t） t2?（0為_17.偏離全混流、平推流這兩種

5、理想流動的非理想流動，E（）曲線的方差。? ）1u記，則當流體在半徑為R的管內作層流流動時，在徑向存在流速分布，軸心處的流速以18.0r2)?(u1?u ）的流速。距軸心處距離為r（_ 0Rr2t （） ）=_。R20.流體在半徑為的管內作層流流動的停留時間分布密度函數E（t 3t2t 2)(1?）=_F21.流體在半徑為R的管內作層流流動的停留時間分布函數（t）。（ t225.非理想流動不一定是由返混造成的，但返混造成了_。（停留時間分布） 26.為了模擬返混所導致流體偏離平推流效果，可借助這種軸向返混與擴散過程的相似性，在_的基礎上疊加上軸向返混擴散相來加以修正，并認為的假定該軸向返混過程

6、可以用費克定律加以定量描述，所以，該模型稱為_。（平推流、軸向分散模型） uL ?PE （27.在軸向分散模型中，模型的唯一參數彼克萊準數。）_ze 在軸向分散模型中，模型的唯一參數彼克萊準數愈大軸向返混程度就_。（愈小）28.、軸向分散模型的偏微分方程的初始條件和邊界條件取決于采用示蹤劑的_、_29. _的情況。（輸入方式、管內的流動狀態、檢測位置）（閉閉式邊界、_、_。30.軸向分散模型的四種邊界條件為_、_、 開閉式邊界、閉開式邊界、開開式邊界）2y2x?dx?eerf(y)（的定義式為誤差函數erf_。31. ）?02y2x?dx?eerf(y)?)erf(0erf(?)? ）（、0_

7、32._誤差函數的定義式為，。1?，則?0112)8()?2(22? ? ，方差，_軸向分散模型的數學期望值33.。_?1 PP ?Peee S、流體的混合態）、_來描述。（調勻度34.流體的混合程度常用_ 的出口轉化率。（高）1時，宏觀流體具有比微觀流體_n45.當反應級數 時，宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉化率。（）46.當反應級數n_1 （低）時，宏觀流體具有比微觀流體_的出口轉化率。n47.當反應級數1 （當反應級數n_1時，宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉化率。48.吸附等溫方程式是假定吸附熱是隨著表面覆蓋度的增加而隨冪數關系減少的。_5. ）（Freundlich ）（Temki

8、n6._吸附等溫方程式是按吸附及脫附速率與覆蓋率成指數函數的關系導出的。 BET（）7.固體催化劑的比表面積的經典測定方法是基于_方程。AB，8.在氣固相催化反應中，反應速率一般是以單位催化劑的重量為基準的，如反應Adn1?A?r? _。（）的反應速率的定義為 AdtW，但保持催化劑裝量和進料流量10.測定氣固相催化速率檢驗外擴散影響時，可以同時改變（） _不變。FW0A14.催化劑回轉式反應器是把催化劑夾在框架中快速回轉，從而排除_影響和達到氣相_及反應器_的目的。（外擴散、完全混合、等溫） 20.對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，當微孔孔徑在約0.1um時，分子與孔壁的碰撞為擴散阻力的主

9、要因素，這種擴散稱為_。（努森擴散） 濃度和溫度與其外與催化劑內部的21.等溫催化劑的有效系數為催化劑粒子的實際反應速率 表面上的相等時的反應速1?mCkSVR?，它是表征內擴散影響的重要參數，數值平方23.氣固相催化反應的內擴散模數?DSe 之比。（表面反應速率、內擴散速率）_與_的大小反映了（整體均勻轉化模型、粒_。、_、27.描述氣固相非催化反應的模型有: _ 徑不變的縮核模型、粒徑縮小的縮粒模型）dV。固定床中顆粒的體積相當直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑，表達式=_9.VP（ ）3/1?)/(6VPda。相同的球形粒子的直徑，表達式=_10.固定床中顆粒的面積相當直徑是以外表面aP

