冶金反应工程学复习题
冶金概论复习题及答案
冶
金
概
论
复
习
题
及
答
案
学校:内蒙古科技大学
学院:能源与环境学院
专业:热能与动力工程09-1班
姓名:郭冠中
1.金属是如何分类的?黑色金属包括哪些?
答:有色金属和黑色金属两类。黑色金属包括:铁、铬、锰。
2.简述各种冶金方法及其特点?
答:(1)火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工
序。过程所需能源主要靠燃料供给,也有依靠过程中的化学反应热来提供的。
(2)湿法冶金。它是在常温或低于100℃下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取
的金属溶解于溶液中,而其他杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来
的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液,故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。
3.钢铁冶炼的任务是什么?
答:在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成合格的钢,再铸成钢锭或连铸坯。
4.提取冶金学和物理冶金学?
答:提取冶金学:是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程,由于该过程伴有化学反应,故又称化学冶金。
物理冶金学:是通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料,研究其组成、结构的内在联系,以及在各种条件下的变化规律,为有效地使用和发展
特定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金
属压力加工等。
(3)电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类:
1) 电热冶金:利用电能转变成热能,在高温下提炼金属,本质上与火
法冶金相同。
2)电化学冶金:用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中
冶金工程专业炼钢考试题
.
试题
一、填空题
1、钢是指以铁为主要元素,含碳量一般在2% 以下,并含有其它元素的可
变形的铁碳合金。
2、为了去除钢液中的磷、硫,需向炉内加入石灰,造高碱度炉渣,往往使炉渣变粘稠,加入萤石就可以稀释炉渣,但不降低炉渣碱度。
3.电炉耐材喷补的原则是快补,热补薄补)。
4、炼钢造渣的目的:去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。
5、真空脱气过程的限制性环节是:气体在钢液中的扩散。
6、渣洗的最大缺点是:效果不稳定。
7、炼钢工艺分为:熔化期,氧化期和还原期。
8、夹杂物变性处理中,使用Ca 处理Al2O3夹杂物
9、LF炉吹氩制度中,钢包到位后,采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度,化渣和加合金采用:大吹氩量,通电加热时采用小吹氩量。
10、炉外精炼中,气液界的主要来源包括:吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表
面。
11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。
12、为了向连铸提供合格钢水,炼钢要严格控制钢水成份,特别是钢中硫、
磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平,以提高
钢水的清洁度。
13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。;
14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。
15、Mn/Si比大于 3.0时,钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰,可改善钢水流动性,保证连铸进行。
资料Word
.
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温,同时为放钢做好准备。
17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。CaO% 和18、SiO2% 之比称为炉渣的碱度。
19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。
冶金反应工程学复习题
冶金反应工程学复习题
一、填空题
1、冶金生产中的( )、( )、( )、加热、相变、变形、再结晶过等程,都在( )中进行,其热力学、动力学规律都符合( )的理论研究成果。
2、冶金反应工程学是( )的研究工业装置(反应器)中的( )、( )、( ),明确其对冶金反应过程的影响及其规律的科学。是运用解析手段分析所提出的数学模型;为改进( )性能、提高( )、提高( )提供保证的“中观”的技术科学。
3、冶金反应工程学是以( )为研究对象,以( )为目的,在明确冶金( )和各类( )的基础上,研究伴随各种传递过程规律,并把二者密切结合起来形成自己独特的学科体系。
4、微观动力学研究的主要内容是研究机理和预测速度,反应速度的预测是通过测定反应的
1)( )、2)( )、3)求反应活化能E 、4)给出反应速度表达式来实现的。
5、冶金宏观动力学目的为:1)弄清化学反应本身的规律(热力学、动力学);2)弄清试验体系内物质的( )规律;3)用( )平衡关系联立求解(1)、(2)之间的相互联系。
6、在实际反应中,反应速度受到压力、温度、物质的浓度、催化剂、( )、( )等因素影响,当温度、压力一定时,反应速度决定于( )和催化剂的素影响。
7、在实际冶金过程的均相反应中,通常使用的反应器有( )、( )、( )和( )等四种基本型式。
8、停留时间分布可用应答技术中的( )和( )测定;前者测定的是停留时间( ),后者测定的是停留时间( )。
9、物料混合分为( )和( )的混合,后者是微元体之间均匀混合为一体,并达到( )的均匀;其形成原因为湍动、湍旋的分割加( )。
东北大学22春“冶金工程”《冶金反应工程学》期末考试高频考点版(带答案)试卷号3
东北大学22春“冶金工程”《冶金反应工程学》期末考试高频考点版(带
答案)
一.综合考核(共50题)
1.
