(完整版)天津大学化学工程复试反应工程问答题
2012年天津大学化工学院考研复试《反应工程》试题
2012年天津大学化工学院考研复试《反应工程》试题我参加了此次考试，感到录取无望，便在考场把题目抄在了准考证的背面偷偷带出来，打算二战时参考用。
造化弄人，我调剂了，不打算再考，现在拿出来与大家分享。
复试总共200分，其中笔试65分，英语口试15分，综合面试120分。
这套试题便是笔试试题，共65分。
一、等温下在活塞流反应器（PFR）中进行液相反应A P Q，其中P为目的产物。
各反应均为一级反应，反应温度下反应速率常数分别为：k1=0.3h-1,，k2=0.2h-1，进料为纯A，其流量为Q0=10.0m3/h。
计算P的最大收率及此时反应器的体积。
（12分）二、等温条件下，在某反应器中进行液相反应2A B γB=k1cA，A C+D γC=k2cA。
B 为目的产物，反应速率常数k1=0.1h-1，k2=0.3h-1。
进料为纯A，其浓度为2 Kmol/m3，处理量为10 m3/h，计算A的转化率和B的收率。
已知有实验测得该反应器的停留时间分布为：。
（16分）三、常压下某绝热固定床反应器内进行气固相催化反应A P，该反应一级不可逆，基于床层体积的本证反应速率常数kV=681.3 exp（-5526/T）s-1。
反应为放热反应，反应热为-50KJ/mol，反应混合物平均比热容为500J/(mol )。
原料为纯A，要求A的最终转化率为90%。
（1）若进料温度为300℃，试计算反应器的出口温度；（2）已知原料处理量为Q0，催化剂直径为dP，床层空隙率为ε,反应产物在催化剂孔道内有效扩散系数为De。
忽略外扩散，试计算催化剂用量。
不用计算出具体数值，写出计算思路及用到的主要公式。
（16分）四、等温下进行如下液相反应A P γP=k1cA，A R γR=k2，A Q γQ=k3cA2，反应速率方程中浓度单位为Kmol/m3,k1=4.0h-1，k2=1.0Kmol/(m3 h)，k3=1.0m3/(Kmol h)。
原料为纯A，初始浓度为2Kmol/m3。
（完整版）化学工程复试面试题整理（带答案）
（完整版）化学工程复试面试题整理（带答案）一、专业综合知识（大部分化工原理+少量反应工程）1. 层流和湍流的区别？层流：质点沿管轴做有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。
湍流：质点做不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。
前进阻力增大。
2. 什么是边界层？边界层的分类？边界层：当流体流经固体壁面时，由于流体具有黏性，在垂直于流体流动方向上便产生了流度梯度。
在壁面附近存在着较大的速度梯度的流体层，成为流动边界层，简称边界层。
边界层外黏性不起作用，速度梯度可视为零。
在平板前缘处，边界层较薄，流体的流动总是层流，称层流边界层。
在具体前缘一定距离的临界距离处，边界层内的流动由层流变湍流，此后的边界层称湍流边界层。
3. 离心泵的特性曲线有哪些？绘制特性曲线有什么意义？什么是离心泵的扬程？(1)压头—送液能力曲线(H～Q曲线)；(2)功率-送液能力曲线(N～Q曲线)；(3)效率—送液能力曲线(η～Q曲线)；(4)允许吸上真空度，送液能力曲线(Hs～Q曲线)。
根据H～Q曲线，可以预测在一定的管路系统中，这台离心泵的实际送液能力有多大，能否满足需要；根据N～Q曲线，可以预测这种类型的离心泵在某一送液能力下运行时,驱动它要消耗多少能量，这样可以配置一台大小合适的动力设备；根据η～Q曲线,可以预测这台离心泵在某一送液能力下运行时效率的高低，使离心泵能够在适宜的条件下运行,以发挥其最大效率；而根据Hs～Q曲线就可以通过计算决定水泵的安装高度。
扬程又称压头，指的是单位重量流体经泵所获得的能量4. 如何进行离心泵的选型？（1）确定输送系统的流量与压头。
流量如果在一定范围内波动，要按最大流量考虑，压头则有伯努利方程计算（2）选择泵的类型和型号。
根据输送液体的性质和操作条件确定泵的类型，按照已经确定的流量，压头从给出的泵的目录中选出的型号（3）核算泵的轴功率5. 什么是气缚现象和汽蚀现象？如何防止？离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽然启动离心泵也不能输送液体。
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。
天津大学化工复试
笔试：反应工程（65分）（共5题）第一题（12分）（2问）：求连串反应第一步反应产物的最大收率和相应反应物的转化率。