10、?/a）（ PS的球形粒子直徑來表示，表達式固定床中顆粒的比表面相當直徑是以相同的比表面11.Vd6/S） =_。（VS15.固定床中的傳熱實質上包括了（粒內傳熱、顆粒與流體間的傳熱、床層與器壁的傳熱）三個方面 TT，二者的關系對于可逆的放熱反應，存在著使反應速率最大的最優溫度和平衡溫度17.eqoptT?TERopteq2ln?）（ 為_。 ET?TEE?11eq2optL?和起始流氣固相反應系統的流化床，16.全部氣泡所占床層的體積分率可根據流化床高fbL?LmffL?）_ 化床高。來進行計算，計算式為（ Lmfbf17.在氣固相反應系統的流化床中設置分布板，其宗旨是使氣體_、_、_和_為

11、宜。（分布均勻、防止積料、結構簡單、材料節省） u定出分布板單位截面的開孔數氣速床時，可根據空18.在流化床中設計篩孔分布板0u0 ?2Nud （=_。） ororor420.在流化床中為了傳熱或控制氣固相間的接觸，常在床內設置內部構件，以垂直管最為常用，它同時具有_，_并甚至_的作用。（傳熱、控制氣泡聚、減少顆粒帶出） 24.氣固相反應系統的流化床存在著_、_、_及_四類區域。（氣泡 區、泡暈區、上流區、回流區） 31.描述流化床的數學模型，按照模型考慮的深度而分的第級模型中，各參數值均為恒值，不隨床高而變，但與氣泡的大小_。（有關） 33.描述流化床的數學模型，按照模型考慮的深度而分的第級

12、模型中，各參數值均為恒值，不隨_而變，但與氣泡的大小有關。（床高） 34.描述流化床的數學模型，按照模型考慮的深度而分的第級模型中，各參數值均為恒值，不隨床高而變，但與氣泡的大小_。（無關） 35.描述流化床的數學模型，按照模型考慮的深度而分的第級模型中，各參數均與氣泡的大小_，而氣泡大小則沿_而變。（有關、床高） U的氣速進入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化描述流化床的氣泡兩相模型，以37.0U通過，而其余部分_則全部以氣泡的形式通過。速度（U?U） mfmf042.描述流化床的鼓泡床模型，它相當于_時，乳相中氣體全部下流的情況，工業上UU/mf0 11）的實際操作大多屬于這種情況。（

13、643.描述流化床的鼓泡床模型，由于氣速較大，因此該模型假定床頂出氣組成完全可用氣泡中的組成代表，而不必計及乳相中的情況，這樣只需計算氣泡中的氣體組成便可算出反應的轉化率。44.流化床反應器的開發和放大，國內外都有許多成功的經驗，但一般都是從_、_、_方面進行考慮和改進的。（催化劑性能、操作條件、床層結構） 48.當前用于描述氣液兩相流相間傳質的模型有兩大類：一是按穩態擴散來處理的_；一是按非穩態擴散處理模型，如_和_。（雙膜模型、溶質滲透模型、表面更新模型） 3.雙膜模型把復雜的相間傳質過程模擬成_的疊加，相間傳質總阻力等于雙膜傳質阻力的加和。（串聯的穩定的雙膜分子擴散過程） 5.將雙膜理論

14、應用于氣液相反應過程，根據擴散與反應速率的相對大小的不同，可以把反應分成四類：_、_、_、_。（極慢反應、慢速反應、快反應、瞬間反應） 48.串聯反應A P（目的）R + S，目的產物P的得率=_。（B） XPn?nn?nn?nP0Pn?n0PP0PP0PP D. C. A. B. nn? n?nnn?n0RR00SSAA0A49.串聯反應A P（目的）R + S，目的產物P與副產物S的選擇性=_。（C） SPn?nnn?nn?P0P0PPnn?0PP 0PPD. C. B. A. n?n n?nn nn?0AARR00A0SS E?ERT/?Eekkr121 1010RC?eS?CRTEE時

15、應盡可能提高反應溫，所以，當答：對于平行反應 AARRT?/Ekrek22120S20 R的選擇性，提高R的收率。度，方可提高 ）的含義？60停留時間分布密度函數E（t流入反應器內的流體，在反應t=0答：在定常態下的連續穩定流動系統中，相對于某瞬間（）dt在器內停留了t到t+dt之間的流體的質點所占的分率為E（t器出口流體的質點中，? 。分）。?0(t)dt?1.E0 ）的含義？61.停留時間分布函數F（t t=0流入反應器內的流體答：在定常態下的連續穩定流動系統中，相對于某瞬間t? F（t）。，在出口流體中停留時間小于t的物料所占的分率為dt)E(Ft)?t0反應物從氣流主體向催化劑的外表面

