模块四反应工程分析解析
《化学反应工程》(第四版)课后习题答案详解
（3）两个CSTR串联
VR C A0 x A1 C A0 ( x A2 x A1 ) 根据 V0 rA1 rA2
m 1 m2
C A0 x A1 C A0 ( x A2 x A1 ) kCA0 (1 x A1 )C A0 x A1 kCA0 (1 x A2 )C A0 x A2 1 ( x A2 x A1 ) ; (1 x A1 ) (1 x A2 ) x A2
x A1
0
xA2 dxA dxA 4.35 2 2 x A1 (1 x ) (1 x A1 ) A1
1 1 1 1 4.35 1 x A1 1 x A2 1 x A1 1 1 4.35; 1 x A1 1 5.35 4.35; 1 x A2 1 5.35; x A1 0.81; 1 x A1
1 1 8.314 0.7 1 ln[ / ln ] 423 T2 83.681000 1 0.7 1 0.6 1 1 8.314 0.9347 ; 423 T2 83.681000
T2 441K
习题3-5解答
C A0
1 C B 0 2.0 1.0mol / L 2 CP 0 CR 0 0; xAf CB 0 xBf 1.0 0.8 0.533 xBf 0.8; ; C A0 1.5 CA 1.5 (1 0.533) 0.7; CP CR CB0 xBf 1.0 0.8 0.8;
1 5 0.99 t2 ln 5.81(h) 4 0.615 0.307 5 (1 0.99)
分析：等当量配料，随转化率提高，反应时间迅速增长； 若采用过量组分配料，随转化率提高，反应时间增长放慢。
模块四 釜式反应器的计算2015.10.28
• 物料衡算和动力学方程式是描述反应器性 能的两个最基本的方程式。
三 间歇操作釜式反应器计算
• 工业上充分搅拌的间歇操作釜式反应器的性能和 行为接近于理想混合反应器。 • 对于均相反应，由于反应器内设有搅拌装置，因 此可以认为反应区域内物料的浓度、温度均一。 这与大多数的实际情况是比较一致的，这也是处 理均相间歇操作釜式反应器的一个重要假设。 • 对于非均相反应，由于反应区域内存在两个或两 个以上的相，则各相的反应物料组成不一定相同， 温度也未必相等，这时各相间可能存在质量传递 和热量传递，这与均相反应是不同的。
• 每天每只反应釜可操作的批次为：
24 24 t '
• 操作周期t又称工时定额，是指生产每一批物料的 全部操作时间。由于间歇反应器是分批操作，其 操作时间由两部分构成：一是反应时间，用 表 示；二是辅助时间，即装料、卸料、检查及清洗 设备等所需时间，用 ' 表示。 • 生产过程需用的反应釜数量 n ' 可按下式计算：
GD VD
FV t
'
= V = mVm
反应体积VR
• 反应体积是指设备中物料所占体积，又称有效 体积。
确定反应器的容积 V 的前提是确定反应器的有效容 积(反应容积)VR。
如果由生产任务确定的单位时间的物料处理量为 FV ，操作时间为t’(包括反应时间t和辅助操作时间 t0 ) ，则反应器的有效容积：
V
n
例题4-1 邻硝基氯苯连续氨化，然后采用分 批操作法用Na2S还原邻硝基苯胺，制取邻 苯二氨，每小时氨化出料为0.83m3，还原 工序的操作周期为7h，（不算受料时间）， 装料系数取0.75，求V及n？ 解： 取辅助时间为9小时，则操作周期为16 小时。 取2只反应釜交替操作；n=2， V= V0t/ n =0.83*16*1.1/(0.75*2)=9.74m3
化学工程专业课程总结模板化学反应工程
化学工程专业课程总结模板化学反应工程化学反应工程是化学工程专业中的重要课程，通过对化学反应原理、反应器设计和过程控制等内容的学习，使学生了解化学反应的基本概念和工程实践，培养他们在工业生产中运用化学反应知识解决实际问题的能力。
本文将对化学反应工程课程进行总结，并提供一个模板，供学生参考。
一、课程概述化学反应工程是针对化学反应过程进行专门设计、研究和优化的工程学科，主要包括反应器类型与设计、反应动力学、反应器稳定性以及反应器过程控制等内容。
本课程旨在培养学生对化学反应过程的理解和掌握，并使其具备在工业实践中运用化学反应知识解决现实问题的能力。
