反应工程流化床计算题及答案
反应工程往年试题
《化学反应工程》2005-2006A一、填空：1、反应器的设计放大方法主要有（）（）（）。
2、按照操作方式，反应器可分为（）（）（）。
3、理想流动模型包括（）（）。
4、固体催化剂中气体组分的扩散形式主要有（）（）（）（）。
5、描述停留时间分布的两个函数是（）（）。
6、转化率、收率、选择性三者关系为（）。
7、固体催化剂的主要制备方法有（）（）（）（）。
8、气—液反应器按气—液相接触形态可分为（）（）（）。
9、化学吸收增强因子的物理意义是（）。
10、本征动力学与宏观动力学分别是指（）（）。
二、等温下在 BR 中进行一级不可逆液相分解反应 A→B+C，在 10 分钟内有 50%的 A 分解，要达到分解率为 80%，问需要多少时间？若反应为二级，则需要多少时间？三、英文题（学其它语种的同学做下面的中文题）An aqueous reactant stream passes through a mixed flow reactor followed by a plug flow reactor. The initial concentration of=1mol/liter. TheA is 4mol/liter. Find the concentration at the exit of the plug flow reactor if in the mixed flow reactor cAreaction is firstorder with respect to A, and the volume of the plug flow unit is three times that of the mixed flow unit.某二级液相反应，在 PFR 中达到 99%转化率需反应时间 10 分钟，如在 CSTR 中进行时，需反应时间为多少？四、有一液相反应 A→P+S，其反应速率-r A=kC A2，k=10m3/Kmol.hr， C A0=0.2Kmol/m3，V0=2m3/hr，比较下列方案，何者转化率最大？（1）PFR，体积为 4m3；（2）PFR→CSTR ，体积各为 2m3；（3）CSTR→PFR，体积各为 2m3；（4）CSTR→CSTR，体积各为 2m3。
化学反应工程习题库2
k=0.0725 ，反应活化能E=347.3kJ/mol。反应气体按理想气体处理，年工作日按330天
计算。试设计用φ50mm、长12m管子并联制作工业规模管式反应器的列管根数和反应器的
空时τ。
综合练习题
3-3某化工车间的主要产品的生产过程是70℃下进行的等温自催化反应：Ａ＋Ｒ→２Ｒ，已
知其速率方程为：-ｒA＝kCACR，kmol／(m3·h)，测得在此温度下的速率常数
10-3m3/s下，流入内径为0.025m、长为2m的管式平推流反应器中，此时可以获得0.60的转
化率。为了设计处理能力为8.89×10-2m3/s的工业反应器，若此时原始物料中含有50%的A
⒋某单一反应，其反应速率的倒数（1/-rA）与关键组分的转化率xA呈单调下降关系，则在同
等条件下应优先选择
()
①平推流或间歇操作的全混流 ②全混流 ③多釜串联全混流 ④全混流后串联平推流式
综合练习题
⒌二级不可逆反应
rA
kC
2 A0
(1
x A ) 2 的容积效率η为
(
①1 ⒍某反应
A
+②B(—1 →xRA ,)
综合练习题
⒒说出流化床数学模型中有代表性的第Ⅱ级模型——气泡两相模型的基本假定并列出反应
为一级不可逆、乳相为全混流时的未转化率模型 。(8分)
⒓简要说明描述气-液两相流传质模型的惠特曼模型的基本假定或要点并列出气相量、液相量
总括传质系数KGA、KLA与气膜、液膜传质系数kGA、kLA和亨利常数HA之间的关系式。
()
①
＝1 ②
＝0 ③ 0＜ ＜1 ④
＞1
⒔平推流反应器中流体浓度分布的特点是:
()
① 轴向上处处相同,径向上不同;
化学反应工程习题及答案二
化学反应⼯程习题及答案⼆1.化学反应过程按操作⽅法分为_______、______、_______操作。
（分批式操作、连续式操作、半间歇式）5. 反应器的型式主要为（釜）式、（管）式、（塔）式、（固定）床和（流化）床。
6. 理想流动模型是指（平推流）模型和（全混流）模型。
5.间歇釜式反应器有效体积不但与（反应时间）有关，还与（⾮⽣产时间）有关。
6. 对于平⾏反应，提⾼反应物浓度，有利于（级数⾼）的反应，降低反应物浓度有利于（级数低）的反应。
化⼯⽣产中应⽤于均相反应过程的化学反应器主要有（釜式）反应器和（管式）反应器。
7. 平⾏反应AP(主)S(副)均为⼀级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______⽆关，仅是_______的函数。
（浓度、温度）主-副⼤于0，是吸热反应！8. 如果平⾏反应)()(副主S A P A →→均为⼀级不可逆反应，若主E ＞副E ，提⾼选择性P S 应_____。
(提⾼温度)9.理想反应器是指_______、_______。