第二章的内容第二题（16分）（2问）：已知停留时间分布，用适当模型求转化率，我选的是多釜串联，先求的模型系数N。
第五章的内容第三题（16分）（2问）：求绝热反应器的出口温度和催化剂的用量，涉及内扩散有效因子的公式，加上活塞流反应器模型公式，此题只要求列计算式，没有数据计算。
第六，七章的内容第四题（16分）（2问）：求平行反应中目标反应产物的最大选择性，涉及求微商的问题，第二章的内容第五题（5分）（此题要求用英语作答）：根据反应机理推导反应速率方程，很简单，和书上的例题是一个难度面试（分为综合面试（120分）和英语面试（15分））综合面试（120分）（今年抽题题目变难了）（两个信封各抽一道题，一个综合知识，一个实验（物化，化原，反应工程），我觉得大部分是实验吧）（在一个教室里，6个老师）1.先简单的自我介绍（说下学校，专业，家乡，加上你觉得你有的优势，比如高分的同学可以说下自己初试的分数）2.抽题（今年只能换一次，换题了不能因为不会又换回来，换题要谨慎，我换了嘿嘿）我抽到的是A.叙述吸收塔实验的内容B.测湿度，只有温度计，没有湿度计，怎么办（当时大脑短路，没想到，复试完了之后，我觉得是测干球温度和湿球温度，用湿焓图即可）C.我换到的题目是:叙述用脉冲法测停留时间分布的思路3.回答完了之后，老师追问了几个问题：停留时间测定还有哪些方法，其中怎样测示踪剂的浓度(大概都是和你抽到的题目有关)4.最后老师问了我毕设，就这样英语面试（15分）（3个老师）1.先是1分钟自我介绍，说了2/3，老师就说可以了2.抽题（汉译英），我表示我抽到的对于我有难度，其中有单词不会：聚合物，复合材料，氧化物也忘了，当时可能有点小紧张，呵呵，不会可以问老师，老师都挺好的3.接下来老师问了我毕设，我没想到老师会在英语面试的时候问我毕设的问题，没准备，结果可想而知了，接着老师问了简单的问题：你最喜爱的运动是什么等，这些还好，喜欢什么说什么希望对2013年的考生有用，有什么问题都可以问我，我上网的时候会回答你们的！呵呵~ 预祝你们梦圆天大，梦圆北洋！。
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。
《化学反应工程》教材课后习题答案 李绍芬 天津大学
其中 xi=yiMi/∑yiMi。进料的平均摩尔质量 Mm=∑yiMi=10.42kg/kmol。 经冷凝分离后的气体组成（亦即放空气体的组成）如下：
组分 摩尔质量 摩尔分率 yi CO H2 CO2 CH4 N2 总计 其中冷凝分离后气体平均分子量为 M’m=∑yiMi=9.554 又设放空气体流量为 Akmol/h， 粗甲醇的流量为 Bkg/h。 对整个系统的 N2 作衡算得： 5.38B/28×1000+0.1029A=2.92 对整个系统就所有物料作衡算得： 100×10.42=B+9.554A 联立（A） 、 （B）两个方程，解之得 A=26.91kmol/h 反应后产物中 CO 摩尔流量为 FCO=0.1549A+9.38B/(28×1000) 将求得的 A、B 值代入得 FCO=4.431 kmol/h 故 CO 的全程转化率为 B=785.2kg/h (B) (A) 28 2 44 16 28 15.49 69.78 0.82 3.62 10.29 100
dX A dX A C A0 dVR d (VR / Q0 )
用 XA～VR/Q0 作图，过 VR/Q0=0.20min 的点作切线，即得该条件下的 dXA/d(VR/Q0)值 α。 VR/Q0min 0.12 0.148 0.20 0.26 0.34 0.45 XA% 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
FCO,0 FCO 26.82 4.435 16.18% FCO,0 138.4
产物粗甲醇所溶解的 CO2、CO、H2、CH4 和 N2 总量 D 为
D
(9.82 9.38 1.76 2.14 5.38)B 0.02848Bkmol / h 1000
天津大学化学工程考研复试面试问题总结01
面试问题总结011.在不分离的情况下测乙醇和水的浓度：阿贝折光仪测量2.物化实验和分析实验分别有哪些3.吸附与吸收的区别吸收的特点是物质不仅保持在表面，而且通过表面分散到整个相。
吸附则不同，物质仅在吸附表面上浓缩集成一层吸附层(或称吸附膜)，并不深入到吸附剂内部。
由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。
