化学反应工程期末题库3

一般认为，操作速度在临界流化速度和带出速度之间，但实际上颗粒大部分存在于乳 化相中，所以有些工业装置尽管操作速度高于带出速度，由于受向下的固体循环速度的影 响，使得乳化相中的流速仍然很低，颗粒夹带并不严重。在实际生产中，操作气速是根据 具体情况确定的，流化数一般在 1.5～10 的范围内，也有高达几十甚至几百的。 简要说明催化剂失活的主要原因有哪些？
固分离装置——回收因气流上升而带有的大量细粒和粉尘，使其返回床层，并避免带 出的粉尘影响产品的浓度。
13．选择操作速度的原则是什么？ 答案：① 催化剂强度差，易于粉碎，反应热不大，反应速度较慢或床层又高窄等情况下， 宜选择较低的操作速度。
② 反应速度较快，反应热效应较大，颗粒强度好或床层要求等温，床层内设构件改 善了流化质量，尽可能选择较高的操作速度。
答案：单个反应器串联操作（反应器大小、类型、操作条件可各不相同），能够提高反应
深度。单个反应器并联操作（一般为相同的操作条件、相同的结构尺寸），能够增大处理
能力。
6 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）。
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
均为一级不可逆反应，若 ＞ ，选择性 Sp 与_______无关，仅
是_______的函数。（浓度、温度）主-副大于 0，是吸热反应！
的形式相同，不能说明该反应一定是基元反应)。
2. 动力学的实验数据与速率方程相符合，仅是证明机理正确的必要条件而不是充要条件。
3. 化学计量数是速率控制步骤出现的次数，它不等同化学计量系数。
4. 无论哪种反应，反应速率总是随着转化率的升高而降低的，但不是所有反应的反应速
率随着温度的升高而加快的。
5. 对于平行反应，浓度增加，其瞬时选择性不一定增加；温度增加，其瞬时选择性不一
A. 均匀表面
B. 多分子层吸附
C. 分子间无作用
20.下列属于理想吸附等温方程的是_______。（A）
A. Langmuir 型
B. Freundlich 型
C. Temkin 型
D. ＞1 D. 吸附机理相同 D. BET 型
21.对于反应
，则 _______ 。（A）
A.
B.
C.
D.
1. 能用质量作用定律表示的速率方程不一定是基元反应。(速率方程与质量作用定律得到
定增加。
6. 温度提高时，正反应速率和逆反应速率都会增加，但其（净）速率不一定会增加。
7. 平行反应中，Cp／Cq=k1／k2，这个关系只有当各反应的速率方程形式相同时才成立
的。
8. 对于正常动力学，使用多釜串联总是比単釜有利的。对于反常动力学，使用単釜总是
比多釜串联有利的。
9. 对于瞬时选择性随转化率的增加而单调下降的情况来说，在相同最终转化率中，最终
16.平推流管式反应器其 E（t）曲线的方差
_______。（0）
17.全混流反应器 t=0 时 E（t）=_______。（ ）
18.全混流反应器其 E（θ）曲线的方差
_______。（1）
19.全混流反应器其 E（t）曲线的方差
_______。（ ）
20.工业催化剂所必备的三个主要条件是：_______、_______、_______。（活性好、选择性高、
C. 搅拌釜式反应器 D. 平推流管式反应器
13.一级不可逆液相反应
，
， 出口转化率
，每批操作时
间
， 装 置 的 生 产 能 力 为 50000 kg 产 物 R/ 天 ， =60 ， 则 反 应 器 的 体 积 V 为
_______ 。（C）
A. 19.6
B. 20.2
C. 22.2
14.对于可逆放热反应，为提高反应速率应_______。（C）
C. 9000
D. 9900
11.在间歇反应器中进行等温一级反应 A → B，
，当
时，求反
应至
所需时间 t=_______秒。（B）
A. 400
B. 460
C. 500
D. 560
12.对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。（D）
A. 间歇式反应器 B.全混流反应器
8. 如果平行反应
均为一级不可逆反应，若 ＞ ，提高选择性 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）
37.化学反应速率式为
，用浓度表示的速率常数为 ，假定符合理想气体状态方程，
如用压力表示的速率常数 ，则 =_______ 。（
）
38．活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率）
40.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（E（t）曲线）.阶跃示踪法测定停留时间
气体分布装置——包括气体预分布器和气体分布板两部分，使气体均匀分布，以形成 良好的初始流化条件，同时支撑固体颗粒。 内部构件——包括挡网、挡板和填充物等，破碎气体形成大气泡，增大气固的接触机 会，减少返混，增加反应速度和提高转化率。 换热装置——分为外夹套换热器和内管换热器，也可采用电感加热或载热体换热。用 来取出或供给反应所需要的热量。
分布对应曲线为_______。（F(t)曲线）。
1.化学反应
，其中化学反应计量系数为-1 的是哪种物质______。（A）
A.