[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器]8.全混流反应器的返混_______。
（最⼤）平推流反应器的返混为_______。
（零）9.对于循环操作的平推流反应器，当循环⽐β→0时为_______反应器，⽽当β→∞时则相当于_______反应器。
10.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理⽰踪法来测定的，根据⽰踪剂的输⼊⽅式不同分为_______、_______、_______。
（脉冲法、阶跃法、周期⽰踪法） 11.平推流管式反应器t t =时，E （t ）=_______。
（∞） 12.平推流管式反应器t t ≠时，E （t ）=_______。
（0） 13.平推流管式反应器t t ≥时，F （t ）=_______。
（1） 14.平推流管式反应器t ＜t 时，F （t ）=_______。
（0）15.平推流管式反应器其E （θ）曲线的⽅差=2θσ_______。
生物反应工程原理复习题答案
生物反应工程原理复习题答案一、选择题1. 生物反应器的基本类型包括：A. 搅拌槽式B. 填充床式C. 流化床式D. 所有以上选项2. 微生物生长的四个阶段包括：A. 滞后期B. 对数生长期C. 稳定期D. 衰减期E. 所有以上选项3. 以下哪个不是生物反应器操作模式？A. 批式操作B. 连续操作C. 半连续操作D. 周期性操作二、填空题1. 生物反应器的设计通常需要考虑_________、_________和_________三个主要因素。
2. 在生物反应器中，_________是用来描述微生物生长速率的参数。
3. 微生物的代谢途径可以分为_________代谢和_________代谢。
三、简答题1. 简述批式操作和连续操作的区别。
2. 描述生物反应器中氧气传递的重要性及其影响因素。
四、计算题1. 假设一个生物反应器的体积为1000升，其中微生物的浓度为5克/升。
如果微生物的比生长速率为0.2/小时，计算1小时内生物量的增长量。
2. 给定一个流化床生物反应器，其气体流量为1000升/分钟，气体中氧气的体积分数为21%。
如果反应器的体积为5立方米，计算在30分钟内氧气的总传递量。
五、论述题1. 论述生物反应器中混合和传质的重要性，并举例说明如何优化这些过程。
2. 分析在工业生产中，为什么需要对生物反应器进行规模放大，并讨论规模放大过程中可能遇到的挑战。
六、案例分析题1. 某制药公司使用生物反应器生产抗生素。
在生产过程中，他们发现微生物的生长速率突然下降。
请分析可能的原因，并提出解决方案。
2. 一个废水处理厂使用活性污泥法处理工业废水。
请根据活性污泥法的原理，分析废水处理过程中可能出现的问题，并提出改进措施。
七、实验设计题1. 设计一个实验来评估不同搅拌速度对微生物生长速率的影响。
2. 设计一个实验来测定生物反应器中氧气的溶解度。
八、结束语通过本复习题的练习，希望能够帮助学生更好地理解和掌握生物反应工程的原理，为进一步的学习和研究打下坚实的基础。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 化学反应工程中，反应速率常数k与温度的关系遵循（）。
A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中，流体通过催化剂床层的流动方式是（）。
A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂？（）A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指（）。
A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中，为了提高反应速率，通常采取的措施是（）。
A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题（每空1分，共10分）1. 在化学反应工程中，反应速率的表达式通常为__________。
2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。
3. 催化剂的作用是__________反应速率，而不影响__________。
4. 反应器设计时，需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。
5. 根据反应器内物料流动的特点，可以将反应器分为__________流动和__________流动。
三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。
2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。
3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。
4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。
