广州大学·反应工程考试提纲
《反应工程》课程复习大纲
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《化学反应工程》课程学习资料继续教育学院《化学反应工程》课程复习大纲一、考试要求本课程是一门专业课,要求学生在学完本课程后,能够牢固掌握本课程的基本知识,并具有应用所学知识说明和处理实际问题的能力。
据此,本课程的考试着重基本知识考查和应用能力考查两个方面,包括识记、理解、应用三个层次。
各层次含义如下:识记:指学习后应当记住的内容,包括概念、原则、方法的含义等。
这是最低层次的要求。
理解:指在识记的基础上,全面把握基本概念、基本原则、基本方法,并能表达其基本内容和基本原理,能够分析和说明相关问题的区别与联系。
这是较高层次的要求。
应用:指能够用学习过的知识分析、计算和处理涉及一两个知识点或多个知识点的会计问题,包括简单应用和综合应用。
二、考试方式闭卷笔试,时间120分钟三、考试题型●判断题:10%●选择题:15%●填空题:25%●简答题:10%●计算题:40%四、考核的内容和要求(基本要求、重点、难点)总要求:掌握反应器设计与分析的最基本原理和处理方法,了解化学反应工程的发展趋势和方向,初步具备对工业反应器进行设计与分析之能力。
第一章绪论基本要求:了解反应工程课程的性质、反应器的操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法。
重点:化学反应及反应器的分类、反应器的操作方式。
一些重要的基本术语。
第二章反应动力学基础基本要求:掌握化学反应速率的不同表示方式及其相互关系;理解反应速率的浓度效应和温度效应;掌握复合反应体系中任一组分的消耗速率和生成速率的表达方法;掌握瞬时选择性的概念及其在反应器设计计算中的应用;掌握化学反应速率方程的变换与应用。
掌握定态近似及速率控制步骤的概念,学会推导多相催化反应速率方程的方法。
理解并列反应、平行反应和连串反应的动力学特征。
理解气体在固体催化剂表面上的吸附及吸附等温线,理解用实验确定反应速率方程的方法及由实验数据段动力学参数估值。
重点:化学反应速率的不同表示方式及其相互关系;复合反应体系中任一组分总的消耗速率和生成速率的表达方法;掌握瞬时选择性的概念及其在反应器设计计算中的应用;学会推导多相催化反应速率方程的方法。
《化学反应工程》课程考试大纲
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目录一、课程性质与设置目的二、课程内容和考核目标第一章化学反应动力学第一节均相反应动力学第二节气固催化反应动力学第二章反应器内流体流动与混合第一节三种典型反应器第二节典型反应过程的反应器体积计算第三节流动模型与反应器推动力、反应选择性第四节非理想流动第三章非均相反应与传递第一节气固催化反应过程的控制步骤和速率方程第二节气体与催化剂外表面间的传质和传热第三节气体在催化剂颗粒内的扩散第四节内扩散过程与化学反应第五节气固催化反应过程的数据处理第六节流固非催化反应第七节流体-流体反应第四章非等温反应器设计第一节反应器能量平衡第二节稳态连续流动反应器能量衡量第三节平衡转化率第五章气固催化反应器第一节固定床反应器设计基础第二节绝热固定床反应器第三节换热固定床反应器第四节流化床反应器第五节移动床反应器第六章反应器的稳定性第一节全混流反应器的热稳定性第二节颗粒催化剂的稳定性第三节固定床催化反应器的稳定性第七章其他反应过程第一节聚合反应过程第二节生物反应过程第三节气液固三相催化反应器三、关于大纲的说明与考核实施要求附录:题型举例一、课程性质与设置目的(一)课程的性质。
本课程是化工类专业的一门专业主干课、核心课程。
其主要内容包括化学反应动力学、反应器内流体流动与混合、非均相反应与传递、非等温反应器设计、气固催化反应器、反应器的稳定性等等,涉及了物理化学、化工热力学、化工传递过程、优化与控制等,知识领域广泛、内容新颖,对于培养学生的反应工程基础、强化工程分析能力具有十分重要的作用。
(二)课程的设置目的。
通过该课程的学习,学生能够掌握化学反应工程的基本概念、基本理论和工程分析方法,培养其分析和解决实际工程问题的能力,为学生今后开发反应过程与反应器打下扎实的理论基础。
(三)课程考核重点与每章提要。
第一章至第三章是考核重点章,第五章是考核次重点章,第四章、第六章、第七章是考核一般章。
第一章是讨论化学反应动力学,主要研究化学反应进行的机理和速率。
反应工程习题--答案
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A B。
试以产物B的6.1、在半径为R的球形催化剂上,等温进行气相反应浓度C B为纵座标,径向距离r为横座标,针对下列三种情况分别绘出产物B的浓度分布示意图。
(1)化学动力学控制(2)外扩散控制(3)内、外扩散的影响均不能忽略图中要示出C BG,C BS及C Be的相对位置,它们分别为气相主体、催化剂外表面、催化剂颗粒中心处B的浓度,C Be是B的平衡浓度。