以下()表型不符合Patau综合征的驻床表型。
A.严重智力低下
B.小头畸形
C.耳低位
D.摇椅样足
E.唇裂/腭裂
参考答案:D
2.
判断 1)间歇反应器内物料的浓度和温度时时处处均相同、2)间歇反应器内物料的浓度时时处处均相同,温度不同、3)间歇反应器内物料的温度时时处处均相同,浓度不同、4)同一时刻,间歇反应器内物料的浓度和温度处处相同。
A、4
B、0
C、0
D、0
参考答案:A
3.
1)不同时刻,间歇反应器内物料的浓度和温度不同,2)不同时刻,间歇反应器内物料的浓度相同,温度不同,3)不同时刻,间歇反应器内物料的浓度和温度完全相同。
A、1
B、0
C、0
D、0
参考答案:A
4.
A、3
B、0
C、0
D、0
参考答案:A
5.
根据停留时间分布密度函数的定义可知,停留时间分布密度函数的物理意义E(t)dt 表示1)在流出反应器的流体中,停留t到t+dt之间的流体所占的分率,2)在同时进入反应器内的流体中,停留t 到t+dt之间的流体所占的分率,
A、1)
B、0
C、0
D、0
参考答案:A
6.
认购协议存在不公平条款如何处理?
\r\n\t违约条款悬殊过大,你可以要求开发商按公平的原则适当调整修改,但是这样条款并不违法。
7.
对凸轮机构而言,减小压力角,就要增大基圆半径,因此,改善机构受力和减小凸轮的尺寸是相互矛盾的。( )
此题为判断题(对,错)。
参考答案:对
8.
宏观尺度上的混合:这是指在容器整个范围内大量物料对流运动的混合现象。1)全混流是表示在宏观尺度上混合程度的最大极限状态,所以也把全混流称作宏观完全混合。2)活塞流是表示在宏观尺度上混合程度的最大极限状态,所以也把活塞流称作宏观完全混合。
冶金反应工程学
冶金反应工程学
冶金反应工程学是研究冶金过程中各种反应的科学。它涉及到金属矿石的还原、氧化、合成、分解等多种反应过程。通过研究这些反应,可以优化冶金工艺,提高金属的提取率和产品质量。
冶金反应工程学的研究内容非常广泛。首先,它研究金属矿石的还原反应。金属矿石中的金属元素往往以氧化物的形式存在,需要通过还原反应将其转化为金属。这涉及到金属矿石的热还原、气体还原、浸出还原等多种反应方式。冶金反应工程学通过研究不同条件下的还原反应,确定最佳的还原工艺和工艺参数。
冶金反应工程学还研究金属矿石的氧化反应。金属在高温下与氧气反应会生成氧化物。氧化反应在冶金过程中非常重要,它不仅影响金属的提取率,还会对金属的质量产生重要影响。冶金反应工程学通过研究氧化反应的动力学特性和影响因素,优化氧化工艺,减少氧化反应对金属的损失。
冶金反应工程学还研究金属的合成反应和分解反应。合成反应是指通过化学反应合成金属或金属化合物。分解反应是指将金属或金属化合物分解为其他物质。这些反应在冶金工艺中也经常出现,冶金反应工程学通过研究这些反应的条件和机理,指导合成和分解过程的控制。
冶金反应工程学的研究方法主要包括实验研究和数值模拟。实验研
究通过设计实验装置和进行实验操作,获得反应过程中的数据和参数。数值模拟则通过建立数学模型和计算方法,模拟和预测反应过程中的各种物理和化学现象。实验研究和数值模拟相互结合,可以更全面地了解冶金反应过程,为优化冶金工艺和设计反应装置提供依据。
冶金反应工程学在冶金工业中具有重要的应用价值。通过研究冶金反应过程,可以改进金属提取工艺,降低生产成本。同时,还可以提高产品质量,增加产品附加值。冶金反应工程学的研究成果也可以应用于环境保护和资源回收领域,实现冶金过程的可持续发展。冶金反应工程学是研究冶金过程中各种反应的科学。它通过研究金属矿石的还原、氧化、合成、分解等反应,优化冶金工艺,提高金属的提取率和产品质量。冶金反应工程学具有广泛的研究内容和重要的应用价值,是冶金工业发展的重要支撑。通过实验研究和数值模拟相结合,可以深入理解冶金反应过程,为冶金工艺的改进和装备的设计提供科学依据。
冶金反应工程学.