二、课程内容1. 反应器类型与设计该模块主要介绍了常见的反应器类型，包括批量反应器、连续流动反应器、间歇反应器等，以及各种反应器的特点、应用范围和设计原则。
学生需要了解不同反应器类型的适用场景，并能根据具体反应情况选择合适的反应器类型。
2. 反应动力学反应动力学是研究反应速率、反应机理和反应条件对反应性能的影响的专门学科。
该模块将介绍反应速率方程的推导和测定方法，培养学生分析反应动力学数据和优化反应条件的能力。
3. 反应器稳定性反应器稳定性是指在一定条件下反应器内反应过程的稳定性和可控性。
学生需要了解常见的反应器失控情况及其原因，并学习如何通过反应器设计和控制策略来提高反应器的稳定性和安全性。
4. 反应器过程控制反应器过程控制是指通过采取合理的控制策略，使反应器的工艺参数保持在设定值范围内，达到期望的生产效果。
该模块将介绍常见的反应器过程控制方法，如PID控制、模型预测控制等，并培养学生实际应用控制策略解决反应器过程中的控制问题的能力。
三、课程收获通过学习化学反应工程课程，学生可以获得以下收获：1. 理解化学反应原理和工程实践，并将其应用于工业生产中。
2. 掌握常见反应器类型和设计原则，能够根据不同反应情况选择合适的反应器类型。
3. 熟悉反应动力学的基本概念和实验测定方法，以及如何优化反应条件。
化学反应工程应用案例分析教案
化学反应工程应用案例分析教案化学反应工程应用案例分析教案一、教学目标1.知识目标：通过案例分析，使学生掌握化学反应工程的基本原理、模型和方法，了解其在工业生产中的应用。
2.能力目标：培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，提高学生的创新思维和独立思考能力。
3.情感态度和价值观目标：通过案例分析，使学生认识到化学反应工程在工业生产中的重要性和实际应用价值，激发学生的学习兴趣和热情，培养学生的科学精神和职业素养。
二、教学内容1.化学反应工程的基本概念和原理2.化学反应工程的模型和方法3.化学反应工程在工业生产中的应用案例分析三、教学重点与难点1.重点：化学反应工程的基本原理、模型和方法，以及在工业生产中的应用案例分析。
2.难点：如何运用化学反应工程的知识分析和解决实际问题，如何进行案例分析。
四、教具和多媒体资源1.黑板2.投影仪3.教学PPT4.案例分析视频材料五、教学方法1.激活学生的前知：回顾化学反应工程的基本概念和原理，为案例分析打下基础。
2.教学策略：采用讲解、示范、小组讨论和案例分析相结合的方式，使学生更好地理解和掌握化学反应工程的应用案例。
3.学生活动：小组讨论、案例分析报告、课堂交流与讨论。
六、教学过程1.导入：通过问题导入，引导学生思考化学反应工程在工业生产中的应用，激发学生的学习兴趣。
2.讲授新课：讲解化学反应工程的基本原理、模型和方法，以及在工业生产中的应用案例分析。
3.巩固练习：提供几个实际案例，让学生运用所学知识进行分析和讨论，培养学生的独立思考能力和解决问题的能力。
4.归纳小结：回顾本节课所学的化学反应工程应用案例，总结其中的原理、模型和方法，以及需要注意的问题。
七、评价与反馈1.设计评价策略：通过小组报告、口头反馈、课堂观察等方式进行评价。
2.为学生提供反馈：根据学生的表现和评价结果，为学生提供具体的反馈和建议，帮助他们改进学习方法和提高学习效果。
八、作业布置与辅导1.布置作业：提供几个实际案例分析题，让学生运用所学知识进行分析和解答。
化学反应工程要点解析ppt课件
K
0
X A1
XA
X A2
V Q c r 0 A 0 p
X A 2
0
dX A [ R ( X )] A A
达到相同的转化率， 管式反应器所需的反应体积小于釜式反应器
4.3.2 反常动力学
Q 0cA 0XA 2 V r M [ RA(XA)]
G
1 (R A )
M
L
P
0
X A1
N
Q c X c ( X X ) 0 A 0 A 1 Q 0 A 0 A 2 A 1 V r M [ R ( X )] [ R ( X )] A A 1 A A 2
VR tm V0
3） t m 和 t 的关系 对于等容过程，t m ＝ t ，因此，通过实验确定 t ，就可求出 t m