如以产物A的浓度CA为纵座标,情况又是如何?解(1)以产物B的浓度为纵座标(2)以产物A的浓度为纵座标6.3 某催化剂,其真密度为3.60g/cm3,颗粒密度为1.65g/cm3,比表面积为100m2/g.试求该催化剂的孔容,孔隙率和平均孔半径.解:6.13 在150℃,用半径100μm的镍催化剂进行气相苯加氢反应,由于原料中氢大量过剩,可将该反应按一级(对苯)反应处理,在内,外扩散影响已消除的情况下,测得反应速率常数k p=5min-1, 苯在催化剂颗粒中有效扩散系数为0.2cm2/s,试问:(1)在0.1Mpa 下,要使η=0.8,催化剂颗粒的最大直径是多少?(2)改在2.02Mpa下操作,并假定苯的有效扩散系数与压力成反比,重复上问的计算.(3)改为液相苯加氢反应,液态苯在催化剂颗粒中的有效扩散系数10-6cm2/s.而反应速率常数保持不变,要使η=0.8,求催化剂颗粒的最大直径.解:用试差法从上二式可解得当η=0.8时,需d p<6.36cm(2)2.02Mpa时,De≈0.2×0.101/2.02=0.01 cm2/s,与此相对应:同上法可求得当η=0.8时,需d p<1.42cm(3)液相反应时,De=1×10-6cm2/s,与此相应的φ为21.51dp,同上法可求得当η=0.8时,需d p<0.0142cm.6.14 一级不可逆反应A B,在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行温度为400℃等温,测得反应物浓度为0.05kmol/m3时的反应速率为 2.5 kmol/m3床层﹒min ,该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为k v=50s-1,床层孔隙率为0.3,A的有效扩散系数为0.03cm2/s,假定外扩散阻力可不计,试求:(1)反应条件下催化剂的内扩散有效因子(2)反应器中所装催化剂颗粒的半径实验测得(-R A)=0.0417 kmol/s﹒m3床层,解上二式得η=0.0167,可见内扩散影响严重.由η=1/φ=1/8.13dp=0.0167,可解出dp=7.38cm,即反应器所装催化剂的颗粒半径为3.69cm.6.15 在0.10Mpa,530℃进行丁烷脱氢反应,采用直径5mm的球形铬铝催化剂,此催化剂的物理性质为:比表面积120m2/g,孔容0.35cm3/g,颗粒密度1.2g/cm3,曲节因子 3.4.在上述反应条件下该反应可按一级不可逆反应处理,本征反应速率常数为0.94cm3/gs,外扩散阻力可忽略,试求内扩散有效因子.解:丁烷分子量为58,λ=10-5cm,<ra>=2Vg/Sg=58.3×10-8cm,λ/2<ra>=8.576,此值与10接近,故可近似扩散是以奴森扩散为主:由(6.60)式算得η=0.465.6.16 在固定床反应器中等温进行一级不可逆反应,床内填充直径为6mm的球形催化剂,反应组分在其中的扩散系数为0.02cm2/s,在操作温度下,反应式速率常数等于0.01min-1,有人建议改有3mm的球形催化剂以提高产量,你认为采用此建议能否增产?增产幅度有多大?假定催化剂的物理性质及化学性质均不随颗粒大小而改变,并且改换粒度后仍保持同一温度操作.解:故采用此建议产量的增加是很有限的,增产量为0.00037.3 由直径为3mm的多孔球形催化剂组成的等温固定床,在其中进行一级不可逆反应,基于催化剂颗粒体积计算的反应速率常数为0.8s-1,有效扩散系数为0.013cm2/s,当床层高度为2m时,可达到所要求的转化率.为了减小床层的压力降,改用直径为6mm的球形催化剂,其余条件均不变,,流体在床层中流动均为层流,试计算:(1)催化剂床层高度;(2)床层压力降减小的百分率.解(1)求dp为6mm的床层高度L2,已知数据:dp1=3mm=0.3cm,dp2=0.6cm,L1=2m,kp=0.8s-1,De=0.013cm2/s(2)求床层压力降减小的百分率:假定床层的空隙率不变,则有:层流流动时:(1),(2)式联立:床层压力降减少的百分率为:7.6 在绝热催化反应器中进行二氧化硫氧化反应,入口温度为420℃,入口气体中SO2浓度为7%(mol);出口温度为590℃,出口气体中SO2含量为2.1%(mol) ,在催化剂床层内A,B,C三点进行测定.(1)测得A点的温度为620℃,你认为正确吗?为什么?(2)测得B点的转化率为80%,你认为正确吗?为什么?(3)测得C点的转化率为50%,经再三检验结果正确无误,估计一下C点的温度.解(1)绝热床内的温度是呈线性上升的,出口处温度最高,床内任一点温度不可能高于出口温度,故620℃是不可能的.(2)出口处SO2的转化率为(0.07-0.021)×100%/0.07=70%.床层内部任一点处转化率不可能高于70%,故转化率为80%是不可能的.(3)△t=λ△X A, 590-420=λ×0.7 λ=(590-420)/0.7=242.867.12 图7.C和图7.D分别为两个化学反应的T-X图,图中AB为平衡曲线,NP 为最佳温度曲线,AM为等温线,GD为绝热线,GK为非绝热变温操作线,HB为等转化率线.(1)试比较这两个图的差异,并说明造成这些差异的根本原因.(2)采用固定床反应器进行图7.C所示反应,分别按MA,GD和GK操作线操作,要求最终转化率达到50%,试比较这三种操作所需催化剂量的大小,说明原因.(3)对图7.D所示的反应,重复(2)的比较.(4)对于(2)和(3)的比较结果,你认为是普遍规律呢还是个别情况.