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。（1）全回流，P为目的产物，P选择性最大为多少，此时A转化率多少？（2）若Q为目的产物，何种反应器好？（16分）

五、（一道关于吸附平衡的题目，要求用英文作答，很简单，5分）