吸附过程是非均相过程，一相为流体混合物，一相为固体吸附剂。
气体分子从气相吸附到固体表面，其分子的自由能会降低，与未被吸附前相比，其分子的熵也是降低的。
据热力学定律：ΔG＝ΔH-TΔS其中ΔG、ΔS均为负值，则ΔH也肯定是负值。
因此，吸附过程必然是一个放热过程，所放出的热，称为该物质在此固体表面上的吸附热。
4.化工过程如何节能使用热管换热器，热泵，蓄热器，变压吸附和膜技术；加强余热的回收，提高设备效率，提高催化剂活性，开发新的生产工艺。
5.催化剂是最好是强吸附还是弱吸附（两者都不好）6.离心泵的使用：离心泵在使用前需向壳内充满被输送的液体（灌液），启动后泵轴带动叶轮一起旋转，迫使叶片间的液体旋转。
在惯性离心力的作用下，液体被甩向周围获得能量，增大静压强和流速，被输送到所需的场所。
离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽然启动离心泵也不能输送液体。
此现象即为气敷。
如何防止气缚：在启动前向壳内灌满液体。
做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。
组成部件：旋转部件：叶轮和泵轴静止部件：泵壳，填料函，轴承叶轮有：闭式，半闭式，开式，后两个易产生倒流，效率较低7.开泵前需要做什么：关闭出口阀，向泵内灌入液体8.需要什么测定总吸收系数液相温度，气相流速，进出口气体中溶质组分对惰性组分的摩尔比。
9.离心泵特性曲线的绘制及作用(1)压头—送液能力曲线(H～Q曲线)；(2)功率-送液能力曲线(N～Q曲线)；(3)效率—送液能力曲线(η～Q曲线)；(4)允许吸上真空度，送液能力曲线(Hs～Q曲线)。
《化学反应工程》教材课后习题答案 李绍芬 天津大学
dX A dX A C A0 dVR d (VR / Q0 )
用 XA～VR/Q0 作图，过 VR/Q0=0.20min 的点作切线，即得该条件下的 dXA/d(VR/Q0)值 α。 VR/Q0min 0.12 0.148 0.20 0.26 0.34 0.45 XA% 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
1 绪 论
1.1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：
2CH 3OH O 2 2HCHO 2H 2O
2CH 3OH 3O 2 2CO 2 4H 2O
进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比） ，反应后 甲醇的转化率达 72%，甲醛的收率为 69.2%。试计算 （1） （1） 反应的选择性； （2） （2） 反应器出口气体的组成。 解： （1）由（1.7）式得反应的选择性为：
2CO 4H 2 (CH 3 )2 O H 2O
CO 3H 2 CH 4 H 2O
4CO 8H 2 C4 H 9OH 3H 2O
CO H 2O CO 2 H 2
由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原 料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体 即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与 原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图 冷凝分离 合成
FCO,0 FCO 26.82 4.435 16.18% FCO,0 138.4
产物粗甲醇所溶解的 CO2、CO、H2、CH4 和 N2 总量 D 为
D
(9.82 9.38 1.76 2.14 5.38)B 0.02848Bkmol / h 1000
《化学反应工程》教材课后习题答案 李绍芬 天津大学
XCO
FCO,0 FCO 26.82 4.435 83.48% FCO,0 26.82
由已知循环气与新鲜气之摩尔比，可得反应器出口处的 CO 摩尔流量为 F’CO,0=100×0.2682+7.2×100×0.1549=138.4 kmol/h 所以 CO 的单程转化率为
X'CO
6.1
由（2.6）式可知反应物的水解速率为
r A
dC dt
Байду номын сангаас
A 0.125mol / l .h
2.2 在一管式反应器中常压 300℃等温下进行甲烷化反应：
CO 3 H 2 CH 4 H 2O