要计算出上述衡算方程,还要给出方程系数、百度文库界条件、初始 条件 。
2.建立物理模型进行研究
进行物理模型研究的原因: (1)由于高温测试手段颇不完备,对高温下的冶金反
应器难以直接观测,常需要用相似模型进行研究。即, 用冷模型进行研究; (2)过程无法用数学模型描述时可以用物理模型研究, 由因次分析方法给出对象的描述方程; (3)可以用物理模型检验数学模型。
(3)在工业规模反应器中,由于流动、传热、传质的 影响,温度、浓度、反应时间的分布并不均匀,这必 然影响化学反应的进行。在存在流动、传热、传质现 象时研究化学反应速率和机理,称为宏观动力学。 (4)化学反应工程学正是研究流动、混合、传热、传 质等宏观动力学因素对化学反应的影响。因此,借鉴 化学反应工程学的概念和研究方法,提出了冶金反应 工程学,这门学科。
第二章 冶金工程动力学
第一节 化学反应过程的速率 第二节 均相反应动力学 第三节 均相反应速率方程参数的确定 第四节 流固相反应动力学 第五节 气一液相反应动力学
第一节 化学反应过程的速率
一、化学反应的分类
1.按相分类
均相反应:气相反应、液相反应; 非均相反应:气-固相、液-固相、气-液相、液-液相 和固-固反应。
冶金反应工程学
第一章 前 言
22春“冶金工程”专业《冶金反应工程学》在线作业一答案参考2
22春“冶金工程”专业《冶金反应工程学》在线作业答案参考
1. 铝土矿是一种组成复杂、化学性质变化很大的含铝矿物。主要化学成分是( )以及少量的CaO、MgO等。
A.ZnO
B.SiO₂
C.Cu₂O
D.TiO₂
E.Fe₂O₃
F.Al₂O₃
参考答案:BDEF
2. 产品的技术标准,按照其制定权限和使用的范围可分为( )、( )、企业标准等。参考答案:国家标准、行业标准
3. 在仿人智能控制中,选误差e为输入变量,( )构成了一个新的描述系统动态过程的特征变量。利用该特征变量的取值是否大于零,可以描述系统动态过程误差变化的趋势。
A.{图}
B.{图}
C.{图}
D.{图}
参考答案:B
4. 当物料的流量一定时,活塞流反应器器内物料浓度1)仅与管径有关,与管长无关,2)仅与管长有关,与管径无关,3)与管长和管径都有关4)与管长和管径都无关。
A、2
B、0
C、0
D、0
参考答案:A
5. 积分饱和现象并不是选择性控制系统所特有的。( )
A.错误
B.正确
参考答案:B
6. 板状铸钢件,不设外冷铁时,两个冒口之间的有效补缩距离为铸件壁厚的____。
A.两倍
B.2.5倍
C.4倍
D.4
板状铸钢件,不设外冷铁时,两个冒口之间的有效补缩距离为铸件壁厚的____。
A.两倍
B.2.5倍
C.4倍
D.4.5倍
参考答案:C
7. 模糊控制器的输入语言变量一般取控制系统的误差及其变化率。( )
A.正确
B.错误
参考答案:A
8. 按工作能源分执行器可分为三大类,它们分别是气动执行器、电动执行器和( )。
A.手动执行器
B.机械执行器
C.机械执行器
冶金专业练习题
冶金专业练习题
冶金是一门应用科学,是研究金属和非金属材料的提取、制备、改性及性能评价等方面的科学。下面是一些冶金专业的练习题,希望对你的学习和提升有所帮助。
1. 冶金学的研究对象是什么?
答:冶金学研究的对象是金属和非金属材料的提取、制备、改性及性能评价等方面的科学。
2. 冶金学的基本分类有哪些?
答:冶金学可以分为以下几个基本分类:
a) 有色金属冶金:如铜、铝、镍、锌等的冶炼与加工;
b) 钢铁冶金:包括铁矿的炼制、炼钢和钢铁加工;
c) 金属材料的物理冶金:研究金属材料的物理性质和加工工艺;
d) 金属材料的化学冶金:研究金属材料的化学性质、腐蚀和防护等问题。
3. 冶金过程中常用的分离和提取方法有哪些?