解:(1):图7.C 图7.DA.T升高,平衡转化率减小 T升高,平衡转化率增大B.有最佳温度曲线无最佳温度曲线C.绝热操作线斜率为正绝热操作线斜率为负D.非绝热变温操作线有热点非绝热变温操作线有”冷点”造成以上差异的根本原因是:图7.C是可逆放热反应的X-T关系,而图7.D 是可逆吸热反应的X-T关系.(2)因是可逆放热反应,操作线接近TOP线的程度越大,催化剂用量越小,从图7.C看,在转化率从0到50%这一范围内,MA线最接近TOP曲线,所以等温操作所需催化剂最少,绝热操作(GD线)居中,非绝热变温操作(GK线)催化剂用量最大.(3)对图7.D,是吸热反应,反应温度高则催化剂用量小,从图7.D看,GK线的操作温度最高,催化剂用最最小,绝热操作居中,等温操作温度最低,因而催化剂用量最大.(4)等温操作线的位置(即等温操作所维持的温度)对(2),(3)的比较结果有很大影响,例如图7.C的等温操作线MA左移(即降低等温操作的操作温度),它与T OP 曲线的接近程度就会发生变化,与GD线和DK线相比,在转化率0到50%范围内,MA线不一定最接近T OP线,因而不一定是等温操作所需催化剂用量最小.对图7.D,如果等温操作线MA右移,即提高等温操作的温度,可使MA,GD和GK各线的操作温度的高低顺序发生变化.另外,如果最终转化率不是50%,例如是70%,对图7.C,在反应后期(即转化率接近70%的部分)最接近T OP线的是GD线,绝热操作的催化剂用量最小(反应后期接近T OP线的程度对催化剂用量大小起关键作用.所以说,(2),(3)比较结果,并非普遍规律.7.15 常压下用直径为6mm的球形氧化铝为催化剂进行乙腈合成反应,操作条件与习题7.10同,此时内扩散影响不能忽略,而外扩散影响可不计,氧化铝的物理性质如下:孔容0.45cm3/g,颗粒密度1.1g/cm3,比表面积180m2/g,曲节因子等于3.2.试计算第一段的催化剂用量.解:r’A----反应速率,kmol/m3粒子﹒h ρb----颗粒密度,kg/m3粒子r’A=ρb× 3.08×104exp(-7960/T)(1-X A) kmol/hm3粒子,而r’A=kpC A=kpC A0(1-X A)T0/T,kp是以颗粒体积计的反应速率常数,因此,代入数据得:化简之题给: V g=0.45 cm3/g S g=180m2/g=180×104cm2/g平均孔径<ra>=2V g/S g=2×0.45/180×104=5×10-7cm常压下气体分子运动的平均自由程近似等于10-5cm,因此,λ/2<ra>=10-5/(2×5×10-7)=10,可见以努森扩散为主,乙炔分子量为26,故:由7.10题解知,第一段绝热热线方程是T=770.4+171.5x A进口处()()1/4469.5770.4exp3980/770.414.11 =-=φ出口处可见,第一段床层各处内扩散影响严重,因此有η=1/φ第一段催化剂用量:计算得到X A与f(X A)的一系列数值如下:(7.10)题已算出F A0=22.09 kmol/h,因此有:w 1=22.09×4.311=95.23 Kg7.10在氧化铝催化剂上进行乙腈的合成反应:设原料气的摩尔比为C 2H 2:NH 3:H 2=1:2.2:1,采用三段绝热式反应器,段间间接冷却,使每段出口温度均为550℃,而每段入口温度亦相同,已知反应速率式可近似地表示为:式中A x 为乙炔的转化率,液体的平均热容为128/=⋅pC J mol K ,如要求乙炔转化率达到92%,并且日产乙腈20吨,问需催化剂量多少?解:以A 表示乙炔, 在热衡算中忽略反应过程总摩尔数的变化,并把各段的p C视为相等,对每一段均有:依题意,各段进出口温度相等即各段△T 相等,所以各段转化率差△X A 亦相等,因此有:△X A =1/3×0.92=0.3067各段△T 为: △T=171.5△X A =171.5×0.3067=52.59K因而各段进口温度=823-52.59=770.4K因此,w 1=22.09×0.2576=5.690 Kg23催化剂总重量=5.69+9.304+22.96=37.95 Kg8.2 用1.2M 的氨水吸收某生产装置出口气中的二氧化喘,当气流主体中二氧化碳分压为1.013×10-3Mpa 时,该处的二氧化碳吸收速率为多少?已知:液相中CO 2和NH 3的扩散系数均为3.5×10-5cm 2/s,二级反应速率常数为38.6×105cm 3/mols,二氧化碳的溶解度系数为 1.53×10-10mol/cm 3Pa,k L =0.04cm/s,k G =3.22×10-10mol/cm 2sPa,相界面积a L =2.0cm 2/cm 3.解:按拟一级反应处理,反应速率常数:5331238.610 1.210 4.632100.0410.06--==⨯⨯⨯=⨯===八田数B L k k C s k 属于快速反应,其增大因子:10.06==β因此:亦即:。
(完整版)反应工程总复习题(答案)
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59、可逆放热反应的x-T曲线如图所示,在图中A-H各点中:反应速率为零的点为:
(A)
(A)A和B和C(B)D和E和F(C)G和H
60、如上图,在D、E、F三点中,反应速率由大到小的顺序为:(A)