tm
也可写为：
tEt ( )d t t tEt ( )d t ( )d t Et
0 0 0
(4-17)
1 d F ( t ) t t t d t t d F ( t ) m 0 0 d t
rA 显然，cA=0.5kmol/m3时，速 率达最大值。 cAf 0 0.5 cA0 1.0 cA
(2) 全混流反应器
1/rA
(3) 平推流反应器
1/rA
cAf
cA0
cA
cAf
cA0
cA f cA0
cA
VR V0
cA0 cAf (rA) f
V R V 0
dcA r A
(2)全混流反应器
0
2）物料平均停留时间tm：是整个物料在设备内的平均停留时间。 设进入反应器的物料流量为V，则在反应器中任取一微元体 积dVR，对于任何流型，均有
最新精编高中人教版高中化学选修4化学反应原理模块综合检测及解析
选修4模块综合检测及解析(时间：90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1．(2012·广州调研)全球变暖给我们敲响了警钟，地球正面临巨大的挑战。
下列说法不．正确的是( ) A ．推广“低碳经济”，减少温室气体的排放B ．推进小火力发电站的兴建，缓解地方用电困难，促进地方经济的快速发展．推广“绿色自由”计划，吸收空气中的O 2并利用廉价能合成汽油 D ．利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转为电能解析：小火力发电站对煤炭的利用率低，生产单位电力时向大气中排放的O 2气体相对较多，B 不正确。
答案：B2．500 L 1 /L 的稀H 与锌粒反应，不会使反应速率加快的是( ) A ．升高温度B ．将500 L 1 /L 的H 改为1000 L 1 /L 的H ．用1 /L 的H 2SO 4代替1 /L 的H D ．用锌粉代替锌粒解析：升温、增大反应物浓度均可使反应速率加快；锌粉比锌粒的表面积大，也可加快反应速率，而将等浓度的H 由500 L 变为1000 L ，只是改变了反应物的用量，并不改变其浓度，所以反应速率不变。
答案：B3．分析右图中的能量变情况，下列表示方法中正确的是( )A ．2A ＋B===2 ΔH <0B ．2===2A ＋B ΔH <0 ．2A(g)＋B(g)===2(g) ΔH >0 D ．2A(g)＋B(g)===2(g) ΔH <0解析：由图可知，生成物[2(g)]具有的总能量大于反应物[2A(g)＋B(g)]具有的总能量，故该反应为吸热反应，ΔH >0。
ΔH 的大小与物质的状态有关，选项A 、B 错误。
答案：4．(2012·衡水高二检测)下列浓度关系正确的是( ) A ．氯水中：c (2)＝2[c (O －)＋c (－)＋c (HO)] B ．氯水中：c (－)＞c (H ＋)＞c (OH －)＞c (O －) ．等体积等浓度的氢氧钠与醋酸混合：c (N ＋)＝c (H 3OO －)D ．N 2O 3溶液中：c (N ＋)＞c (O 错误！未定义书签。
反应工程重点笔记
反应工程重点笔记反应工程是化学工程的一个重要分支，主要研究化学反应的过程和机理，以及如何设计和优化化学反应过程。
在实际工程中，反应工程的目标是实现高效、可持续和经济的化学反应。
以下是反应工程的重点笔记：1. 反应动力学：反应动力学研究反应速率如何随着反应物浓度变化以及温度变化而变化。
了解反应动力学可以帮助工程师选择合适的反应条件，并预测反应过程中可能出现的问题。
2. 反应器设计：反应器是进行化学反应的关键设备。
反应器设计需要考虑反应物质的传质、传热和混合问题，以及反应过程中可能的副反应和催化剂失活问题。
工程师需要选择合适的反应器类型，并进行流体力学和传质传热计算，以确保反应器能够实现预期的反应效果。
3. 反应条件优化：选择合适的反应条件对于提高反应效率和产率非常重要。
反应条件包括温度、压力、反应物浓度、催化剂选择等。
工程师需要通过试验和模拟计算来确定最佳的反应条件，以及优化反应过程中可能出现的问题。
4. 安全与环境：在设计和操作化学反应过程时，安全与环境是非常重要的考虑因素。