答:冶金过程中常用的分离和提取方法包括以下几种:
a) 浸出法:将矿石浸泡在溶液中,通过溶解和离子交换实现对金属的提取;
b) 熔融法:通过高温熔融矿石,利用矿石和金属的不同熔点差异
进行分离;
c) 电解法:利用电解的原理将带电离子还原成金属沉积在电极上;
d) 气相法:利用气体吸附和分离的原理,将金属从矿石中分离出来。
4. 金属材料的强化方法有哪些?
答:金属材料的强化方法包括以下几种:
a) 冷变形强化:通过压力或拉伸等冷加工工艺,使晶体结构发生
塑性变形,增加材料的强度;
b) 固溶体强化:通过向金属中加入其他元素形成固溶体,增加晶
粒界的阻碍效应,提高材料的强度;
c) 细化晶粒:通过控制热处理工艺,使晶粒尺寸变小,提高材料
的强度和硬度;
d) 变形强化:通过热变形和冷变形相结合的方法,使材料同时受
到塑性变形和相变强化。
冶金工程概论总复习
电极过程 P121 电流密度 槽电压、电流效率、电能消耗 P123-124 电流效率的影响因素及提高电流效率的措施
FeS + 3/2 O2 === FeO + SO2
FeO + 1/2 O2 === Fe3O4 FeO的造渣反应:
2FeO + SiO2=== 2FeO.SiO2(加入SiO2熔剂)
吹炼渣的主要组成变为: FeO—Fe3O4---SiO2
随着吹炼造渣过程的不断进行,氧势和铜锍品位不断提高直至变为白冰铜。
8
第三章 炼 铁
烧结设备
烧结矿分类
酸性烧结矿
碱度<1
自熔性烧结矿 碱度 1.0-1.5
熔剂性烧结矿 碱度 2.0-2.4
铁冶炼过程原理
高炉冶炼过程 P26 原料与产物 物料走向
高炉炉内分区及其特征 P26
9
第三章 炼 铁
碳的燃烧反应 P26-27 布多尔反应的特点
铁氧化物的还原 P27-31 氧化物的分解压 金属氧化物稳定性判据 氧化物标准生成自由能 氧化物分解压-温度关系 结论 P28 铁氧化物的离解规律 铁氧化物的直接还原与间接还原
2Fe3(PO4)2 + 16CO = 3Fe2P + P + 16CO2 2Fe3(PO4)2 + 16H2 = 3Fe2P + P + 16H2O □ 磷酸钙(主要存在形式)首先进入炉渣,在1200-1500℃时 由碳作还愿剂被直接还原,其还原率能达60%;当有SiO2存在时 可以加速磷的还原: 2Ca3(PO4) + 3SiO2 + 16C = 4P + 10CO □ 在高炉冶炼条件下,被还原的磷以Fe2P形态全部溶于生铁。
冶金反应工程学
1.定量描述流体—固体之间未反应收缩核模型的传质和化学反应过程数学模型。
解:当传质为限制环节时,其质量流量可表述为:
A 传质到固体表面的mol 通量为:N A = —D AC ▽C+X A (N A +N C ) (1) 其中: D AC —反应气体/生成气体之间的扩散系[cm 2/sec] X A —流体中反应气体A 的mol 分率
N A —传递到固体表面的mol 通量[mol/sec] N C —产物C 的mol 通量[mol/sec]
因为N A = —(1/C )N C ,则(1)式可改写为:
N A =Vk m (C Ab -C As ) k m —传质系数[cm/sec]
当化学反应为控制环节时,总反应速度可用单位面积上A 的消失速度表示,
)]/([e m
Rs n As A K C C k r -=
此时,C AS =C Ab ,C RS =C Rb ,A 与B 的消失计量关系为, dt
dr b r c S A ρ=
其中,rc 为颗粒半径[cm],ρs 为颗粒密度[g/cm 3]
4.表述活塞流反应器中恒容体系反应时、反应率随时间的变化的数学模型。 解:根据活塞流反应器的反应特点:
流入量 = 流出量 + 反应量 + 累积量
R A A A A A dV r dx x C V x C V A +--=-)1()1(0000
对于长度dl ,断面积为A 的微元体,其物料衡算式如下:
⎰⎰=-=-=-==-+-Xj j
j V
j j j j j j j j j j j j r dX F dV
dX F X F d dF dV r dF dV r dF F F 00
冶金反应工程学考试题答案..