(A)D>E>F(B)D<E<F(C)无法确定
二、多选题(共20小题,每题1分)
1、一个反应器的特性一般从如下哪几个方面进行描述?(BCE)
A、体积大小B、物质传递C、热量传递D、形状E、动量传递
2、稳态连续操作的反应器特点包括:(BC)
A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零
32、理想平推流反应器达到稳定的定常态操作时,下列哪些说法是正确的:(BC)
C、增大反应器直径D、提高反应器长度
9、固定催化反应床层的空隙率 是影响床层流体流动特性的重要参数,一般情况下当 过大或床层填充不匀时,会导致流体产生:(ABC)
A、沟流现象B、短路流C、壁效应D、床层热点
10、若气固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(AB)
A、减小催化剂粒径B、改善床层空隙率均一C、增大反应器直径
A、瞬间理想混合B、返混程度为零
C、出口物料参数与器内相同D、独立变量为空间
7、其一级不可逆反应在CSTR中进行时可能有1至3个定常态操作点,则稳定的操作点可能有几个?(ABC)
A、没有B、1个C、2个D、3个
8、可以通过下述何种方式来有效消除固定床反应器的壁效应现象:(BC)
A、增大催化剂颗粒粒径B、减少催化剂颗粒粒径
a、C-Fb、A-Bc、D-Ed、Ge、C
16、对于多段绝热固定床反应器,采用段间换热装置的目的主要是为了:(AB)
化学反应工程考试重点复习题
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2010—2011学年第二学期期末考试试卷一、填空(20×1ˊ=20ˊ)1、搅拌釜式反应器主要由壳体 、 、 、换热装置四大部分组成。
2、化学动力学方程一般用表达式),(T c f r i =±表示,说明影响反应速率最主要的影响因素是 、 。
3、填料塔中的填料性能优劣衡量三要素:效率、 及 。
填料综合性能评价最好的是 。
4、催化剂必须具备 、 、长寿命这三个条件。
5、气固催化反应过程化学吸附速率方程式: 、若固体吸附剂仅吸附组分A ,朗缪尔吸附等温方程: 。
6、搅拌器按 、 来进行选型。
气液相分散过程选用 ,低黏度均相液体混合选用 。
7、在系统中进行一连串反应 ,组分 A 的生成速率方程式: 、组分B 的生成速率方程式: 。
8、搅拌釜式反应器的换热装置有 、蛇管、 、列管、回流冷凝式。
9、催化剂非球形颗粒面积相当直径计算公式a d = 。
10、催化剂失活是由玷污、烧结、 、中毒等原因造成的。
二、问答题(5×5ˊ=25ˊ)1、 均相反应器有哪些?如何选择均相反应器?2、怎样理解“反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度,活化能表明温度对反应速率的敏感程度?12k k A B C −−→−−→3、气固相催化反应过程分为几个步骤并简述?4、理想流动模型分为哪两种类型,并简述这两种类型的各自特征?5、固定床催化反应器的床层空隙率ε的概念?影响因素是什么?为什么空隙率ε是固定床反应器的重要参数?三、计算题(10ˊ+15ˊ+15ˊ+15ˊ=55ˊ)【3-1】 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相反应A B + C ,在5min 内有40%的A 分解,在达到分解率为80%,(1)问需要多少时间?(2)若反应为二级反应,则需要多少时间?【3-2】在总长为4m 的固定床反应器中,反应气体以8 kg/(m 2.s)的质量流速通过床层,流体的黏度 ,流体的密度 。
如果床层中催化剂颗粒的直径为2.5mm ,床层的堆积密度为754kg/m 3,催化剂的表观密度为1300kg/m 3,求:(1)催化剂床层的空隙率ε ?(2)流体流动的修正雷诺数eM R ?(3)床层的压力降p ∆ ?32.46/fkg m ρ=51.810fPa s μ-=⨯【3-3】在体积312.0m V R =的连续操作釜式反应器中进行反应 ,式中min /731•=kmol m k 、m in /332•=kmol m k ,A 、B 两种物料以等体积加入反应器中,其中A 摩尔浓度为3/8.2m kmol ,B 摩尔浓度为3/6.1m kmol 。
广州大学《工程项目管理》考试大纲
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广州大学2014年工程管理专业招收本科插班生
《工程项目管理》考试大纲
一、考试内容、要求和目的
第一章工程项目管理概论
1.项目的概念及特征(掌握)
2.工程项目管理的概念及职能(重点掌握)
3.工程项目建设程序的划分(掌握)
第二章工程项目策划
1.工程项目策划的分类及作用(了解)
2.工程项目可行性研究的概念及步骤(掌握)
第三章工程项目建设模式
1.工程项目管理的类型和任务(掌握)
2.工程项目的主要承发包模式(重点掌握)
第四章工程项目组织管理
1.组织结构的设计及原则(了解)
2.工程项目的主要组织形式(掌握)
第五章工程项目进度计划
1.网络计划技术(重点掌握)
2.进度控制方法、措施及主要任务(掌握)
