冶金反应工程学复习题

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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

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

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)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

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.

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

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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

冶金工程概论总复习
锌的电解沉积
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

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..

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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)

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

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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

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()

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

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