16、和內孔擴散158.氣固相催化反應的動力學步驟?答： 成應的生物 物吸物）反應在催化劑表面上附3吸附的反應轉化成反2）脫附下來的生成物向催化劑外表面、氣流主體4）反應生成物從催化劑表面上脫附下來5 中擴散。 固定床反應器的優缺點？21簡述 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。 催化劑在床層內不易磨損；1）床層內流體的流動接近于平推流，與返混式反應器相比，用較少的催化劑和較小的） 2 反應器容積來獲得較大的生產能力； 定床中的傳熱較差； 3） 固 化劑的更換必須停產進行。4） 催 62.簡述描述停留時間分布函數的特征值？2?t 答：用兩個最重要的特征值來描

17、述平均停留時間。和方差 t?dt)(tt?tE tt）（是E（t）曲線的分布中心，是 1）1）E，平均停留時間定義式為：t 0 曲線對于坐標原點的一次矩，又稱E（t）的數學期望。2?在數學上它是指對于平均停留時間的二 是表示停留時間分布的分散程度的量， 2）2）t?222?t?)(?tEtdt 次矩。t0 63.簡述尋求停留時間分布的實驗方法及其分類？ 答：通過物理示蹤法來測反應器物料的停留時間的分布曲線。所謂物理示蹤是指采用一種易檢測的無化學反應活性的物質按一定的輸入方式加入穩定的流動系統，通過觀測該示蹤物質在系統出口的濃度隨時間的變化來確定系統物料的停留時間分布。根據示蹤劑輸入方式的不同大

18、致分為四種：脈沖法、階躍法、周期示蹤法和隨機輸入法。 64.簡述脈沖示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應曲線？答：脈沖示蹤法是在定常態操作的連續流動系統的入口處在t=0的瞬間輸入一定量M克的示蹤劑A，并同時在出口處CA?(t)E。記錄出口物料中示蹤劑的濃度隨時間的變化。對應的曲線為曲線， E(t) C0 簡述階躍示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應曲線？ 65.將流入系統的流體切換為含答：階躍示蹤法是對于定常態的連續流動系統，在某瞬間t=0C的流體，同時保持系統內流動模式不變，并在切換的同時，在出且濃度為有示蹤劑A0ACA?t)F(。的濃度隨時間的變化。對應的曲線為F（t）， 口處測出出口

19、流體中示蹤劑A C0A66.簡述建立非理想流動的流動模型的步驟？ 答：1）通過冷態模型實驗測定實驗裝置的停留時間分布； 2） 根據所得的有關E（t）或F（t）的結果通過合理的簡化提出可能的流動模型，并根據停留時間分布的實驗數據來確定所提出的模型中所引入的模型參數； 3） 結合反應動力學數據通過模擬計算來預測反應結果； 4） 通過一定規模的熱模實驗來驗證模型的準確性。 67.簡述非理想流動軸向擴散模型的特點？ 答：1）在管內徑向截面上流體具有均一的流速； 2）在流動方向上流體存在擴散過程，該過程類似于分子擴散，符合Fick定律； 3）軸向混合系數E在管內為定值； 4）徑向不存在擴散； Z5）管內

20、不存在死區或短路流。 68.簡述非理想流動軸向擴散模型的定義？ 答：為了模擬返混所導致流體偏離平推流效果，可借助這種返混與擴散過程的相似性，在平推流的基礎上疊加上軸向返混擴散相來加以修正，并人為的假定該軸向返混過程可以用費克（Fick）定律加以定量描述。所以，該模型稱為“軸向分散模型”（或軸向擴散模型） 69.簡述非理想流動多級混合模型的特點？ 答：把實際的工業反應器模擬成由n個容積相等串聯的全混流區所組成，來等效的描述返V?t ，則物料流入速率為混和停留時間分布對反應過程內的影響。設反應器容積為V，v，v00t ?t。 iN70.舉例說明微觀流體和宏觀流體的區別？ 答；若流體是分子尺度作為獨