第六章工程项目造价控制
1.工程项目投资控制的内容及重点(掌握)
2.施工各个阶段成本控制的内容(了解)
第七章工程项目质量控制
1.工程项目质量控制的过程和要点(掌握)
2.施工质量控制的要点和方法(重点掌握)
第八章建设工程合同
1.建设工程合同体系(掌握)
2.工程项目合同的履行管理(了解)
二、考试时间与题型
1.考试时间:120分钟。
2.题型包括选择题、简答题、计算题、综合分析题等。
三、参考书
陆惠民,苏振民,王延树,《工程项目管理》,东南大学出版社,2010年版。
化学反应工程考博题库
![化学反应工程考博题库](https://img.taocdn.com/s3/m/e201c778a98271fe910ef919.png)
化学反应工程考博试卷一一、(20分)以甲烷生产合成气这一复杂反应体系可以表示为〔(CO2, H2O, H2, CH4,CO, N2)(H, C, N, O)〕,试确定该反应体系的独立反应数,并写出一组独立反应;如果已知反应体系的初始组成,请列出计算该体系在温度T (K)、压力P (kPa)时平衡组成的计算步骤。
二、(20分)在两种不同粒度的球形催化剂上,测得某一级不可逆反应的表观反应速率如下∶d p=0.6cm r obs=0.090 mol/(g cat·h)d p=0.3cm r obs=0.162 mol/(g cat·h)计算在这两种情况下,催化剂的内部效率因子各为多少?不存在内外扩散影响时,催化剂的本征反应速率为多大?(可以使用温度集总模型处理)。
三、(20分)在片状催化剂上,进行平行反应k1A Rk2A ———UR为目的产物。
两个反应均为一级不可逆反应,催化剂失活时只对主反应产生影响。
已知k1/k2=4,ψ1=1。
这里ψ1为依据反应速率常数k1、及催化剂粒度和有效扩散系数计算得到的Thiele模数,试计算下列两种情况下的反应选择性∶(1)、新鲜催化剂;(2)、失活催化剂活性为起始活性的60%时。
四、(20分)为了用于测定气-固催化反应的本征动力学,请您设计一套固定床积分反应器。
列出主要的设计步骤,说明实验反应器主要尺寸的选取原则;简要分析操作条件对实验结果可靠性的影响,并简述动力学数据的处理程序。
五、(20分)试证明在CSTR反应器中发生一级不可逆放热反应时,反应系统定态稳定的必要条件为∶dQ dT dQ dTr g并根据CSTR反应器的多定态特性,制定一个反应器在高反应速率状态下操作的开工方案。
化学反应工程考博试卷二一、(20分)下列一级可逆单分子反应系统,其反应网络如下:A1 A2 A3A7A4 A5 A61)请写出反应速率常数矩阵K 的表达式(Aj Kij Ai)2)利用特征方向法处理类似复杂的反应网络时,其计算步骤是什么?3)利用集总动力学方法处理复杂反应体系时,一般来讲,按照什么原则划分集总模型?二、(20分)为了确定内扩散对反应影响的重要性,在实验室中用不同粒度的催化剂进行了一系列实验,在其它参数相同的条件下,测得不同粒度催化剂的(1)确定本征反应速率常数k和有效扩散系数De;(2)对尺度为φ0.5cm×0.5cm的圆柱形工业催化剂,预测其内扩散有效因子和表观反应速率。
化学反应工程
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中国学术期刊文摘
20 年 1 06 2卷 第 1 6期
在碱性条件下 吸附絮凝处理甘蔗渣 蒸煮 黑液 .通过 实验 获得适宜吸 附絮凝 条件 为:膨润土用量 10 g L 2 / ,双氰胺 一 甲醛 絮凝剂用量 6 mL L / ,反应温度 4 ℃, 0 快速搅拌 时间 2m n 澄清 时间 2 .分 , i 5h 析表 明:吸附絮凝 沉淀物 中除含 大量木 质素外 ,还含 有氮 、钾等营养元 素,为 制备 固体有机 肥料创造 了条件 ;上层 清 液可作为工艺水循环使用 .图 2 3参 表
0 1 1 0 6628 5 0 ・2 3 1
以显齿蛇葡 萄叶为原料,采用微波破细 胞进行预 处理 ,然后,采用热水搅拌 的 方 法提 取 显 齿 蛇 葡 萄 中 的 二 氢 杨 梅 素 .通过透射 电镜对显齿蛇葡萄 叶细胞 微观构象进行 观察 ,探讨不 同微波 照射 条件对植物 叶片微观结构 的影 响来解 析 微波强化提取机理 . 结果表明: 3 0W 在 0 和微波预处理 时间 5 m n或微 波功率达 i 到 6 0W 和处理 时间为 2m n 时 ,细胞 0 i 壁 出现褶皱并 有部分破裂 ,之后 随着 照 射功率 的加大 以及 微波预处理 时间的延 长 ,细胞壁 的破 裂情况越来越 明显.这 就说 明了细胞 内的极性物质在 吸收微波 能后温度迅速 上升,导致细胞 内蒸气压 也随之迅速上升 ,超过 了细胞壁膨胀 的 能力 ,最终使得 细胞壁破裂 ,从而使细 胞 内 的 有 效 成 分 的 提 取 分 离 变 得 容 易 .这就是微 波辅助提取植物胞 内有效 成分的提取效率 大为提高的原故 .图 3 表 1 2 参 0 关键词:微波辅助 萃取 ;二氢杨梅素 : 微波 萃取 机理:显齿蛇葡萄 0 1 1 1 6620 5 0・ 4 化 学反应 工程 3 2 聚偏 氟 乙烯 (V F 中空纤维 复 合纳 滤 PD) 膜 的 研 究 I 复 合 纳 滤 膜 的 制 备 = .