冶金反应工程学复习题答案
一、填空题
1 化学反应熔化凝固工业装置(反应器)原子、分子层次
2 定量液体流动传热传质反应器生产效率产品质量
3 实际冶金反应解决工程问题基础科学理论反应装置特性
4 反应机理求反应速率常数k和反应级数n
5 三传物质、热量、动量
6 混合程度三传物质的浓度
7 间歇反应器活塞流反应器全混流反应器非理想流动反应器
8 脉冲法阶跃法分布密度分布函数
9 宏观尺度上微观尺度上分子程度上分子扩散
10 机理半经验黑箱
11 脉冲法密度曲线阶跃法分布函数
12 无有
13 双膜渗透表面更新湍流传质
14 流化床管式连续移动式管式连续间歇式槽型
15 d b c a
二、名词解释
1、间歇反应器及其特点
a、由于剧烈搅拌,反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀,且反应器内浓度处处相等,
因而排除了物质传递对反应得影响。
b、具有足够强的传热条件,温度始终相等,无需考虑反应器内的传递问题。
c、物料同时加入并同时停止反应,所有物料具有相同的反应时间。
2:、活塞流反应器的特点
a、连续定态下,各个截面上的各种参数只是位置的函数,不随时间变化。
b、径向速度均匀,径向也不存在浓度梯度。
c、反应物料具有相同的停留时间。
3、全混流反应器的特点
反应器内物料的浓度和温度处处相等,且等于反应器流出物料的浓度和温度。
4、停留时间
物料从进入反应器开始到离开反应器为止,在反应器中所经历的时间。它与化学反应时间直接相关,是影响反应结果的重要参数。
5、固定床反应器的优缺点
优点:a、装置内的气流接近活塞流,可获得较高的转化率;
b、可调节气体流量,控制和改变气体反应物的停留时间;
冶金反应工程学试题(2)
冶金反应工程学试题(2)
一、选择题 (每题4分)
1、 冶金反应工程学是为了:[ ]
a )弄清冶金化学反应机理
b )弄清冶金化学反应步骤
c )解决化学理论问题
d )解决工程实际问题。答案 d )
2、 冶金反应工程学的主要研究方法是:[ ]
a )对反应器进行过程解析
b )对反应器进行结构解析 c) 对反应器进行改造 d )对反应器进行组合。答案 a )
3、 所谓传递(或称传输)是指:[ ]
1) 电力的输送 2)热量的传递 3)电磁波信号的传递 4)动量、热量和质量的传递。答案 4)
4、在一定温度下,化学反应 S Q B A s q b a +→+,的化学计量关系式为:dt
dN s dt dN q dt dN b dt dN a S Q B A 1111-=-=-=-,式中a ,b ,q 和s 是:[ ] 1)是反应方程式中各组分的化学计量系数 2)分别表示四种物质的量3)分别表示这四种物质的反应速度。答案 1)
5、反应动力学参数是指: [ ]
1)反应结束后的反应物浓度、2)反应结束后的反应体系温度、3)反应速度常数和反应级数、4)反应物的转化率。答案 3)
6、在有物料流动的冶金反应器中,[ ]
1)传质和传热现象独立发生,与流动现象无关、2)传质现象与流动现象相关,但传热现象与流动现象无关、3)流动在传递现象中起决定性作用,流动现象必然伴生传热和传质现象。答案3)
7、间歇反应器,亦称间歇式全混槽(釜),间歇搅拌槽(釜)等,其基本特征是:[ ]
[ ]
1)其中的化学变化仅与热变化有关,2)其中的化学变化和热变化仅与时间有关,3)反应器内物料的浓度和温度是位置的函数,与时间无关,4)反应器内物料的浓度和温度是时间的函数,与位置无关。答案2)、4)。
陕西省考研冶金工程复习资料冶金反应过程与矿石冶金解析
陕西省考研冶金工程复习资料冶金反应过程
与矿石冶金解析
随着社会的快速发展,冶金工程在现代工业中扮演着非常重要的角色。作为陕西省考研冶金工程专业的学生,我们需要对冶金反应过程和矿石冶金进行深入的了解和研究。本文将从冶金反应过程的基本概念入手,通过相关例子解析矿石冶金的主要流程,并探讨其在冶金工程中的应用。
一、冶金反应过程的基本概念
