PAGEPAGE5/5化學(xué)反應(yīng)工程是一門研的科學(xué)。化學(xué)反應(yīng)速率式為r KCC，如用濃度表示的速率常數(shù)為K

，用壓力表示的速率常數(shù)AKP，則KC= KP。3.

C A B C)A平行反應(yīng) )均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若E主＞E副，選擇無關(guān)，僅是 的函數(shù)。對(duì)于反應(yīng)級(jí)n＞0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選反應(yīng)器為宜。對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)、 、 一致。若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行混合，這種流體稱。流體的混合程度常來描述。催化劑在使用過程中可能因晶體結(jié)構(gòu)變化融合等導(dǎo)致表面積減少造成失活可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成失活。對(duì)于多孔性的催化劑分子擴(kuò)散很復(fù)雜當(dāng)微孔孔徑在時(shí)分子與孔壁的碰撞為散阻力的主要因素。絕熱床反應(yīng)器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流動(dòng)方向有溫度和濃度的變化，因此一般可模型來計(jì)算。11.

T Topt和平衡溫度eq，二者的關(guān)系對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度為 。U0的氣速進(jìn)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U速度mf通過，而其余部則全部以氣泡的形式通過。描述流化床的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)相為平推流，而對(duì) 相則有種種不同的流型。多相反應(yīng)過程是指同時(shí)存相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過程。A→P→濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)

。opt。ln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KK

KK

D.2 1 2 1 1 2 1 2KK2 1KK全混流反應(yīng)器的容積效率η小1.0時(shí)，且隨著A的增大而減小，此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)n KK2 1KKA.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0當(dāng)反應(yīng)級(jí)n 時(shí)，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。A.=0 B.=1 C.＞1 D.＜1軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件無關(guān)。示蹤劑的種類 B.示蹤劑的輸入方式 C.管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)D.檢測位置對(duì)于-液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng)為提高反應(yīng)速率應(yīng)選裝置。A.填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜d催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活，其失活速率式為 dt有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)為 。

kCmd i

，當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)。粒子與流體間有溫度差 B.粒子與流體間無溫度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層軸向有溫度梯度不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)。粒子與流體間有濃度差 B.粒子與流體間無濃度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層徑向有濃度梯度下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特。各參數(shù)均為恒值 B.參數(shù)值不隨床高而變C.參數(shù)值與氣泡大小無關(guān) D.參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)流化床反應(yīng)器中的操作氣速U0U

Umf在 范圍內(nèi)。A.0.1～0.4 B.C.D.簡答題1.(5)簡述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系？2.(5)簡述階躍示蹤法測停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線？3.(5)簡述氣-液反應(yīng)的宏觀過程：A（g）+bB（l）→產(chǎn)物（l）？4.(5)簡述固定床反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)？5.(5)簡述氣固流化床反應(yīng)器氣泡兩相模型的特點(diǎn)？6.(5)簡述雙膜理論？計(jì)算題1.(10)醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反應(yīng)生成甲烷和二氧化碳：1CHCOOH13

CH2

COH

O 2

COOHk232

CH4

CO2已知在916℃時(shí)k1

4.65s1,k2

3.74s1，試計(jì)算：99%分)在此反應(yīng)條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性分）2.(10)有一級(jí)不可逆反應(yīng)A→P，在85℃時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)為3.45h-1，今擬在一個(gè)容積為10m3的釜x 0.95式反應(yīng)器中進(jìn)行若最終轉(zhuǎn)化率為A 設(shè)該反應(yīng)的處理量今若改用兩個(gè)容積相等的串聯(lián)釜操作，求反應(yīng)器的總?cè)莘e？3.(10)(A) (P) (S)CH k CHCl k CH6 6 1 6 5 3 6 4 2dCA反應(yīng)速度 dt

kC dCP1 A；dt

kC1

k2

12P，在恒溫恒容下求等容積的兩釜串聯(lián)全混流反12應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行這一反應(yīng)時(shí),求目的產(chǎn)物P的選擇性SP

，其中k 1.0(h1),k

0.5(h1)，Vv 1(h),C0 P

C 0 CS0 ,

/l。4.(10)有一個(gè)反應(yīng)器測其方差

2112.5min2,t15mint

，如果這個(gè)反應(yīng)器可以用等體積多A釜串聯(lián)模型來描述，并在這個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)A+B→2R，已知rA

kCCA B，C CA0 B

12mol/

，k/mol

，求反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率？5.(5)