四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1，反应物A的初始浓度为1 mol/L，求10秒后A的浓度。
2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应，反应物B的初始浓度为2 mol/L，反应速率常数k=0.02 min^-1，求5分钟后B的浓度。
化学反应工程练习题解答
第一章习题1 有一反应在间歇反应器中进行，经过8min 后，反应物转化掉80％，经过18min 后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。
解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确，动力学方程2 在间歇搅拌槽式反应器中，用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯，反应式为：()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反应物配比为：A(mol):B(mol)=1:4.97，反应在100℃下进行。
A转化率达50％需要时间为24.6min，辅助生产时间为30min，每天生产2400kg醋酸丁酯（忽略分离损失），计算反应器体积。
混合物密度为750kg·m-3，反应器装填系数为0.75。
解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ，则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3 反应(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反应器中15℃下进行。
已知一次加入反应物料50kg ，其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol ·m -3，物料密度为1050kg ·m -3。
化学反应工程练习题解答
第一章习题1有一反应在间歇反应器中进行，经过8min 后，反应物转化掉80％，经过18min 后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。
解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确，动力学方程 2在间歇搅拌槽式反应器中，用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯，反应式为：()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反应物配比为：A(mol):B(mol)=1:4.97，反应在100℃下进行。
A 转化率达50％需要时间为24.6min ，辅助生产时间为30min ，每天生产2400kg 醋酸丁酯（忽略分离损失），计算反应器体积。
混合物密度为750kg·m -3，反应器装填系数为0.75。
解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ，则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3反应(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反应器中15℃下进行。
已知一次加入反应物料50kg ，其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol·m -3，物料密度为1050kg·m -3。
反应工程题库(答案自己做的,仅供参考)
一、是非题：（正确的打“√”，错误的打“×”） 1．对化学反应来说，温度越高，反应速率越大，因此高温操作，可使反应器体积最小。
（× ）2．多个PFR 串联或多个CSTR 串联，其流型仍为活塞流或全混流。
（ × ） 3．对于零级反应，由于反应速率与反应物浓度无关，因此催化剂内扩散阻力对宏观反应速率无影响。
（ × ）4．在进行均相反应动力学实验时，既可以在间歇反应器中进行，也可以在连续流动反应器中进行，但由于反应器操作方式不同，因此所得的反应动力学方程形式也是不同的。
( × )5． 间歇釜式反应器改成连续操作后，由于省去了辅助时间，因此一定能提高产量。
（ × ）6．在绝热式固定床反应器中进行一级不可逆反应，由于西勒（Thiele ）模数与反应物浓度无关，因此内扩散有效因子在床内为常数。
（ × ）7．由于全混釜的停留时间分布比任意非理想流动反应器的都宽，因此NFR t CSTR t )()(22σσ>。
（ × ）8．在一绝热反应器中，仅当进行一级反应时，其反应温度和转化率的关系才呈线性。
（ × ）9.在任意转化率下，一级不可逆连串反应在全混流反应器中进行的收率总是低于在间歇釜中进行的收率。
√10．在相同的温度下，一级连串不可逆反应A →P →Q ，在间歇反应器中进行时P 的收率总是高于在全混流中进行的P 的收率。