冶金反应过程是指通过物理、化学等手段对金属矿石进行提纯、分离和冶炼的过程。它涉及到物质的相互转化、化学反应的进行以及能量的转移等方面。冶金反应过程通常包括矿石的选矿、破碎、磨矿、浮选、烧结、熔炼等环节。
在选矿过程中,我们需要根据不同矿石的物理特性以及所需金属元素的含量,采用不同的选矿方法,如浮选、重选、电选等,来提取出金属矿石。这一过程的目的是将原矿中的有用矿物和废石分离开来,为后续的矿石冶炼创造条件。
随后,矿石需要经过破碎和磨矿的步骤。这一过程旨在将粗矿石经过破碎设备的粉碎作用,使之变成可以进一步进行浮选或其他方式选矿的细粉状物料。
二、矿石冶金流程解析
1. 矿石的预处理
在矿石冶炼之前,常需要对矿石进行预处理。预处理包括矿石的干燥、除尘、除杂等工序,旨在提高矿石的冶炼效率和产品质量。
2. 矿石的烧结
矿石烧结是矿石冶炼的重要环节。通过烧结,可以将矿石中的杂质
物和水分挥发掉,并使矿石颗粒聚结成块,方便后续的冶炼。烧结的
过程中还可以利用烧结机产生的热能,对矿石进行预热,以提高冶炼
效率。
3. 矿石的熔炼和精炼
矿石的熔炼是将金属矿石加热到一定温度,使之部分或全部熔化,
通过化学反应将金属元素从矿石中转移到熔渣或金属相中。矿石熔炼
冶金反应工程学习题
冶金反应工程学习题
第一章绪论
客观题部分
1. 判断题冶金反应工程学的研究对象是:
a) 冶金化学反应 b) 冶金反应器 c) 冶金反应器及器内的化学反应。 2. 判断题冶金反应工程学是为了:
a)弄清冶金化学反应机理 b)弄清冶金化学反应步骤
c)解决化学理论问题 d)解决工程实际问题。
3. 单选择题冶金反应工程学的研究目的是:
a)研究化学反应能否进行 b)研究化学反应的速度如何
c)研究反应器内的化学反应进程如何 d)研究反应器的总速度和总效率问题。
4. 判断题冶金反应工程学的主要研究方法是:
a)对反应器进行过程解析 b)对反应器进行结构解析
c) 对反应器进行改造 d)对反应器进行组合。
5. 判断题冶金反应的特点有:
a) 规模大、产量高 b)能耗高、污染严重
c)温度高、气固液多相并存 d)反应物、生成物复杂。
6. 单选择题冶金反应工程学的动力学是:
a)化学动力学b)微观动力学c)宏观动力学d) 气体动力学。 7. 判断题 1)宏观动力学是传统物理化学中的化学动力学,它是在分子碰撞理
论和由量子力学、统计力学导出的绝对反应速度理论基础上,研究纯化学反应的微观机理、步骤和速度的学科。2)宏观动力学是考虑了热量、动量和质量传递过程,并把决定上述各传递过程速度的操作条件与反应进行速度之间
的关系,用数学公式联系起来,它不追究化学反应本身的微观机理。仅给出一个综合反应速度来描述过程的进行。
8. 判断题所谓传递(或称传输)是指:1)电力的输送 2)热量的传递 3)电
磁波信号的传递 4)动量、热量和质量的传递。
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冶金反应工程学复习题
冶金反应工程学复习题
一、填空题
1 、冶金生产中的()、()、()、加热、相变、变形、再结晶过等程,都在
()中进行,其热力学、动力学规律都符合()的理论研究成果。
2 、冶金反应工程学是()的研究工业装置(反应器)中的()、()、(),明确其对冶金反应过程的影响及其规律的科学。是运用解析手段分析所提出的数学模型;为改进()性能、提高()、提高()提供保证的“中观”的技术科学。
3 、冶金反应工程学是以()为研究对象,以()为目的,在明确冶金()和各类
()的基础上,研究伴随各种传递过程规律,并把二者密切结合起来形成自己独特的学科体系。
4 、微观动力学研究的主要内容是研究机理和预测速度,反应速度的预测是通过测定反应的
1 )()、2)()、3)求反应活化能E 、4 )给出反应速度表达式来实现的。
5 、冶金宏观动力学目的为:1)弄清化学反应本身的规律(热力学、动力学); 2 )
弄清试验体系内物质的()规律;3)用()平衡关系联立求解(1)、(2)之间的相互联系。
6 、在实际反应中,反应速度受到压力、温度、物质的浓度、催化剂、()、()等因素影响,当温度、压力一定时,反应速度决定于()和催化剂的素影响。