28.971用多級(jí)全混流串聯(lián)模型來模擬一管式反應(yīng)裝置中的脈沖實(shí)驗(yàn)，已知t ，t26.187，k 015求N推算一級(jí)不可逆等溫反應(yīng)的出口轉(zhuǎn)化率。1.(1)化學(xué)反應(yīng)的工程問題2.(1)(RT)()

3.(2)濃度、溫度4.(1)平推流5.(3)平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)6.(1)微觀流體7.(2)調(diào)勻度S、流體的混合態(tài)8.(2)物理、化學(xué)9.(1)0.1um10.(1)擬均相一維11.(1)T Teq T Teq opt

RE E2

Eln 2E1U U12.(1)0 mf13.(2)氣、乳14.(1)兩個(gè)或更多1.(2)D2.(2)D3.(2)D4.(2)C5.(2)C6.(2)C7.(2)A8.(2)A9.(2)C10.(2)B1.(5)空時(shí)是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比（①分應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時(shí)間（①分停留時(shí)間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻算起到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時(shí)間（①分（②分）2.(5)階躍示蹤法是對(duì)于定常態(tài)的連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)（①分）t=將流入系統(tǒng)的流體切換為CA且濃度為A0（①分）同時(shí)保持系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)模式不變，并在切換的同時(shí)，C的濃度隨時(shí)間的變化（①分）F（t，CF(t) ACA0（②分）3.(5)反應(yīng)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(dá)到氣液相平衡；②分從氣液相界面擴(kuò)散入液相，并在液相內(nèi)反應(yīng)；①分液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散，氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散；①分氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。①分4.(5)凡是流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器（①分）催化劑在床層內(nèi)不易磨損（①分）積來獲得較大的生產(chǎn)能力（①分）固定床中的傳熱較差（①分）催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行（①分）5.1）以U的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流動(dòng)速度U

通過，而其余部分以（U

0）則全部以氣泡的形式通過；2）床層從流化前的高度L

mf增高到流化時(shí)的高度L，完全是0 mf mf f由于氣泡的體積所造成；3）氣泡相為向上的平推流，大小均一；4）反應(yīng)完全在乳相中進(jìn)行；Q與擴(kuò)散量之和。①分6.(5)（①分）而把氣液（①分（①分定的雙膜分子擴(kuò)散過程的疊加（①分，相間傳質(zhì)總阻力等于傳質(zhì)阻力的加和（①分。C1.(10)解：設(shè)在時(shí)間t時(shí)乙烯酮和甲烷的濃度分別為x和y，初始為A0，則dxk(Cdt 1

xy)①分dyk(Cdt 2

xy)①分相加得

d(xy)(kdt 1

k)(C2

xy)①分d(xy) (kA0將其積分C (xy) A0

k)dt2ln CA0 (kk)tC (xy) 1 2A0 ②分99%時(shí)xy0.99CA0 ①分1 1t ln 0.549s4.653.74 10.99 ①分S P瞬時(shí)選擇性為

dxdy ①分x k

4.65 積分得

y k 3.742 ②分Sx55.4%y ①分2.(10)解：由于兩等體積釜串聯(lián)，則 1

2 ①分CCA,N

A0k)Ni ②分ki∴C

)2 A0CCCA2 ①分C Cx A0而A C而A0

A21 A20.95CA0 ②分k)220 1.006h即 i i ①分V 由i

iVi0

vi

1.0061.821.83m3②分反應(yīng)器的總?cè)莘e為

V2Vi

3.66m3h①分h3.(10)解：等容積釜串聯(lián)應(yīng)有 1 2

1

1/20.5①分對(duì)第二個(gè)全混流反應(yīng)器作物料衡算V(C C )kC V0 A2 1 A2 2 ①分C CA1 CA0A2 1k∴ 1

(1K1

)2 K1

k1

k1

0.5 ①分V(C C )V(kC kC )對(duì)于P:0 A2 2 1 A2 2 P2 ①分KC KCC 1

1 A0P2 K∴

)2(1K2

) K+

)(1K2

)2 K2

k2

0.25②分C 1 0.444mol/lA2 0.52 ①分C 0.5

0.5P2 0.5)20.25) 0.5)(10.25)2①分C 1-(0.4440.391)∴S2 ①分4.(10)

CCP2S2t2tt2

0.3912.370.165①分112.50.5152 ①分2

1N2N

②分t 157.5min則每個(gè)反應(yīng)器的停留時(shí)間為 N 2 ①對(duì)第一個(gè)釜進(jìn)行物料衡算C CA0

(r

C kC21 ①分整理得7.5C

C 10①分C