（ √ ）11．在全混流釜式反应器中进行液相反应,由于返混程度最大,故反应速率一定最小。
（ × ）12．因为单一反应就是基元反应，因此反应级数与化学计量系数相同。
（ × ）13．一自催化反应P A k−→−,若(-R A )=kC A C P ，由于反应级数大于零，则在达到相同的转化率时，所需的V PFR 总是小于V CSTR 。
（ ） 14．在间歇反应器（BR ）中和活塞流反应器（PFR ）中等温进行同一反应，若C A0、x Af 相同时，则t BR = τPFR 。
化学反应工程习题
化学反应工程习题第一章思考题发布时间2012年11月23日截止时间2012年12月31日满分分数 5.0作业内容 1. 化学反应工程是一门研究_____________________________________的科学。
2. 所谓数学模型是指___________________________________________。
3. 化学反应工程的数学模型包括_____________、____________、____________、____________和____________。
4. 所谓控制体积是指_____________________________________________。
5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为_____________________。
6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为_____________________。
7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为_________________________。
第二章思考题和习题1发布时间2012年11月23日截止时间2012年12月31日满分分数 5.0作业内容第二章均相反应动力学基础1. 均相反应是指___________________________________。
2. 对于反应aA + bB → pP + sS，则r P=_______r A。
3.着眼反应物A的转化率的定义式为_______。
4. 产物P的收率ΦP与得率ХP和转化率x A间的关系为_________________________________________________。
5. 化学反应速率式为r A=k C C AαC Bβ，用浓度表示的速率常数为k C，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数k P，则k C=_______k P。
6.对反应aA + bB → pP + sS的膨胀因子的定义式为___________________。
化学反应工程期末考试试题及答案
《化学反应工程》试题XXX大学化学反应工程试题B(开)卷（答案）2011—2012学年第一学期一、单项选择题：（每题2分，共20分）1．反应器中等温进行着A→P（1）和A→R（2)两个反应,当降低A的浓度后,发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低,表明(A ）A．反应(1）对A的反应级数大于反应（2） B．反应（1）对A的反应级数小于反应（2)C．反应（1)的活化能小于反应(2） D．反应（1)的反应速率常数大于反应(2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B ）A． 1.0 B. 0.25 C．0。
50 D．03．对一平行—连串反应,P为目的产物，若活化能次序为：E2<E1〈E3，为了目的产物的收率最大,则最佳操作温度序列为（ B)。
A．先高后低 B。
先低后高 C．高温操作 D．低温操作4．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率—r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为（ A ).两釜反应温度相同。
A．—r A1 > —r A2 B．-r A1 = -r A2 C．-r A1 〈—r A2 D.不能确定何者为大5。
已知一闭式反应器的,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N为( B )。
A． 4。
5 B. 5。
6 C．3。
5 D．4。
06．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生（ C）.A．物理吸附 B．化学反应 C．化学吸附 D．质量传递7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为（ B ）A．堆（积)密度 B．颗粒密度 C．真密度 D．平均密度8．在气固催化反应动力学研究中,内循环式无梯度反应器是一种( C ）。