7 、在实际冶金过程的均相反应中,通常使用的反应器有()、()、()和()等四种基本型式。
8 、停留时间分布可用应答技术中的()和()测定;前者测定的是停留时间(),后者测定的是停留时间()。
9 、物料混合分为()和()的混合,后者是微元体之间均匀混合为一体,并达到)的均匀;
其形成原因为湍动、湍旋的分割加()。
10、冶金反应过程中的数学模型有()、()和()模型三种。
、用()可直接检测出停留时间分布();用()可直接检测出停留时间()。
11
12、一级反应的混合早晚对反应结果()影响;二级反应的混合早晚对反应结果()
影
响。
13 、冶金过程中气体/ 流体之间的传质模型主要用( )理论、( )论、( )论和 )等理论来描述。
二、名词解释
1 、间歇反应器及其特点
2 、活塞流反应器的特点
3 、全混流反应器的其特点
4 、停留时间
5 、固定床反应器的优缺点
6 、移动床反应器的优点及其应用范
7 、两相以上复杂冶金反应装置的特点
8 、以下无因次数的物理意义(含义)
转化率、
0 三(C A -C A 0)/(C A 0- C Ae ) B 三ut /L =t /t h n 三Z /L
3 三 b e (C A 0 -C Ae )/(1- & ) pB
3 三3(1 - e ) k gA L /u 0r p
卩三3(1 - e ) D e L /u 0r p 2 ?三bM B u 0(C A 0 -C Ae ) /3G B 0 a三 3(1 - e ) k r L (1+K ) /u 0r p
E三r c /r p ,
三、论述题
1 、阐述冶金反应工程学的解析步骤
2 、试述反应器中三传过程的各种物理量的衡算通式。
3 、试描述求解反应器的最佳性能指标和操作条件时必须考虑的内容。
4 、试写出化学反应速度式的确定的步骤。
5 、简述流体—固体反应的特点。
6 、试描述反应器类型的选择原则(从反应器特性与化学反应机理上考虑)。
7 、试叙述活塞流反应器的空时与停留时间之间的关系。
8 、试论述把冶金过程变为数学模型的必备知识和步骤。
9 、试论述精炼过程中炉渣/ 金属之间的化学反应动力学特点。
10 、试描述流化床反应器的形成过程。
11 、试描述钢液循环流量模型的建模条件及其示意图。
12 、试论述基元反应在间歇反应器中的影响因素。
四、计算题
1. 定量描述流体—固体之间未反应收缩核模型的传质和化学反应过程。
2. 对流体在多孔固体中扩散时、在以下3 种情况计算多孔介质中的扩散系数。
1 )当固体的孔径远远大于A分子的平均自由程(入/2r < 10 -3 )时;
2 )当A分子的平均自由程远远大于固体的孔径(入/2r > 10)时;
3 )当A分子的平均自由程几乎等于固体的孔径(入/2r〜1)时。
3. 表述活塞流反应器中均相反应时、反应率随时间的变化的数学模型。
4. 表述活塞流反应器中恒容体系反应时、反应率随时间的变化的数学模型。
5. 表述全混流反应器在恒容反应条件下、物料浓度随时间的变化的数学模型。
6. 一种方铁矿(FeO )球体,直径为2cm,用H 2流在400C时还原。如果H 2流
的线速度为50cm/sec,试计算其传质系数。假设条件为,该气体以氢气为主,口637k
=1.53 X 10 - 4g/cm - sec,氢气与水蒸气的二元扩散系数为 3.46 cm2/sec, p H2
637k=3.6 X 10 -5g/cm3。
7. 球形石墨颗r p =1mm,在900C、10%O2的静止气氛中燃烧,总压力为
101.325Kpa,反应是C+O2=CO的一级不可逆化学反应,计算完全反应时间,并判断反应控制环节。并重复计算当r p =0.1mm 时的情况。
已知条件:P 石墨=3.26g/cm3 , k=20cm/sec, D=20cm2/sec
8. 用间歇反应器进行等温定容反应,其反应动力学方程为r A =kCA 2[kmol/L - min],
C A0=0.005Kmol/L. , K=1.97L/kmol - min
1 )求转化率为0.6 ,0.8 ,0.9 时所需的反应时间