催化剂体积为 10ml，原料气中 CO 的含量为 3%，其余为 N2,H2 气体，改变进口原料 气流量 Q0 进行实验，测得出口 CO 的转化率为： Q0(ml/min) 83.3 67.6 50.0 38.5 29.4 22.2 X(%) 20 30 40 50 60 70
1 绪 论
1.1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：
2CH 3OH O 2 2HCHO 2H 2O
2CH 3OH 3O 2 2CO 2 4H 2O
进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比） ，反应后 甲醇的转化率达 72%，甲醛的收率为 69.2%。试计算 （1） （1） 反应的选择性； （2） （2） 反应器出口气体的组成。 解： （1）由（1.7）式得反应的选择性为：
由（2.6）式可知
rA
d (1 X A ) dC A dX A C A0 C A0 dt dt dt
代入速率方程式
C A0
(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k 1= 0.4h-1， k 2=0.1h-1。
A 的初始浓度为1kmol/m 3。
反应器的平均停留时间t -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 。
2013天津大学化学工程复试之面试问题捡拾
2013天大化学工程复试之面试问题捡拾先说下复试的一般流程。
复试总分200分，分三部分：笔试反应工程65分，综合面试120分，英语面试15分。
复试权重较大，复试6分相当于初试10分。
反应工程头天下午考，考试时间为90分钟，全为大题，五道左右。
综合面试第二天上午开始，按排名顺序进行。
进去抽题，先抽专业综合的题目，不会可以换一次。
实在不会也不要太紧张，老师会问些相关的问题。
然后再抽实验题目，如果不会的话，同样也可以换一次。
总的来说，题目大部分是化工原理的基础知识，还有部分反应工程和少量物化的题目。
英语面试和综合面试是同时进行的，排名在后面的同学可以先去把英语面试过掉。
英语面试分三个步骤，先自我介绍1到2分钟，然后老师会就着你的自介提一些相关的问题，比如家乡啊，兴趣啊，母校啊之类的常见问题。
最后就是抽一道汉译英的题目，专业性较强，不过不要紧，专业词汇都有注明，实在不会还可以问老师。
英语面试不拉分的，我都看到好多人满分，看到最低的也有11分。
总的说来，大家只要好好准备复试就好，不用担心外校受歧视，复试吃亏什么的。
下面我把我在场外听到的题目以及自己抽到的题目都写出来，供后来者参考。
一、专业综合知识（大部分化工原理+少量反应工程）1.层流和湍流的区别？2.什么是边界层？边界层的分类？3.离心泵的特性曲线有哪些？绘制特性曲线有什么意义？什么是离心泵的扬程？4.如何进行离心泵的选型？5.什么是气缚现象和汽蚀现象？如何防止？6.搅拌的目的和作用？7.自由沉降中，颗粒受到的阻力随流型怎样变化？球形度的影响如何？8.如何强化传热？9.怎样选择换热器中流体的流径？10.如何节能？（比如蒸发器、精馏塔、干燥器等的节能措施）11.如何选择吸收剂？12.如何选择萃取剂？萃取分离的适用场合？13.分离的方法有哪些？分别适用于哪些场合？14.什么是灵敏板？灵敏板的原理是什么？15.恒沸精馏和萃取精馏的基本原理是什么？16.塔设备设计的基本原则是什么？如何评价其性能？17.结晶分离的原理？18.膜分离的基本原理？有哪些分类？19.膜超滤的基本原理是什么？举出两个工业上应用的例子。
天津大学化学复试面试题库
天津大学理学院复试面试题
应用化学/化学2019.03
1.列出三种及以上仪器分析手段，并作简要说明（分析用途及原理）。
2.真空泵的使用原理是什么？在哪些实验中使用到了真空泵。
3.常见过渡金属离子的鉴别，不少于三种离子。
4.乙酸乙酯有机实验中为什么要选择醇过量？酸过量可不可以？
5.请列举五种以上有机人名反应。
6.请简要说明羟醛缩合反应，苯甲酸和甲醛是否可以发生反应？
7.四大化学的英文名称分别是什么？
8.请简要介绍一下乙酸乙酯反应的内容及注意要点。
9.请介绍一下本科阶段参与的科研情况（准备好内容）。
10.为什么选择报考天津大学？（南方的同学注意好回答）
11.英文翻译内容：有机化学、物理化学、化学工程、生物化学、无机化学
（见维基百科原文）。
天津大学复试反应工程习题答案5停留时间分布与反应器
=150
（4）
（4）
由于返混很小，故可用
σ
2 θ
≈
2/
Pe ，所以：