B.
C.
D.
2.气相反应 4A + B → 3R + S 进料时无惰性气体，A 与 B 以 3∶1 的摩尔比进料，则膨胀因子 =__
_____。（C）
A. 1/4
B. 2/3
A. 提高压力
B. 降低压力
C. 提高温度
15.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（A）
A. E（t）曲线
B. F（t）曲线
C. I（t）曲线
16.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（B）
A. E（t）曲线
B. F（t）曲线
C. I（t）曲线
D. 23.4 D. 降低温度
。 7.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 8 釜式反应器中复合反应的收率与选择性的规律是怎样的？ 9 理想流动模型有哪两种类型？其基本假定和特点各是怎样的？ 10 停留时间分布的基本概念是？分哪两种类型？这两种类型的区别在哪里？ 11 停留时间分布的测定中，脉冲法和阶跃法的特点是什么？还有他们的区别在哪里？ 选择示踪剂的基本原则是什么？ 12 流化床反应器的结构主要由哪几个部分组成？各部分作用如何？ 答案： ①.结构组成：分布装置、内部构件、换热装置、气体分离装置。 ②.作用：
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）
2. 反应器的型式主要为（釜）式、（管）式、（塔）式、（固定）床和（流化）床。 3. 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。
C. –1/4
D. –2/3
3.气相反应
进料时无惰性气体， 与 以 1∶2 摩尔比进料，则膨胀
因子 =_______。（A）
A. –2
B. -1

C. 1
D. 2
4 化学反应速率式为
，如用浓度表示的速率常数为 ，用压力表示的速率常数为
，则 =_______ 。（D）
A.
B.
C.
D.
8.一级连串反应 A → P → S 在间歇式反应器中进行，使目的产物 P 浓度最大时的反应时间 _ ______。（D）
收率的大小是：间歇釜>多个连续釜串联>单一连续釜。但如果对于瞬时选择性随转化
率的增加而单调上升的情况来说，上述顺序正好相反。 10. 由于反应器太长而改用多管并联的方法是可取的，这样可以使压力降大为减少。 11．对于正常动力学，管式反应器要优于釜式反应器；反常动力学相反 12. 真密度>颗粒密度>堆密度（ρt>ρp>ρb） 1 写出复合反应收率和选择率的定义式及它们之间的关系式。 答案：收率定义式：Y＝
11.平推流管式反应器 时，E（t）=_______。（∞）
12.平推流管式反应器 时，E（t）=_______。（0）
13.平推流管式反应器 时，F（t）=_______。（1）
14.平推流管式反应器 ＜ 时，F（t）=_______。（0）
15.平推流管式反应器其 E（θ）曲线的方差
_______。（0）
34.实际流化床的压降Δp 与流速 u 关系较为复杂，通过压力降与流速关系图看出，气-固系
统、液-固系统的固定床和流化床区间都有一个（驼峰）。
35.造成大气泡和腾涌现象的主要原因有（床高与床直径之比较大）、（颗粒粒度大）、 （床内气速较高）。 36.化学反应工程的两大内容是反应动力学和反应器的设计与分析。