21、立運動單元來進行混合，這種流體稱為微觀流體；若流體是以若干分子所組成的流體微團作為單獨的運動單元來進行微團之間的混合，且在混合時微團之間并不發生物質的交換，微團內部具有均勻的組成和相同的停留時間，這種流體稱為宏觀流體。如在氣液鼓泡攪拌裝置中，氣體以氣泡方式通過裝置，此時氣體是宏觀流體，而液體為微觀流體。 56簡述Langmuir等溫吸附方程的基本特點？ 答：1）均勻表面（或理想表面）：即催化劑表面各處的吸附能力是均一的，吸附熱與表面已被吸附的程度如何無關； 2） 單分子層吸附；3）被吸附的分子間互不影響，也不影響別的分子； 4）吸附的機理均相同，吸附形成的絡合物均相同。 57.簡述BET方程測

22、定固體催化劑比表面積的原理？ P1(C?1)P?方程基礎之上，利用低溫下測答：測定比表面積的方法是建立在BET CPVVCPV(?P)0m0m(C?1)PP作圖，應為一直線，斜率為，定氣體在固體上的吸附量和平衡分壓值，將對 CV)P(P?V Pm001VC，則可利用比表面積公式進行求得。及截距為，因此可求出 CVmm 59.解釋努森擴散和分子擴散分別在何種情況下占優勢？ 答：多孔物質催化劑的粒內擴散較為復雜。當微孔孔徑較大時，分子擴散阻力是由于分子間的碰撞所致，這種擴散為分子擴散。當微孔孔徑小于分子的自由程0.1um時，分子與孔壁的碰撞機會超過了分子間的相互碰撞，而成為擴散阻力的主要因素，這種

23、擴散為努森擴散。 60.簡述非催化氣固反應縮核模型的特點？ 答：非催化氣固反應縮核模型是反應從粒子外表面逐漸向內核部分推進，但粒子體積不變，如硫化礦的焙燒，氧化鐵的還原等。 61.簡述非催化氣固反應縮粒模型的特點？ 答：非催化氣固反應縮粒模型是固體粒子的粒徑隨反應的進行向不斷縮小，如煤炭的燃燒造氣，從焦碳與硫磺蒸汽制造二硫化碳。 62.簡述氣液反應的宏觀過程：A（g） + bB（l） 產物（l）？ 答：1）反應物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定達到氣液相平衡； 2）反應物氣相組分A從氣液相界面擴散入液相，并在液相內反應； 3）液相內的反應產物向濃度下降方向擴散，氣相產物則向界面

24、擴散； 4）氣相產物向氣相主體擴散。 22.簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相模型的特點？ 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。 擬均相模型忽略了床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別。 簡述氣固相催化反應固定床反應器非均相模型的特點？ 23.答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。 非均相模型考慮了粒子與流體間溫度與濃度的差別。 簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相一維模型的特點？ 24.答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。擬均相一維模型是忽略床層中粒子與流體的溫度與濃度差

25、別，考慮在流體流動的方向（軸 向）上有溫度和濃度的變化，而在與流向垂直的截面上（徑向）則是等溫和等濃度的。 25.簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點？答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置為固定床反應器，擬均相二維模型是忽略床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別（，同時考慮流體在軸向和徑向 上的溫度梯度和濃度梯度。 26.簡述表征顆粒特征的基本參數粒徑的表示方法？答：固定床中粒徑的表示方法常用的有三種。顆粒的體積相當直徑定義為具有相同體31/d?aV)V/(6相同；顆粒的面積相當直徑是以外表面積的球粒子直徑，表達式=VPPP?/aSd；顆粒的比表面相當直徑是以相

26、同的比表面的球形粒子的直徑，表達式=VaPd6/S。=的球形粒子直徑來表示，表達式 VS53簡述聚式流化床的形成？ 答：對于氣固系統的流化床反應器的粗顆粒系統，氣速超過起始流化速度后，就出現氣泡，氣速愈高，氣泡的聚并及造成的擾動亦愈劇烈，使床層波動頻繁，這種流化床稱為聚式流化床。 54.簡述鼓泡床的形成？ 答：對于氣固系統的流化床反應器，只有細顆粒床，才有明顯的膨脹，待氣速達到起始鼓泡速度后才出現氣泡；而對粗顆粒系統，則一旦氣速超過起始流化速度后，就出現氣泡，這些通稱為鼓泡床。 55.簡述描述流化床的特征流速的定義？ 答：特征流速為起始流化速度和帶出速度。1）當流速達到某一限值，床層剛剛能被托