（3）由（5.20）式可得模型参数 N 为： N = 1/ σθ2 = 1/ 0.01333 = 75
0
σ
2 θ
=
∞
θ
E(θ )dθ
−θ
=
1.2 2.5θ 2 dθ −1 = 0.01333
0.8 ∫ ∫
2
2
由式（5.23）可得方差：
E(θ )dϑ θ E(θ )dϑ
(f) 0 ∫ ∫
∞
∞
(3) 若该反应器为一个非理想流动反应器，试求
(2)若该反应器为全混流反应器，试求 （a）F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)
（a） （a） F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)
(f) 0
θ E(θ )dϑ
=1 ∫
∞
（ a ） F( ∞ )=1 (b)F(0)=0 (c)E( ∞ )=0 (d)E(0)>1 (e) 0
（3） 因是一个非理想流动反应器，故可得：
（5.33-5.36）式可得： （ a ） F(1)=1-e-1=0.6321 (b)E(1)=e-1=0.3679 (c)F(0.8)=1- -0. e 8=0.5507 (d)E(0.8)= e-0.8=0.4493 (e)=E(1.2)=0.3012
（2）
（2）
数学期望 θ
及方差
σ
2 θ
。
（1） （1） 该反应器的停留时间分布函数 F(θ)及分布密度函数 E(θ)。
试求：
天大化工原理考研面试问题总结
面试问题总结032007年化学工程专业硕士研究生入学考试面试题及参考答案1、常见的塔板和填料有哪些？答：板式塔主要有：泡罩板，筛板，浮阀板，网孔板，舌形板等。
2、分离提纯的方法有哪些？答：分离提纯的方法有蒸馏（包括精馏），结晶（包括重结晶），沉淀，挥发，盐析，升华，离子交换，渗析（包括电渗析），膜分离，吸附，层析，色谱（气相色谱，液相色谱，高效液相色谱，凝胶色谱，电泳色谱等）等。
3、间歇精馏与连续精馏相比有哪些特点？答：间歇精馏为非稳态过程：间歇精馏塔一般只有精馏段等。
4、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是什么？答：塔底压强高于塔顶压强，塔顶组成中易挥发组分含量高。
5、请说出常见的几种流量计的名称，并说明各自的原理。
答：测速管（毕托管）；孔板流量计；文丘里流量计；转子流量计等。
1、分析化学在哪几个层次上认识物质？答：分析化学在物质的定性，定量和结构分析三方面认识物质，它回答的是：物质是什么，有多少，怎么样（相互关系及结构）的问题。
（回答两个方面应给满分）7、简述蒸馏过程在化工中的应用答：在化工生产过程中，常常需要将原料，中间产物或粗产物进行分离，以获得符合工艺要求的化工产品或中间产品。
化工上常见的分离过程包括蒸馏，吸收，萃取，干燥及结晶等，其中蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，应用最为广泛。
例如将原油蒸馏可得到汽油，煤油，柴油及重油等；将混合芳烃蒸馏可得到苯，甲苯及二甲苯等；将液态空气蒸馏可得到纯态的液氧和液氮等。
8、简述气体吸收在化工生产中的应用答：气体吸收在化工生产中的应用大致有以下几种。
（1）净化或精制气体。
混合气的净化或精制常采用吸收的方法。
如在合成氨工艺中，采用碳酸丙烯酯（或碳酸钾水溶液）脱出合成气中的二氧化碳等。
（2）制取某种气体的液态产品。
气体的液态产品的制取常采用吸收的方法。
如用水吸收氯化氢气体制取盐酸等。
（3）回收混合气体中所需的组分。
回收混合气体中的某种组分通常亦采取吸收的方法。
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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。
7.对于反应，21A R C k r =，1E ；A SC k r 2=，2E ，当1E ＞2E 时如何选择操作温度可以提高产物的收率？ 答：对于平行反应A RT E E A RT E RTE S R R C e k k C e k e k r r S 12212010/20/10---===，所以，当1E ＞2E 时应尽可能提高反应温度，方可提高R 的选择性，提高R 的收率。
8.停留时间分布密度函数E （t ）的含义？答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t 到t+dt 之间的流体的质点所占的分率为E （t ）dt （②分）。
⎰∞=00.1)(dt t E 。