A．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C。
全混流反应器 D。
多釜串联反应器9．某液相反应,其反应式可写成A+C R+C这种反应称为(B ）A．均相催化反应 B．自催化反应 C．链锁反应 D.可逆反应10．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B ） A．气、液均为平推流 B．气、液均为全混流C．气相平推流、液相全混流 D．气相全混流、液相平推流二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J／mol 。
化学反应工程试题库和答案(精心整理)
化学反应工程考试题库（分三个部分）（一）（综合章节）复习题一、填空题：1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。
2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。
3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。
4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。
5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。
6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。
7.平推流反应器的E函数表达式为,()0,t tE tt t⎧∞=⎪=⎨≠⎪⎩，其无因次方差2θσ=0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。
8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol⋅ hr )，该反应为 2 级反应。
9.对于反应22A B R+→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A)：(-r B)：r R＝ 1：2：2 。
10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反应。
11.某反应的计量方程为A R S→+，则其反应速率表达式不能确定。
12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。
13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。
14. 对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑 反应器的大小 ；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是 目的产物的收率 ； 15. 完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度 均一 ，并且 等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
流化床反应器操作技能考题
导读•一、填空题（每题2分,共20分）・二、判断题（每题1分,共10分）・三、选择题（每题2分,共20分）•四、简答题（每题5分,共10分）•五、开放题（每题10分，共40分）流化床反应器操作技能考题和答案：一、填空题（每题1分，共20分）1流化床反应器内的气体流动速度通常为,气固两相颗粒之间的滑移速度通常为O答案：1-10m∕s,1-10cm∕s2.流化床反应器内的颗粒流动与气流相比较，具有O答案：较小的阻力3.流化床反应器内的毛细管作用可以使颗粒之间形成,从而降低床内的扩散。
4.流化床反应器内的进气温度虽然不会直接影响反应器的活性，但是在控制反应器温度时有重要作用。
当进气温度升高时，反应器内的气体粘度,从而使热量传递速度加快。
答案：降低5.流化床反应器的操作压力通常为kPa,过高或过低都容易造成反应器的失稳。
答案：200-5006.流化床反应器常见的流化介质包括沙子、活性炭等。
这些介质的选择应考虑到其、耐热性、耐腐蚀性等性质。
答案：物理化学性质7.流化床反应器中多相流体的状态通常用气相/固相两相的表示。
答案：体积分数8.流化床反应器中颗粒的粒径分布对反应器的性能有很大影响，当颗粒的粒径分布过窄时，容易造成流化床反应器O答案：堵塞9.流化床反应器内的流化速度过大会导致形成塞流现象，而流化速度过小则容易使颗粒沉积，从而形成O答案：死角10.流化床反应器中添加的催化剂一般都具有一个最佳的密度范围，当密度低于这个范围时，反应器的催化效率会,过高时则会导致反应器的压力降低。
答案：降低二、判断题（每题1分，共10分）1流化床反应器的外部加热方式通常采用蒸汽加热或对流加热，有利于热量的传递和反应的进行。
（J/X）答案：√（正确）2.流化床反应器的操作过程中要注意控制进出料速度和温度，否则会对催化反应的速率产生较大影响。