工程师需要评估反应过程中可能的危险和污染问题，并采取相应的安全措施和环保措施，保护工人和环境免受潜在的风险。
5. 规模放大：从实验室规模到工业规模的反应放大是反应工程的关键任务之一。
工程师需要考虑如何将实验室条件下的反应条件和反应器设计放大到工业生产规模，并解决可能出现的问题，例如传质、传热和混合等。
6. 动态模拟与控制：建立反应过程的动态模型可以帮助工程师预测反应过程中的动态响应，并设计合适的反馈控制策略。
动态模拟和控制有助于提高反应过程的稳定性、响应性和鲁棒性。
总之，反应工程涉及多个方面的知识和技术，需要工程师综合运用化学、传质传热、流体力学、动力学等学科和工程原理，从而实现高效、可持续和经济的化学反应过程。
反应工程课件第四章cc
2）停留时间分布函数
定义：在稳定连续流动系 统中，同时进入反应器的 N个流体质点中，其停留 时间小于t（或停留时间
介总于质点0-的t之F分间(t率)）记的作质t：点dN占 0N F (t)
被称为停留时间 分问布题函数。 E(t)和F(t) 之间有何区别与联系？
E(t)和F(t) 之间联系
当物料微观混合为完全混合时，物料呈分子状均匀分散 物料不存在微团。对搅拌反应器，物料以反应器为边界，对 于管式反应器，物料以dVR为边界，所研究的基准分别为反 应器容积VR和反应器微元容积dVR。
目前可以进行定量研究。
2）以物料为对象的考察方法
在连续反应器中进行固相加工反应过程时，物料各 微团的温度和浓度不相同，就应采用以反应物料为对象 的考察方法，跟踪物料的方法变的可能而且更为合理， 此时唯一需要知道的是物料在反应器中的停留时间分布 情况以及动力学性质。
返 混 C L ,C A S
问题：充分搅拌的间歇反应器是什么混合？为什么？
2）按混合发生的尺度大小分类 宏观混合：设备尺度上的混合 微观混合：物料微团尺度上的混合
微观混合是指微团尺度上的混合，取样尺度是微团。微 团是指固体颗粒，液滴、气泡或分子团等尺度的物料聚集体。 每个微团是均匀的，微团之间的混合状态可以分为三种。
存在的问题：采用应答技术可以获得停留时间分布的实验 曲线。这种曲线由物料的流动状况决定，有很大的随机性， 很难用函数的形式加以比较。
dN E(t)dt N
F(t) t dN 0N
F(t) t dN tE(t)dt
0N 0
E(t)
E(t1)
面积=？
面积=？
F(t) 1.0 F(t1)
斜率=？
化学反应工程总结
一、 一、一、 绪论1． 研究对象是工业反应过程或工业反应器 研究目的是实现工业反应过程的优化2． 决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件 3． 优化指标——技术指标：反应速率、选择性、能耗 掌握转化率、收率与选择性的概念 4． 工程思维方法二、化学反应动力学1. 反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应基本特征、分析判断2. 化学反应速率的工程表示))((反应区反应时间反应量反应速率＝3. 工业反应动力学规律可表示为：)()(T f C f r T i C i ⋅=a) 浓度效应——n 工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。
b)温度效应——E 工程意义是：反应速率对温度变化的敏感程度。
反应结果工程问题已知两个温度下的反应速率常数k ，可以按下式计算活化能E ：211211ln ()k E k R T T =- E ——cal/mol ，j/mol T ——K R = 1.987cal/mol.K = 8.314 j/mol.K三、PFR 与CSTR 基本方程1. 理想间歇：⎰⎰-=--==Af A Af A x x A AA c c A A R r dx c r dc v V t 00)()(00 2. 理想PFR ： ⎰⎰-=--==Af A Af A x x A AA c c A A R p r dx c r dc v V 00)()(00τ 3. C STR ： )()(00A AA A A A R p r x c r c c v V -=--==τ 4. 