反应工程考试复习资料
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1、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只比,所以三者相等。
2、简述非理想流动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3、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:阶跃示踪发是对于定是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C A0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),F(t)=C t /C 0。
4、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:脉冲示踪法是对于常态的连续流动系统,在某瞬间t=0将流入体系的流体切换为含有示踪剂A且浓度为C A0的流体,同时保持体系内流动模式不变,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),F(t)= C A /C A05、气-固相催化反应的动力学步骤?答:①反应物从气流主题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。
6、简述双膜理论答:该模型设想在气-液两相流的相界面处存在着呈滞留状态的气膜和液膜,而把气液两相阻力集中在这两个流体膜内,而假定气相主体和液相主题内组成均一,不存在传质阻力。
反应工程 08复习提纲
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0.4
0
0.4 dxA dxA 2 RT 0 1.2 1010 exp( 10000 T )( x ) k (1 x A ) / 1 A
2 RT
0.4
0
dxA 10000 10 1.2 10 exp( )(1 x A ) 373 423 x A
• 对积分号进行辛普生数值积分:取5个点
1 ( rA3 )
' n A
…… …… …… ……
n A0
例:
1 (rA )
1 xA (rA ) kc kc ( )n 1 A y A0 x A k k0e
E RT
T T0 ( x A x A0 )
xA
xA
0
dxA L S B W ' FA0 (rA ) FA0
W dW x A dx W A 0 F 0 ( r ' ) FA0 A0 A
例:
1 xA n (rA ) kc kc ( ) 1 A y A0 x A
' n A n A0 E RT
k k0e
T T0 x A
1 (rA )
xA
求解单层绝热式固定床的步骤: (1)已知进料状态参数T0、xA0、FA0及物 性参数,反应热效应,以及反应速率表 ' 达式 (rA ) f T , x A (2)根据热量衡算式,计算与xAi相应的温 度T i值 (3)对应的T i, xAi值代入反应速率式,得 1 到 ' ~xAi的对应值;
解:由等时间间隔的脉冲示踪C(t)~t数据,可得:
t
tC (t )
0 0
2
反应工程ZLJ (1)
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1宏观反应动力学:在工业规模进行的化学反应器中,化学反应过程与质量、热量及动量传递过程同时进行,这种化学反应与物理变化工程的综合,成为宏观反应过程。
研究宏观反应过程的动力学称为宏观反应动力学。
2本征动力学:是在理想条件下研究化学反应进行的机理和反应物系组成、温度、压力等参数对反应速率的影响,但不包括传递过程及反应器结构等参数对反应速率的影响。
3宏观反应动力学和本征反应动力学的不同:宏观反应动力学除了研究化学反应本身以外,还要考虑到质量、热量、动量传递过程对化学反应的交联作用及相互影响。
4化学反应的分类化学反应的角度看: 无机反应有机反应生化反应根据反应过程是否可用一个化学反应方程式描述,分为单一反应和复合反应。
根据反应所涉及的相态数目,将反应分为均相反应和多相反应一般将可逆反应作为单一反应处理。
复合反应一般可分为并联反应,串联反应和串—并联反应。
反应物在单一相态中进行称为均相反应,反应物(和催化剂)处于两个以上相态中且必须通过相界面传质才能实现的反应称为多相反应,因此苯的氧化和加氢反应中存在两个相态,属于多相反应。
均相反应一般分为气相反应和液相反应两大类,而多相反应根据气、液、固三种不同相态的不同组合可分为许多类。
5均相反应器从形状上区分为釜式和管式两大类,按操作方法有间歇,连续,半连续三种。
按反应器内空间或时间的温度分布状态,有等温和非等温两类反应器。
6釜式反应器中,一般要设置搅拌器,以保证反应器内流体充分混合,使反应器内各点的温度和浓度相同。
反应热的移出(放热时)或补充(吸热时)一般有两种方法,在反应器外设置夹套或在反应器内设置套管,通过夹套中或套管中的热载体或冷载体与反应器的热交换,可移出反应放出的热量或补充反应所需的热量。
7釜式反应器可以采用间歇或连续进出物料的方式进行操作8管式反应器包括单管管式反应器和多管管式反应器。
多管式反应器的结构与列管式换热器相似,主要用于反应热效应较大的场合管式反应器是一种连续操作反应器,它不仅可用于气相和液相等均相反应器,而且可用于气固反应,气液反应,气液固反应等多相反应。
高等反应工程期末复习资料
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高等反应工程期末复习资料高等反应工程期末复习资料高等反应工程是化学工程领域的重要学科,它研究化学反应在工业生产中的应用和优化。
在工程实践中,反应工程师需要掌握反应动力学、反应器设计和反应工艺优化等知识,以保证化学反应的高效进行。
本文将从这些方面进行讨论,为大家提供一份高等反应工程期末复习资料。
一、反应动力学反应动力学是研究化学反应速率与反应条件之间关系的学科。
在反应工程中,了解反应动力学是非常重要的,因为它可以帮助我们预测反应的速率和选择合适的反应条件。
常见的反应动力学模型有零级、一级、二级和伪一级反应动力学模型。
此外,还有常见的反应速率方程,如Arrhenius方程和Michaelis-Menten方程等。
二、反应器设计反应器是进行化学反应的装置,它的设计直接影响到反应的效果和产物的纯度。
在反应器设计中,需要考虑反应动力学、传热和传质等因素。
常见的反应器类型有批量反应器、连续流动反应器和半连续流动反应器等。
不同类型的反应器在反应条件和产物纯度等方面有所差异,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的反应器。