（J/X）答案：√（正确）3.流化床反应器内的流化介质一般以液体为主，由于其具有较高的比热和热传导系数，所以热量传递速度较快。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 以下哪个不是化学反应工程研究的范畴？A. 反应器设计B. 反应动力学C. 反应过程控制D. 有机化学合成2. 反应器中，催化剂的作用是什么？A. 提高反应速率B. 改变反应平衡C. 降低反应温度D. 增加产物产量3. 在工业生产中，连续搅拌槽式反应器（CSTR）与间歇搅拌槽式反应器（BSTR）相比，以下哪个描述是正确的？A. CSTR的体积通常比BSTR大B. CSTR的物料停留时间是固定的C. BSTR可以处理更复杂的反应体系D. CSTR的操作成本通常低于BSTR4. 以下哪种反应器类型适用于快速反应？A. 填充床反应器B. 管式反应器C. 流化床反应器D. 脉冲反应器5. 反应动力学中的“零级反应”指的是什么？A. 反应速率与反应物浓度无关B. 反应速率与反应物浓度成正比C. 反应速率与反应物浓度成反比D. 反应速率与反应物浓度的平方成正比二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述反应器设计中的主要考虑因素。
7. 描述连续搅拌槽式反应器（CSTR）与间歇搅拌槽式反应器（BSTR）的主要区别。
8. 解释什么是反应器的停留时间分布（RTD）。
三、计算题（每题15分，共30分）9. 假设一个零级反应A → B，反应速率常数k=0.1 min^-1。
如果初始时刻[A]0=1 mol/L，求5分钟后[A]的浓度。
10. 给定一个反应A + B → C，反应速率表达式为r = k[A][B]，其中k=0.05 L/mol·min。
初始时刻[A]0=1 mol/L，[B]0=2 mol/L。
如果反应在CSTR中进行，且反应器体积V=10 L，进料流速F_in=1 L/min，求稳态时[A]和[B]的浓度。
四、论述题（每题30分，共30分）11. 论述在实际工业生产中，如何根据反应特性选择合适的反应器类型。
答案一、选择题1. D（有机化学合成）2. A（提高反应速率）3. D（CSTR的操作成本通常低于BSTR）4. D（脉冲反应器）5. A（反应速率与反应物浓度无关）二、简答题6. 反应器设计中的主要考虑因素包括：反应类型、反应速率、反应物和产物的性质、操作条件（如温度、压力）、安全性、成本效益、环境影响等。
化学反应工程习题第七章流化床反应器
第七章 流化床反应器1.所谓流态化就是固体粒子像_______一样进行流动的现象。
（流体）2.对于流化床反应器，当流速达到某一限值，床层刚刚能被托动时，床内粒子就开始流化起来了，这时的流体空线速称为_______。
（起始流化速度）3.对于液—固系统的流化床，流体与粒子的密度相差不大，故起始流化速度一般很小，流速进一步提高时，床层膨胀均匀且波动很小，粒子在床内的分布也比较均匀，故称作_______。
（散式流化床）4.对于气—固系统的流化床反应器，只有细颗粒床，才有明显的膨胀，待气速达到_______后才出现气泡；而对粗颗粒系统，则一旦气速超过起始流化速度后，就出现气泡，这些通称为_______。
（起始鼓泡速度、鼓泡床）5.对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统，气速超过起始流化速度后，就出现气泡，气速愈高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈，使床层波动频繁，这种流化床称为_______。
（聚式流化床）6.对于气—固系统的流化床反应器，气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层，将固体粒子一节节向上推动，直到某一位置崩落为止，这种情况叫_______。
（节涌）7.对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的曳力与粒子的重力相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为_______。
（带出速度或终端速度）8.对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的_______与粒子的_______相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为带出速度。
（曳力、重力）9.流化床反应器的mf t u u /的范围大致在10～90之间，粒子愈细，比值_______，即表示从能够流化起来到被带出为止的这一范围就愈广。
（愈大）10.流化床反应器中的操作气速0U 是根据具体情况定的，一般取流化数mf U U 0在_______范围内。
（1.5～10）11.对于气—固相流化床，部分气体是以起始流化速度流经粒子之间的空隙外，多余的气体都以气泡状态通过床层，因此人们把气泡与气泡以外的密相床部分分别称为_______与_______。