27、動時，床內粒子就開始流化起來了，這時的流體空線速稱為起始流化速度。2）當氣速增大到某一定值時，流體對粒子的曳力與粒子的重力相等，則粒子會被氣流帶出，這一速度稱為帶出速度或終端速度。 56.簡述流化床反應器中節涌床的特點？ 答：對于氣固系統，床徑很小，而床高與床徑比較大時，氣泡在上升過程中可能聚并增大甚至達到占據整個床層截面的地步，將固體粒子一節節的往上柱塞式的推動，直到某一位置而崩落為止，這種情況為節涌，此時的流化床為節涌床。 59.簡述流化床反應器中操作氣速U是如何選取的？ 0U/U之值（稱作流化數）在1.5答：實用的操作氣速U是根據具體情況選取的。一般mf00U/u?0.10.4左右來選取

28、。通常所用的氣速為0.1510范圍的，另外也有按0.5m/s左t0右，對于熱效應不大，反應速度慢，催化劑粒度細，篩分寬，床內無內部構件和要求催化劑的帶出量少的情況，宜選用較低氣速，反之，則用較高氣速。 60.簡述氣泡的結構及其行為？ 答；氣泡的頂是呈球形的，尾部略為內凹，在尾部區域，由于壓力比近傍稍低，顆粒被卷了進來，形成局部渦流，這一區域稱為尾渦。在氣泡的上升的途中，不斷有一部分顆粒離開這一區域，另一部分顆粒補充進來，這樣就把床層下部的顆粒夾帶上去而促進了全床顆粒的循環與混合。部分氣體可穿過氣泡進行物質交換，在泡外形成一環流，稱為氣泡云。尾渦與氣泡云隨氣泡上升，其中所含粒子濃度與乳相中幾乎相

29、同，二者渾然一體，形成氣泡暈。 9.簡述流化床反應器的開發和放大時考慮的問題？ 答：主要是通過以下三個方面來考慮：1）催化劑的性能。催化劑必須具有良好的活性、選擇性和穩定性；催化劑的粒度和粒度分布能維持良好的流化質量。 2）操作條件要注意放大效應的影響 3）床層結構上通過分布板和內部構件兩方面來考慮，增加氣液的接觸面積和有效的傳熱，維持一定的壓降。 10.簡述雙膜理論？ 答：該模型設想在氣液兩相流的相界面處存在著呈滯流狀態的氣膜和液膜，而把氣液兩相阻力集中在這兩個流體膜內，而假定氣相主體和液相主體內組成均一，不存在傳質阻力。組分是通過在氣膜和液膜內的穩定的分子擴散過程來進行傳質的，通過氣膜傳遞

30、到相界面的溶質組分瞬間的溶于液體且達到平衡。因此，把復雜的相間傳質過程模擬成串聯的穩定的雙膜分子擴散過程的疊加，相間傳質總阻力等于傳質阻力的加和。 11.簡述氣液相反應器的設計所包含的內容？ 答：首先是根據氣液反應系統的動力學特征來選擇正確的反應器型式，然后結合反應器特性來確定能滿足給定生產任務的反應器幾何尺寸。 12.簡述氣液相反應器型式的選擇應考慮的因素？ k、）相間傳質系數 2答：1）氣、液的接觸方式，即氣體和液體在器內的流動模式；GAk； 3）氣、液流動速率； 4）氣液反應控制區的考慮。 LA13.以純液體在懸浮催化劑上的加氫反應為例來說明氣液固反應的過程？ 答：1）氣相中的反應組分（

31、如氫氣）通過氣膜向氣液界面的擴散傳質； 2）氫在氣液界面上溶解，假定達到平衡，然后通過液膜向液相主體內進行擴散； 3）氫在液相主體內具有均一的濃度，它將進一步通過固體表面上的液膜從液相主體向固體粒子表面擴散； 4）氣相反應組分和液相反應組分在固體表面上發生反應； 5）整個反應過程就是按上述步驟依次的進行。 一、填空（40分） （1）氣相反應A3B2C，則= = 。 A dC）反應速率常數有時可以表為2（A,前提是 。 ?r? Adt （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 _ 。 3的材料制成。 4.0克cm5）多孔性球形顆粒10克，半