三、反应工艺优化反应工艺优化是指通过调整反应条件和操作参数,以提高反应效率和产物纯度的过程。
在反应工程中,我们常常需要考虑多个因素的综合影响,如温度、压力、反应物浓度和催化剂选择等。
通过合理的工艺优化,可以降低生产成本、提高产物收率和降低废物排放。
常见的反应工艺优化方法有响应面法、遗传算法和模拟退火算法等。
四、反应工程应用高等反应工程在工业生产中有广泛的应用。
例如,反应工程在石油化工领域中用于催化裂化、重整和氢化等反应过程。
在化学制药领域,反应工程可以应用于药物合成和精细化工过程中。
此外,反应工程还在环境保护和能源领域中发挥着重要作用,例如废水处理和生物质能源转化等。
总结:高等反应工程是化学工程领域的重要学科,它研究化学反应在工业生产中的应用和优化。
反应动力学、反应器设计和反应工艺优化是高等反应工程的核心内容。
广州大学化学反应工程试卷(含答案)创新讲解
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广州大学 2014-2015 学年第 一 学期考试卷课程 化学反应工程 考试形式(闭卷,考试)一 填空题(每空1分,共20分)1.半衰期是指 所需的时间,对于A P −−→反应,反应速率为)/(532h m kmol C r A A ⋅=-,C A0=3kmol/m 3,则该反应的半衰期2/1t 是 。
2.某活化的Al 2O 3催化剂,采用汞-氦法测定孔体积。
已知催化剂的质量为101.5g ,被样品置换的氦气体积为40cm 3,置换汞的体积为82cm 3,则催化剂的颗粒体积V p = cm 3/g 催化剂,催化剂的孔体积V g = cm 3/g 催化剂,颗粒密度P ρ= g/cm 3催化剂,催化剂空隙率εp 为 。
3. 当分子管径d 0小于分子的平均自由程λ(d 0/λ<0.1), 此时扩散为 ,扩散的阻力主要来自 ,扩散系数与 有关。
(选择“压力”或“温度”)。
4.气液反应用 来判别反应快慢的程度。
对于气液瞬间反应,液相主体中反应物A 的浓度C AL = ,反应主要在 上进行,宜采用 反应器。
5. T-x 图中,多段绝热床反应器段间间接冷却时,冷却线为 ;用原料气直接冷激时,冷却线为 。
多段绝热床每段出口温度位于 之间。
6.对于气-固相流化床,流体通过床层可视为 ,流化床催化剂颗粒内外扩散 ,宏观动力学与本征动力学 。
7. 连续釜式反应器中发生一级不可逆放热反应,存在三个定态点,其中仅一个稳态的定态点,该点的数学特点为 。
二 选择题(每题2分,共20分)1. 反应器中发生反应3224546NH O NO H O +−−→+,已知反应器中32=32NH O ::,则反应的膨胀因子2O δ= ,膨胀率2O ε= 。
A. 0.25,0.08 B. 0.2,0.08 C. 0.25,0.1 D. 0.2,0.1 2. 对于反应D C B A 432+=+,下列描述正确的是 。
A. A 的消耗速率dt dn V r AA 1=- B. A 的消耗速率dtdC r A A -=- C. A 的消耗速率dt d V r A ξ1-=- D. C A r r 31=- 3.由下图推测反应的级数为 。
《化学反应工程》课程综合复习资料
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《化学反应工程》课程综合复习资料一、填空题:1.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为、和。
2.多级混合模型的唯一模型参数为,轴向扩散模型的唯一模型参数为。
3.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;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是。
4.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是、和。
5.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和。
6.反应级数(可能/不可能)是0,基元反应的分子数(可能/不可能)是0。
7.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度,并且(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。
8.对于一个在全混流反应器里进行的放热反应,一般可以出现三个定常态操作点M1、M2、M3,如下图所示,其中M1和M3这两点我们称之为的定常态操作点,M2则称为的定常态操作点。
实际操作时,我们一般选择M1、M2、M3中哪一个操作点?X AT9.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和阶跃示踪。
二、选择题:1.对于瞬时收率和总收率,下列正确的说法有(多项选择)。
A. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系。
2.某反应速率常数的单位为m3/(mol.hr),该反应为级反应。
A. 零级;B. 一级;C. 二级;D. 不能确定。
3. 对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k n E ,k −−−→−−−−→−,,活化能E 1 > E 2,反应级数n 1 < n 2,如果目的产物是R 的话,我们应该在 条件下操作。
A. 高温、反应物A 高浓度;B. 高温、反应物A 低浓度;C. 低温、反应物A 高浓度;D. 低温、反应物A 低浓度。
广工市政工程考试提纲完整版
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城市市政工程规划复习题:试题类型:名词解释15分(每题3×5);单项选择40分(每题1×40);问答题7题,共45分第1章市政工程的定义,分狭义和广义两部分内容。
P5市政工程也成市政公共设施或城市公共设施,其内容十分广泛,因此又有广义与侠义之分。
广义市政工程基础设施包括给水工程、排水工程、污水处理工程、内外交通、道路桥梁工程、电力工程、电信工程、燃气工程、集中供热工程、消防、防洪工程、抗震防灾、园林绿化、环境卫生以及垃圾处理等,侠义的市政工程基础设施主要指城市建成区及规划区范围内的给水、排水、电力、电信、燃气、供热、环卫设施等工程,是城市基础设施最主要也是最基本的内容。
本书中市政工程包括哪八大工程。
P6(1)城市给水工程(2)城市排水工程(3)城市电力工程(4)城市通信工程(5)城市燃气工程(6)城市供热工程(7)城市环境卫生工程(8)城市综合防灾工程市政工程规划的程序是什么?p10(1)拟定市政工程规划建设目标(2)编制城市市政工程总体规划(3)编制城市市政工程分区规划(4)编制城市市政工程详细规划第2章城市给水工程系统的组成,每个部分的作用是什么?p12城市给水工程,按其工作过程大致可分为三个部分,即取水工程、净水工程和输配水工程,并用水泵联系,组成一个供水系统。