9.停留时间分布函数F （t ）的含义？答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于t 的物料所占的分率为F （t ）。
⎰=t dt t E t F 0)()(。
10.简述描述停留时间分布函数的特征值？ 答：用两个最重要的特征值来描述——平均停留时间t 和方差2t σ。
1） t 定义式为：⎰∞=0)(dt t tE t ，平均停留时间t 是E （t ）曲线的分布中心，是E （t ）曲线对于坐标原点的一次矩，又称E （t ）的数学期望。
2） 2t σ是表示停留时间分布的分散程度的量，在数学上它是指对于平均停留时间的二次矩⎰∞-=0222)(t dt t E t t σ。
11.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？答：通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。
所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，通过观测该示踪物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。
根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。
12.简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？答：脉冲示踪法是在定常态操作的连续流动系统的入口处在t=0的瞬间输入一定量M 克的示踪剂A ，并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。
对应的曲线为E(t)曲线，0)(C C t E A =。
13.简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？ 答：阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A 且浓度为0A C的流体，同时保持系统内流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A 的浓度随时间的变化。
对应的曲线为F （t ），0)(A A C C t F =。
14.简述建立非理想流动的流动模型的步骤？答：1）通过冷态模型实验测定实验装置的停留时间分布； 2） 根据所得的有关E （t ）或F （t ）的结果通过合理的简化提出可能的流动模型，并根据停留时间分布的实验数据来确定所提出的模型中所引入的模型参数； 3） 结合反应动力学数据通过模拟计算来预测反应结果； 4） 通过一定规模的热模实验来验证模型的准确性。
15.简述非理想流动轴向扩散模型的特点？答：1）在管内径向截面上流体具有均一的流速；2）在流动方向上流体存在扩散过程，该过程类似于分子扩散，符合Fick 定律；3）轴向混合系数E Z 在管内为定值；4）径向不存在扩散；5）管内不存在死区或短路流。
16.简述非理想流动轴向扩散模型的定义？答：为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果，可借助这种返混与扩散过程的相似性，在平推流的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正，并人为的假定该轴向返混过程可以用费克（Fick ）定律加以定量描述。
所以，该模型称为“轴向分散模型”（或轴向扩散模型）17.简述非理想流动多级混合模型的特点？答：把实际的工业反应器模拟成由n 个容积相等串联的全混流区所组成，来等效的描述返混和停留时间分布对反应过程内的影响。
设反应器容积为V ，物料流入速率为v 0，则0v V t =，Nt t i =。
18.举例说明微观流体和宏观流体的区别？答；若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为微观流体；若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部具有均匀的组成和相同的停留时间，这种流体称为宏观流体。
如在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，此时气体是宏观流体，而液体为微观流体。