32、徑1cm，系由密度為（則其孔容積V= ,孔隙率 = g 假密度 = 。 （6）已知某非理想流動反應器其停留時間分布的方差2?0.218，如果采用擴散模?Pem=_ =_,型，則如果采用多級全混流模型，則（7）催化劑微孔內的氣體擴散有擴散，擴散、擴散、 及擴散等多種形式。 Lr?2C ALmol/L, 反應進行至，1（8） 復合反應 ，進料CAA02Cr?2MAM = 。如果該反應在在固體催化劑中進行0.5?xs瞬時選擇性時, LA 時，由于內擴散的影響，選擇性會 。 t?dtt)E(F(?)?F(0)? ）（9 , ， 。 0 Thiele模數的數值通常有如下關系：）內擴散效率因子和 （10外

33、擴散和化學動力學控制時 1， 值較 ； 內擴散強烈影響時 1，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。 m/m249/s, 10s, D（12）某一級不可逆的氣液反應過程，已知k=10=1.5LL則當k 時，該反應屬于快反應，反應區主要在 ，工業上 可選用 反應器或 反應器；當k 時，該反應屬 于慢反應，這時反應區主要在 ，工業上可選用 或 反應器。 L2r?1.0CC BAL，L為主產物，則適B （13）對于平行反應A2r?2.0CCMBAA宜的操作條件對和的要求是 。 CCBA （14） 返混是指 （15）測定停留時間分布最

34、常用的示蹤劑注入方法有 法和 法。 二、 簡答題（20分） （1） 簡述活塞流模型和全混流模型的基本特征。 HS和反應的宏觀步驟。 2） 根據縮芯模型，描述（ZnO2（3） 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 式中各參數的含義）。 （4） 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（指明式中各參數的含義）。 三、 計算題（每題10分，共40分。） （1） 乙烯氧化生成環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）：CH： 15%, O ：7%,CO ：10%,其余為Ar 、N；22242出反應器氣體中現已知：CH ：13.1%

35、,O ：4.8%。試計算乙烯的轉化率、224CH?0.5O?CHO44222）環氧乙烷的選擇性及收率。（ O2HCOOHC?3?2?22242HCHHC 2（） 丁烯制丁二烯，已知反應的步驟為 84 264 (A)CH?()?(CH)8484(B)(CH)?(CH)?H26448 )?(?CH(C)(CH)6446請分別導出（A）（B）（C）為控制步驟的均勻吸附動力學方程。 （3） 在活塞流反應器中進行等溫、體積不變的一級不可逆反應，則出口轉化率可達0.96，現保持反應條件不變，但將反應改在： （a）相同體積的全混流反應器中， （b）等體積串聯的兩個全混流反應器（總體積與活塞流反應器相等）中。

36、 （c）相同體積的間歇反應器，反應時間與輔助時間之比為5：1 試分別計算所能達到的轉化率。 （4）某全混流反應器體積為100L，物料流率為10 L/s。 （a）試分別求出在反應器中逗留時間為911s、小于10s、大于10s的物料在總進料中所占的比例。 （b）用脈沖法注入示蹤劑，其出口濃度用C(t)表示，假設C(0)為已知，試寫出?C(t)dt的值。 這個函數的表達式。并指出C(t)0 分）一、填空（40 ）（12，2/3 等容 。（2） ） ，（3）單位時間內，流過多少個反應器體積的物料（其它正確表達方式也可 ）_。物料流過反應器所需要的時間（其它正確表達方式也可 可逆放熱反應（4） 不同轉化

37、率下的最佳溫度所形成的曲線 33 。 = （5）V 0.169 cm/g ,= 0.403 = 2.39g/cm g mPe=_4.59_ （6=_9.17_,） （擴散、表面擴散、構型擴散）分子擴散，努森Knudsen7 2/3 s）（8 = 。會。 增高L t?dt(t)EF(?)?F(0)?0 ,，（9） F(t) 。 10（10）外擴散和化學動力學控制時 1， 值較 小 ； 內擴散強烈影響時 20/3 時，該反應屬于快反應，反應區主要在 液膜 ，工業上 可選用 填充床反應器或 降膜 反應器；當k 20/3 時，該反應屬于 慢反應，這時反應區主要在 液相主體 ，工業上可選用 鼓泡床 或