(1)取水工程。
包括选择水源和取水地点,建造适宜的取水构筑物,其主要任务是保证城市有足够的用水量。
(2)净水工程。
建造给水处理构筑物,对天然水质进行处理,以满足生活饮用水是指标准或工业生产用水水质标准要求。
(3)输配水工程。
将足够的水量输送和分配到各用水地点,并保证水压和水质。
为此需敷设输水管道、配水官网和建造泵站以及水塔、水池等调节构筑物。
水塔或高地水池常设于城市较高地区,借以调节用水量并保持官网中有一定压力。
在输配水工程中,输水管道及城市官网较长,它的投资占很大比重,一般约占给水工程总投资的50%~80%。
城市给水系统的布置形式有几种,各自的特点。
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化学反应工程考试大纲
第一章:均相单一反应动力学和理想反应器
1.某一化学反应转化率的表达式(1.1.5)及计算,总转化率、分段转化率、全程转化率及单程转化率之间的区别。
(P5)
2.化学反应速率的表达式、反应中各个组分的生成或消耗速率之间的相互关系(1-10,1.1.15)。
(P6-71)
3.幂函数型的动力学方程(1.1-17)中速率常数k与级数、反应组分含量的表示方式(浓度、压力和摩尔分数)之间的关系,阿累尼乌斯方程的表达式(1.1-18)。
(P7)
4.半衰期的概念及不同级数的反应的半衰期计算,了解建立动力学方程的两种方法。
(P8-9)
5.简单混合和返混的区别,按返混情况不同反应器的分类及各个反应器的特点。
(P13-14)
6.反应时间、停留时间、空间时间、空速(1.3-5,1.3-6)的定义及相应的计算。
(P15-16)
7.间歇反应器的特性,间歇反应器反应时间的计算(1.4-5),间歇反应器的图解计算。
(P17-18,)
8.间歇反应器反应体积的计算。
(P21例1-3)
9.理想置换反应器的特性,空时的计算(1.4-15,1.4-16),平推流反应器图解计算示意图及反应器体积的计算。
(P22-23,例1-4)
10.膨胀因子、膨胀率的概念、相互关系及计算(1.4-17,1.4-18,1.4-20)。
(P24-25)
11.全混流反应器的特性,图解计算示意图及空时的计算(1.4-31)。
(P27-28,例1-7)
第二章:复合反应与反应器选型
1.n级反应在简单反应器中性能的比较。
(P42)
2.平推流反应器及全混流反应器的串并联空时的计算。
一级反应中N个全混釜转化率的计算(2.1.9,2.1.15)。
(P43-45)
3.自催化反应所用反应器的最优组合及反应时间的计算。
(P49-51,P68习题7)
4.可逆吸热和可逆放热反应速率与温度、转化率的关系图,操作方式及反应器的选择(2.3-14,2.3-18)。
(P53-56)
5.平行反应转化率、平均选择性和收率的概念及相互关系(2.4-8,2.4-9,2.4-10,2.4-11),瞬时选择性和平均选择性的关系(2.4-15,2.4-16),温度和浓度对平行反应选择性的影响。
(P57-59,P60例2-2)
6.连串反应在PFR和CSTR反应器中的最优空时和中间产物P最大浓度的计算(2.5-19,2.5-20,2.5-27,2.5-28,2.5-34,2.5-35,P68习题6).
第三章:非理想流动反应器
1.停留时间分布函数E(t),停留时间分布密度F(t)的定义及相互关系。
数学期望、方差的意义及其表达式(3.2-2至3.2-7)。
(P71-72)
2.停留时间分布的实验测定方法及示踪剂的选用原则(
3.2-9,3.2-13)。
P73-75
3.以对比时间表示的停留时间分布函数(3.2-20至3.2-24),两种停留时间分布规律之间的关系(2.2-25至3.2-28)。
(P77-78)
4.PFR和CSTR反应器中停留时间分布规律(3.2-29至3.2-36)及E(t)和F(t)曲线。
(P78-80)
5.凝集流模型的基本假定,宏观流体和微观流体的区别,凝集流模型、多釜串联模型求解反应器转化率的计算式(3.3-1,3.3-9)。
(P81,P85,例3-4,P96习题5)。
第四章:气固催化反应本征动力学
1.以催化剂体积、质量和比表面积的非均相催化反应速率表达式(4.1-4,4.1-6,4.1-8),及相应速率常数的关系。
气固催化反应的步骤。
(P99-100)
2.催化剂孔体积、真密度、颗粒密度和孔隙率关系(4.2-1至4.2-4)。
(P105-106)
3.兰格缪尔吸附模型假设,单分子吸附、多分子吸附和解离吸附的吸附速率(
4.3-9,4.3-11,
4.3-19).(P109-111)
4.双曲线型本征动力学所用的豪根——瓦森模型的基本假设,不同的控制步骤的本征动力学的推导,通过反应速率式推导可能的反应机理及控制步骤(P114—118,P128习题3—5)。
5.外扩散及内扩散消除的实验测定方法,固定床积分反应器、微分反应器、内外循环反应器的特点。
(P120-123)
第五章:气固相催化反应宏观动力学
1.催化剂颗粒内分子扩散、克努森扩散的特点及主要阻力。
(P130-132)
2.西勒模数的表达式,意义以及对催化反应过程的影响(5.2-13)。
(P139)。
3.内扩散对独立反应、平行反应及复合反应的选择性的影响(5.3-8,5.3-9,5.3-10)。
(P145-147)
4.坦克莱数的物理意义及指导作用。
(P149)
第六章:气固相催化反应固定床反应器
1.床层空隙率,沿壁效应,颗粒的定性尺寸(6.1-1)。
(P159-160)
2.影响气固相催化反应固定床反应器的压降的因素。
(6.1.11)(P162)
2.一维拟均相理想流动模型的基本假定。
(P167)
4.单层绝热床和多段绝热反应器温度与转化率的定量关系,及相应的T-X图(6.2-5)。
(P169-170)
5.一维拟均相非理想流动模型、二维拟均相模型及非理想模型的基本假定。
(P177-180)
第七章:气固相催化反应流化床反应器
1.不同流速时流化床床层的变化,散式流态化、聚式流态化、浓相段、稀相段。
(P184-185)
2.流态化的不正常现象,流化床反应器的特点,初始临界气速、逸出速度。
(P186-187)
3.流化床中的气泡行为。
(P193)
第八章:气液相反应过程与反应器
1.气液反应的六种类型、反应所在区域及反应器的选择。
(P205-208)
2.八田准数的概念、意义及其对反应器选择的指导作用。
(P210-211)
3.气液反应器的主要类型。
(P212-213)
第九章:反应器的热稳定性和参数灵敏性
1.全混流反应器稳态定态点的特点及判断,全混流反应器的着火点及熄火点(9.1.12)。
(P223-226)。