化学反应工程习题库(计算题举例及详细解答))
求：（2）在平推流反应器中所能得到的最大
c pt
；
（2）平推流反应器
c Pf sdcA
cA0
c Af
c Af
2
1 c A
2c A
2
dcA
2
要使cPf 最大，上式中 c Af 0, 此时 cPf
2 0
2c A 1 d ln(1 c A ) 0.864m ol 2 cA (1 c A ) 1 cA 0
（2）在全混流反应器中
V0 (c A0 c Af ) (rA ) f VR kcAf (c A0 cR0 c Af )VR
VR
V0 (cA0 cAf ) kcAf (1 cAf )
10 (0.99 0.01) 10.91m3 (1.512)(0.01)(1 0.01) 60
c Am
c Af
dcA 0.507m 3 c A (1 c A )
所以最小总体积， VR VR1 VR 2 0.723m3
7．两个等体积的平推流或全混流反应器形成七种组合，在等温下 1 3 进行一级不可逆反应，反应速率 rA kcA , k 1min , cA0 1kmol/ m , 平推流反应器与全混流反应器的停留时间 均为1min，计算其 最终转化率。 c A0 1 c km ol/ m 3 , x A,a 0.67 解:（a）两个全混流反应器并联，Af , a 1 2k 3
c A0
t 0.5
t 0.9
1 0.99 1 0.9 t 4.81h 0.99 1.79 1.045 1 0.99 52.9h 1.79 1.045 1 0.9
化学反应工程试题 (2)
化学反应工程原理一、选择题1、气相反应CO + 3H 2CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子CO δ=__A_。
A. -2B. -1C. 1D. 22、一级连串反应AS K 12P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C ___A____。
A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 122)(120K KK A K K C - D. 22/1210]1)/[(+K K C A3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性P S =__C_。
A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。
A. ＜0B. =0C. ≥0D. ＞05、对于单一反应组分的平行反应AP(主)S(副)，其瞬间收率P ϕ随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为____B__。
A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 多釜串联全混流反应器D. 全混流串接平推流反应器6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。
A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 循环操作的平推流反应器D. 全混流串接平推流反应器7、一级不可逆液相反应A2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率7.0=A x ，每批操作时间ht t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3m 。
A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.48、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.0，当l m ol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。
反应器分析阶段练习四答案
反应器分析课程阶段练习（第5章——第7章）一、填空题1. 在流化床中，随着气速增加，固体颗粒会经历 固定床、流化床、气流输送 等阶段。
2. 不正常流化现象有 沟流，节涌 。
3. 临界流化速度计算时颗粒直径应该采用 平均直径 来计算。
4. 流化床反应器的高径比通常为 <3 。
5. 描述流化床反应器的鼓泡床模型采用 气泡直径 作为唯一的模型参数。
6. 流化床系统的传热过程可分为 气固间，颗粒之间，床层与器壁 等部分。
7. 流化床反应器的放大方法主要有 经验放大，当量直径 等放大方法。
8. 气液鼓泡塔中的空塔气速 <5cm/s 时，处于安静区操作。
9. 气液反应过程的处理方法包括 增强因子法，效率因子法 。
10. 鼓泡塔的流动状态按空塔气速大小可分为 安静区，栓塞气泡流动区，湍流区 等流动区域。
二、简答题1．最大流化速度答：最大流化速度t u 亦称颗粒带出速度。
颗粒带出速度也等于粒子的自由沉降速度，通过颗粒沉降速度的计算可以得到最大流化速度。