38、攪拌鼓泡床 反應器。 （13） C 低 C 高 。 BA （15） 不同年齡粒子之間的混合 （15） 階躍 法和 脈沖 法。 四、 簡答題（20分） （5） 要點： PFR: 流動如活塞，各參數軸向有變化，徑向無變化，返混為0 CSTR：瞬間完全混合，參數無變化，返混為最大 （6） 要點： HSHSHS與在未反應芯表面上反應；內擴散； 外擴散；ZnO222HO內擴散；HO外擴散。 22CAg 7） （ =) (r gA11? SkkSiseG （8） )CC*?pp?*)?K(N?KLGLG111? ?HkKkLGG11H? ?kkKGLL五、 計算題（每題10分，共40分。） （4） 以10

39、0mol進料為基準，以、表示環氧乙烷及二氧化碳的生成量，OCO總進010768150 出口 15-68 10+ -100-7-/2-3/2 /2 /2 進行物料衡算，結合出口條件可知： ?/?15?2?0.131 ?/?2100 則可求得1.504mol，0.989mol ?1.52?/7?0.048 ?/?2100乙烯反應量：1.5040.989/2=1.9985mol 轉化率：1.9985/15=0.1333 收率：1.504/15=0.1003 選擇率：1.504/1.9985=0.7526 （5） 記 A=CH B=CH C=H 28446(A) ?k(1) rr?kp?rA0AaAd

40、AaAAdA?pb1A?,(2) A A0?bp1bp1bpbpBBBABAAApppp?CCBB?K，p(3) pA?pKpAppCBkpkb AaAdAAKp(4) r AppBCbbp1 BBAKpkbp?kbpp?cBAABp?kr?k (B) cBAA1?bp?bpBAAB (C) ?pkk?(1) rr?r0aBBaBdBBBdB?pb1B?,(2) B B0?*pbbp1bpbp1BAABABABKp*ppAp?CB(3) ?K，p BpppCAKpApkbkp BdBaBBpCr(4) AKpAp1bpb BAApC（6 ） ?k?ln(1?kx)?1x?e?3.219?AA1

41、?0.7631?(1)x? A?k?112?/2?1.6095,x?k?1?(2)k)?0.853 A1?k?115?k?e?k?2.6825,x1?0.932?(3)k A6 （4） s?10 tm9/1011/10?0.074?e?0.33287F(1) F(11)?(9)?(1?)e?0.40657)?(11?0.368(10)?0.632 1?Fe F(10)?1?1t)C(tt/?(2)E(t)t)e E?(m ?t?dtt)C(m01?tt/?eC(t)dt?tC()m t0m1?dtC(t?C(0)?C(0)?)( ?dtC(t)?C(0)t t?0,Ct)m t00m1?tt/

42、?/10?t?eC(t)?C(t)dtC(0)e? m t0 m ( 4 ) 化學反應工程期末自測試卷 填空題I. 的科學。1.(1)化學反應工程是一門研究_?KCC?rK，用壓力表示，如用濃度表示的速率常數為2.(1)化學反應速率式為CBACAKKK ，則的速率常數=_。CPP3.(2) )P(主 A EE無關，選擇性，S與_平行反應均為一級不可逆反應，若)副S(副主p 的函數。僅是_ 4.(1) 對于反應級數n0的反應，為降低反應器容積，應選用_反應器為宜。 5.(3) 對于恒容的平推流管式反應器_、_、_一致。 6.(1) 若流體是分子尺度作為獨立運動單元來進行混合，這種流體稱為_。 7

43、.(2) 流體的混合程度常用_、_來描述。 8.(2) 催化劑在使用過程中，可能因晶體結構變化、融合等導致表面積減少造成的_失活，也可能由于化學物質造成的中毒或物料發生分解而造成的_失活。 9.(1) 對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，當微孔孔徑在約_時，分子與孔壁的碰撞為擴散阻力的主要因素。 10.(1) 絕熱床反應器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當作平推流處理，只考慮流體流動方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用_模型來計算。 11.(1) TT，二者對于可逆的放熱反應，存在著使反應速率最大的最優溫度和平衡溫度eqopt 的關系為_。12.(1) U一部分在乳相中以起的氣速進入床層的氣體