19.简述Langmuir 等温吸附方程的基本特点？答：1）均匀表面（或理想表面）：即催化剂表面各处的吸附能力是均一的，吸附热与表面已被吸附的程度如何无关；2）单分子层吸附；3）被吸附的分子间互不影响，也不影响别的分子；4）吸附的机理均相同，吸附形成的络合物均相同。
20.简述BET 方程测定固体催化剂比表面积的原理？ 答：测定比表面积的方法是建立在BET 方程基础之上00)1(1)(CP V P C C V P P V P m m -+=-，利用低温下测定气体在固体上的吸附量和平衡分压值，将)(0P P V P -对0P P 作图，应为一直线，斜率为C V C m )1(-，截距为C V m 1，因此可求出m V及C ，则可利用比表面积公式进行求得。
21.气—固相催化反应的动力学步骤?答：1）反应物从气流主体向催化剂的外表面和内孔扩散2）反应物在催化剂表面上吸附3）吸附的反应物转化成反应的生成物4）反应生成物从催化剂表面上脱附下来5）脱附下来的生成物向催化剂外表面、气流主体中扩散。
22.解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势？答：多孔物质催化剂的粒内扩散较为复杂。
当微孔孔径较大时，分子扩散阻力是由于分子间的碰撞所致，这种扩散为分子扩散。
当微孔孔径小于分子的自由程0.1um 时，分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞，而成为扩散阻力的主要因素，这种扩散为努森扩散。
23.简述非催化气固反应缩核模型的特点？答：非催化气固反应缩核模型是反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒子体积不变，如硫化矿的焙烧，氧化铁的还原等。
24.简述非催化气固反应缩粒模型的特点？答：非催化气固反应缩粒模型是固体粒子的粒径随反应的进行向不断缩小，如煤炭的燃烧造气，从焦碳与硫磺蒸汽制造二硫化碳。
25.简述气—液反应的宏观过程：A （g ） + bB （l ）→ 产物（l ）？答：1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；2）反应物气相组分A 从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应；3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；4）气相产物向气相主体扩散。
26.简述固定床反应器的优缺点？答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
1） 催化剂在床层内不易磨损；2） 床层内流体的流动接近于平推流，与返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力；3） 固定床中的传热较差；4） 催化剂的更换必须停产进行。
27.简述气固相催化反应固定床反应器拟均相模型的特点？答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
拟均相模型忽略了床层中粒子与流体间温度与浓度的差别。
28.简述气固相催化反应固定床反应器非均相模型的特点？答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
非均相模型考虑了粒子与流体间温度与浓度的差别。
29.简述气固相催化反应固定床反应器拟均相一维模型的特点？答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
拟均相一维模型是忽略床层中粒子与流体的温度与浓度差别，考虑在流体流动的方向（轴向）上有温度和浓度的变化，而在与流向垂直的截面上（径向）则是等温和等浓度的。
30.简述气—固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点？答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置为固定床反应器，拟均相二维模型是忽略床层中粒子与流体间温度与浓度的差别（，同时考虑流体在轴向和径向上的温度梯度和浓度梯度。
31.简述表征颗粒特征的基本参数粒径的表示方法？答：固定床中粒径的表示方法常用的有三种。
颗粒的体积相当直径定义为具有相同体积P V 的球粒子直径，表达式V d =3/1)/6(πP V ；颗粒的面积相当直径是以外表面P a 相同的球形粒子的直径，表达式a d =π/P a ；颗粒的比表面相当直径是以相同的比表面V S 的球形粒子直径来表示，表达式S d =V S /6。