2．床层粘度答：所谓床层的粘度是指床层作为均一流体，用一个虚拟的物理性质—床层粘度来比较流化床流动性能和流化质量。
采用改进的斯托姆（Stormer ）粘度计测量不同颗粒的流化床层粘度。
3．气含率答：鼓泡塔内气液混合物中气体所占的体积分率称为气含率，又称持气量。
它是衡量气体以气泡形式持留在鼓泡塔内的一个重要参数，以ε表示。
当液体静止不动时或液体流速很小时的气含率称静态气含率，以OG ε表示。
液体连续流动时的气含率称动态气含率，以G ε表示。
三、综合题1．试比较流化床和固定床两类反应器的特征。
答：a. 固体运动状态：流化床反应器固体颗粒剧烈地上下翻滚。
固定床中固体是固定不动的。
b. 温度分布：流化床中床层温度分布均匀。
固定床反应器中存在温度分布及“热点”现象。
c. 颗粒大小：流态化中固体颗粒小，存在分布。
固定床反应器中固体颗粒5-8毫米，颗粒尺寸均匀。
d. 传热速率：可用于热强度大于106kcal/m 2hr 的强放热反应。
反应工程计算题资料
1. 某工厂在间歇反应器中进行两次试验，初始浓度相同并达到相同的转化率，第一次试验在20℃下进行8天，第二次试验在120℃下进行10分钟，试估算该反应的活化能。
2. 一般情况下，反应温度上升10℃，反应速率增大一倍（即为原来的2倍）。
为了使这一规律成立，活化能与温度间应保持关系？并求出下列温度下的活化能。
温度（K ）：300，400，600.3. 醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应器中进行，转化率达到50%时需要5min ，问，转化率为75%时需要增加多长时间？4. 证明一级反应在等温条件下转化率99.9%所需要的反应时间为转化率为50%所需时间的10倍。
5. 现有0.5级反应A→P ，10min 后转化率为0.75，问半小时后转化率为多少？6. 在等温间歇反应器中进行下列液相反应：P B A →+ )/(23h m kmol c r A P ⋅=R A →2)/(5.032h m kmol c r A R ⋅=A 和B 的初始浓度均为2 kmol /m 3，P 为目标产物，试计算反应2 h 时A 的转化率和产物P 的收率。
7. 在一理想管式反应器中进行二级反应，当进料初始浓度从0.3降到0.04，而要求反应器出口的残余浓度维持在0.001。
请问进料体积流率应作如何调整？8. 四氟乙烯是生产聚四氟乙烯所用的单体，可以将一氯二氟甲烷进行热分解得到，反应方程为：HCl F C CHClF 22222+→若在0.10133Mpa ，700℃的等温条件下，用直径为100 mm 的管式反应器进行分解纯的一氯二氟甲烷，原料流量为0.4 kmol/min 。
试计算分解率为0.8时所需管长。
已知反应为一级，700℃时反应的速率常数k =0.97 s -1.9. 在理想管式反应器中进行反应P A →，反应温度555 K 、压力0.294 Mpa 。
已知进料中含有30%的A （摩尔分率），其余为惰性气体。
A 的加料流率为6.3 mol/s ，动力学方程为A A kc r =-)(为了达到转化率95%，试求该反应器的体积。
反应器题库。
流化床1.流化床反应器可以进行：硫铁矿沸腾焙烧、石油催化裂化、丙烯晴生产、苯胺、醋酸乙烯等等的生产。
2.影响临界流化速度的因素：颗粒直径，颗粒密度，流体粘度。
3.气体预分布装置有：弯管式、同心圆锥壳式、帽式、充填式、开口式。
4.气体分离装置有：旋风分离器、内过滤器。
5.流化床中的传质，一般包括：颗粒与流体间的、床层与壁或浸泡物体间的传质以及相间传质。
6.流化床中的传热，与传质类似，包括三种形式：颗粒与颗粒之间的传热、相间即气体与固体颗粒之间的传热、床层与内壁间和床层与浸没于床层中的换热器表面间的传热。
7.常见的流化床内部换热装置：列管式换热器、鼠笼式换热器、管束式换热器、蛇管式换热器8.流化床反应器的计算包括结构尺寸和反应器压力降、内部构件、9.流化床反应器的数学模型：两相模型、鼓泡床模型。
10.一般的流化床反应器，需要控制和测量的参数主要有颗粒粒度和组成、压力、温度、流量。
11.流化床的不正常现象：沟流现象、大气泡现象、腾涌现象。
12.沟流现象：沟流现象的特征是气体通过床层时形成短路，气体通过床层时，其气速超过了临界流化速度，但床层并不流化，而是大量的气体短路通过床层，床层内形成一条狭窄的通道，此时大部分床层则处于静止状态。
13.大气泡：床层中大气泡很多时，由于气泡不断搅动和破裂，床层波动大，操作不稳定，气固间接触不好，就会使气固反应效率降低，这种现象称为大气泡现象。
14.腾涌现象：就是在大气泡状态下继续增大气速，当气泡直径大到与床径相等时，就会将床层分为几段，变成一段气泡和一段颗粒的相互间隔状态。
三、名词解释1、固体流态化：将固体颗粒悬浮于运动的流体中，从而使颗粒具有类似于流体的某些宏观特性，这种流固接触状态称为固体流态化。
2、临界流化速度：也称起始流化速度、最低流化速度，是指颗粒层由固定床转为流化床时流体的表观速度。
3、带出速度：流化床中流体速度的上限，也就是流体气速增大到此值时，流体对粒子的曳力与粒子的重力相等，粒子将被气流带走。