44、中，以描述流化床的氣泡兩相模型，0U 始流化速度通過，而其余部分_則全部以氣泡的形式通過。mf13.(2) 描述流化床的數學模型，對于氣、乳兩相的流動模式一般認為_相為平推流，而對_相則有種種不同的流型。 14.(1) 多相反應過程是指同時存在_相態的反應系統所進行的反應過程。 單項選擇II.1.(2) 濃度最大時的在全混流釜式反應器中進行，使目的產物PP A S一級連串反應? _最優空時。opt)Kln(K/1)/Kln(ln(K/K)K122121 KKKK?K?KKK D. A. C. B. 212112122.(2) ?的增大而減小，此時該反應的反應時，且隨著全混流反應器的容積效率小于

45、1.0A級數n_。 A. 0 B. =0 C. 0 D. 0 3.(2) 當反應級數n_時，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉化率。 A. =0 B. =1 C. 1 D. 1 4.(2) 軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與_無關。 A. 示蹤劑的種類 B. 示蹤劑的輸入方式 C. 管內的流動狀態 D. 檢測位置 5.(2) 對于氣-液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應，為提高反應速率，應選用_裝置。 A. 填料塔 B. 噴灑塔 C. 鼓泡塔 D. 攪拌釜 6.(2) ?dmd?kC iddt，當平行失活對催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式為 。d為_反應物有強內擴散阻力

46、時，A. 0 B. =1 C. 3 D. 1 7.(2) 不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_。 A. 粒子與流體間有溫度差 B. 粒子與流體間無溫度差 D. 床層軸向有溫度梯度 C. 床層徑向有溫度梯度 8.(2) _。不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是 粒子與流體間無濃度差 B. A. 粒子與流體間有濃度差 床層徑向有濃度梯度 D. 床層徑向有溫度梯度C. 9.(2) 。下列哪一項不屬于流化床反應器按深度而分的第級模型的特點_ B. 參數值不隨床高而變 A. 各參數均為恒值 D. 參數值與氣泡大小有關 C. 參數值與氣泡大小無關 10.(2) UUU

47、在是根據具體情況定的，一般取流化數流化床反應器中的操作氣速0mf0 _范圍內。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5 III.簡答題 1.(5) 簡述等溫恒容平推流反應器空時、反應時間、停留時間三者關系？ 2.(5) 簡述階躍示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應曲線？ 3.(5) 簡述氣-液反應的宏觀過程：A（g） + bB（l） 產物（l）？ 4.(5) 簡述固定床反應器的優缺點？ 5.(5) 簡述氣固流化床反應器氣泡兩相模型的特點？ 6.(5) 簡述雙膜理論？ 計算題IV.1.(10) 醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反應生成甲烷和二氧化碳：kkCO

48、?OCHCHCOOH?CHCOOH?CH?COH21 2232431?1s743.65s,k?k?4. ，試計算：916時已知在21) 分的醋酸反應掉的時間；(6） 99%1 分）（42）在此反應條件下醋酸轉化成乙烯酮的選擇性。2.(10) 3-110m85時反應速率常數為3.45h，今擬在一個容積為P有一級不可逆反應A，在950.x?3，的釜式反應器中進行，若最終轉化率為/h，設該反應的處理量為1.82mA 今若改用兩個容積相等的串聯釜操作，求反應器的總容積？3.(10) (S) (P) (A) kkHClCCHCHCl? 316562664dCdCPA?CC?k?kC?k P11A2Adtdt，在恒溫恒容下求等容積的兩釜串聯全反應速度；S，其中混流反應器內進行這一反應時,求目的產物P的選擇性P?1?1(h),C?C?0C?1mol/Vv?l)(.0hk?11?)(hk?0.5。,， ,000P0AS124.(10) 22?,t?15.?1125minmin 如果這個反應器可以用等體積多，有一個反應器測其方差t，已知2R釜串聯模型來描述，并在這個反應器中進行液相反應A + B lmol/?CC12Cr?kC?min1k?l/mol? ，求反應器的出口轉化