一、填空(40分)
(1)气相反应A+3B→2C,则δ= δ= 。
dt
dCr,前提是 (2)反应速率常数有时可以表为 。
(3)空间速度是指 ___________ ,
空间时间是指 __________。
(4) 反应具有最佳温度曲线,
最佳温度曲线是指 __________ 。
的材料制成。克/cm5)多孔性球形颗粒10克,半径1cm,系由密度为( 孔隙率则其孔容积V= ,θ =
。 假密度ρ =
,如果采用扩散模型,则)已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差(6Pe=_______,如果采用多级全混流模型,则m=_______
(7)催化剂微孔内的气体扩散有____扩散,____扩散、____扩散、
及____扩散等多种形式。。
Lr2C(8)复合反应=C2rMx, s = 时。如 AC1mol/L, ,进料反应进行至,
果该反应在在固体催化剂中进行时,由瞬时选择性性会
。 于内扩散的影响,选择
tE(t)dt
F()F(0) )(9 , , 。
0.
(10)内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系:
外扩散和化学动力学控制时ζ 1,Φ 值较 ;
内扩散强烈影响时ζ 1,Φ值较 。
(11)CO中温变换反应器属于固定床里的 反应器。固定床按气体流动方向,
可以分为 和 反应器。
/s,
=×1012)某一级不可逆的气液反应过程,已知k=10mm/s, D(则当k 时,该反应属于快反应,反应区主要在 ,工业上可选用
反应器或 反应器;当k 时,该反应属于慢反应,这时反应区主
要在 ,工业上可选用 或 反应器。
Lr
)对于平行反应r的要求是 宜 L 13AB为主产物,则适+ (,
的操作条件对 和 。
(14) 返混是指
(15)测定停留时间分布最常用的示踪剂注入方法有 法和 法。
二、 简答题(20分)
(1) 简述活塞流模型和全混流模型的基本特征。
HSZnO反应的宏观步骤。 2) 根据缩芯模型,描述和((3) 对于快速的一级不可逆的气液反
应,写出其宏观反应速率的表达式(指明
式中各参数的含义)。
(4) 对于一级不可逆的气固相催化反应,写出其宏观反应速率的表达式(指明式中各参数的含义)。
三、 计算题(每题10分,共40分。)
(1) 乙烯氧化生成环氧乙烷为银催化剂上的气固相催化反应,进入反应器的气体组成(摩尔比):CH: 15%, O :7%,CO :10%,其余为Ar 、N;出反应器气体
中现已知:CH :%,O :%。试计算乙烯的转化率、环氧乙烷的选择性CHCHO) 及收率。(O2H3O2COCHHCCH+H 2,已知反应的步骤为 ) (丁烯制丁二烯84264
(A)CH()(CH)8844(B)(CH)(CH)H26448 )(HC(C)(CH)6446请分别导出(A)(B)
(C)为控制步骤的均匀吸附动力学方程。
(3) 在活塞流反应器中进行等温、体积不变的一级不可逆反应,则出口转化率可达,现保持反应条件不变,但将反应改在:
(a)相同体积的全混流反应器中,
(b)等体积串联的两个全混流反应器(总体积与活塞流反应器相等)中。
(c)相同体积的间歇反应器,反应时间与辅助时间之比为5:1
试分别计算所能达到的转化率。
(4)某全混流反应器体积为100L,物料流率为10 L/s。
(a)试分别求出在反应器中逗留时间为9~11s、小于10s、大于10s的物料在总进料中所占的比例。
(b)用脉冲法注入示踪剂,其出口浓度用C(t)表示,假设C(0)为已知,试写出C(t)这个
C(t)dt
函数的表达式。并指出的值。0
一、填空(40分)
(1)-2,-2/3
(2) 等容 。
(3)单位时间内,流过多少个反应器体积的物料(其它正确表达方式也可 ) ,
物料流过反应器所需要的时间(其它正确表达方式也可 )______。
(4) 可逆放热反应
不同转化率下的最佳温度所形成的曲线
。 ρ = cm(5)V= cm/g ,θ =
(6)Pe=, m=
(7)分子扩散,努森Knudsen扩散、表面扩散、构型扩散
s = 2/3 。 。会 增高(8)
tE(t)dt
F()F(0)0F(t) ,, (9) 。 10
(10)外扩散和化学动力学控制时ζ → 1,Φ 值较 小 ;
内扩散强烈影响时ζ << 1,Φ值较 大 。
(11)多段绝热反应器。轴向和 径向反应器。
/s,
10mm/s, D=×(12)某一级不可逆的气液反应过程,已知k=10则当k >>20/3 时,该反应属于快反应,反应区主要在 液膜 ,工业上可选用 填
充床反应器或
降膜 反应器;当k <<20/3 时,该反应属于慢反应,这时反应区主要在 液相主体 ,工业上可选用 鼓泡床 或 搅拌鼓泡床 反应器。
(13) C 低 C 。 高
(15) 不同年龄粒子之间的混合
(15) 阶跃 法和 脉冲 法。
化学反应工程考试试卷及答案
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