一． 在实验室无梯度反应器中进行等温一级气固催化反应：A?R，采用球形颗粒催化剂，其直径为4mm，催化剂颗粒体积为5mL，进料气体流量为
Q0?0.4mL/s，CA0?0.1mol/L，出口转化率xAf?60%，DeA?10?4cm2/s。
已知外扩散阻力可忽略，试求在上述反应条件下，催化剂的内扩散有效因子和以颗粒体积为基准的速率常数的值。 解：无梯度反应器就是CSTR
xAf?xA0xAf?xA0xAf?xA0VP?????RAf??kPCAf?kPCA0?1?xAf? Q0CA0xAf?xA0VP50.6??∴Q0?kP?1?xAf? ∴0.4?kP?1?0.6?
参照材料# 1
∴?kP?0.12s
?1kP0.2?s????R???4?0.12?48?45∵ ∴内扩散严重 DeA102s220.1299?1????0.1875kP??0.64s∴ ∴ ?s48?二． 在一实验室无梯度反应器中进行等温一级气固催化反应：A?R，得到下列结果，试判断是否受内扩散阻力的影响（外扩散阻力已消除，T1?T2）：
2d(mm)Q(cm/s) xAf p 0 3 8 0.6
6 3 0.8
参照材料#
2
催化剂质量一定，CA0?100mol/m。
3解：三． 参照材料#
WQ?xAf?xA0?xAf?xA0?xAf?xA00CA0??RAf?W?kWCAf?kWCA0?1?xAf?
Q0xAf∴
??kWW?1?xAf?
?1∴??Q01xAf1?1?xAf2?1?x?8?0.6?0.28?0.4?12Q02xAf2?Af1?3?0. ∵?与粒径无关，∴不受内扩散阻力的影响
其它条件与二相同。
dp(mm)
W xAf
3
2 2 0.6 6 1 0.2
Q0一定，CA0?100mol/m3。
解：（与第二题类似）
WxAf?xA0xAf?xA0xAf?xAQC???00A0??RAf?W?kWCAf?kWCA0?1?xAf?
Q0xAf∴
??kWW?1?xAf?
?1W2xAf1?1?x∴??Af2?x?1?0.6?0.8?32W1Af2?1?xAf1?2?0.2?0.4
参照材料#
4
反应工程试卷(特选内容)