图解法四、简单反应的计算n=1,0,2级反应特征 0(1)A A A c c x =-浓度、转化率、反应时间关系式 PFR →CSTR ，CSTR →PFR基本关系式 PFR （间歇） CSTR00()Af A c R Apc A V dc v r τ==--⎰0()A AR m A c c V v r τ-==- 0ττn=00A A p c x k τ= 0A A p c x k τ=n=1n=2五、可逆反应A P)()(02121A A A P A A C C k C k C k C k r --=-=-))((21Ae A C C k k -+=)()(021A Ae A x x C k k -+=温度效应： 浓度效应：⇒=-0)(A r ])1(ln[102012A Aeq x x k k R E E T --= ])x (x k k E E ln[R E E A A opt --=110201212PFR 积分式CSTR ：由基本方程导出k kT六、平行反应A211211n An A n AS P P C k C k C k r r r +=+=β， C C Apf C C dC C C C AfA --=-=⎰ββ0()AA C p Ppf A C A AdC r C dC r dC ββ==-=--⎰温度效应：温度升高有利于活化能大的反应 浓度效应：浓度升高有利于级数大的反应计算： 由基本方程PFR 、CSTR 推出①反应器选型与组合优化：各种情况分析。
化学反应工程分析 (2)
化学反应工程分析引言化学反应工程是研究化学反应过程的一门学科，通过研究和分析反应的机理、热力学性质、反应动力学等方面的信息，以便优化反应条件、增加产率、降低成本等。
本文将介绍化学反应工程分析的基本概念、方法和应用。
基本概念反应机理反应机理是指化学反应中发生的分子和原子的转化过程。
了解反应机理有助于理解反应的特点，为反应工程的设计提供基础。
热力学性质热力学性质描述了反应过程中的热能变化、反应的平衡态以及各种条件下反应的热力学限制。
在反应工程中，热力学性质的分析是确定反应条件和产物纯度的重要依据。
反应动力学反应动力学描述了反应速率与反应物浓度之间的关系。
通过研究反应动力学，可以确定反应速率方程和反应机理，并为反应工程的优化提供指导。
分析方法化学反应工程分析可以通过实验和计算两种方式进行。
实验方法实验方法是通过实际的反应实验来研究反应的性质和规律。
常用的实验方法包括考察反应速率、测量反应的热力学参数、确定反应机理等。
计算方法计算方法是通过数学模型和计算技术来模拟和分析反应过程。
常用的计算方法包括反应器设计、流动反应模拟、动力学参数估算等。
计算方法可以大大加快实验研究的进程，并且可以在实验前进行预测和筛选实验条件。
应用领域化学反应工程分析在很多领域都有着广泛的应用。
化学工业化学工业是化学反应工程的主要应用领域之一。
通过对反应过程进行分析，可以优化反应条件，提高产率和纯度，降低生产成本，从而提高化工企业的竞争力。
药物制造在药物制造过程中，化学反应工程分析可以帮助确定药物反应的合成路径和最佳工艺条件，提高药物的产率和质量，保证药物的安全性和稳定性。
环境保护化学反应工程分析在环境保护领域也有着重要的应用。
通过分析反应的机理和条件，可以寻找到降解有害物质的最佳反应途径和条件，从而减少环境污染。
新材料开发化学反应工程分析在新材料开发领域也发挥着重要的作用。
通过研究反应机理和性质，可以设计合成新材料的反应路径和条件，提高材料的性能和质量。
聚合反应工程(华东理工大学)4聚合反应工程分析(引论)ppt课件
间隙操作和延续操作的本质区别: 外表上比较简单的间歇和延续二种操作方式，实践
上却包含着非常丰富、深化和艰深的内容。可以这样说， 研讨和处理这四个方面的问题，是一切化学反响实施和 反响器开发过程中的共同问题，阐明这四个方面的问题 的实际和方法是化学反响工程精华所在 。
4 聚合反响工程的内容和义务
按照长经比的不同，釜式聚合反响器可以分为瘦长型和矮胖型或者介于之间；
• 搅拌安装
平桨式、推进式、涡轮式、三叶后掠式及布鲁马金式桨叶〔低粘度系统〕 锚式、螺带式、带导流筒的螺杆式及其它特殊方式的搅拌〔高粘度体系〕
• 釜式聚合反响器的除热
采用夹套和各种内冷构件，如内冷挡板、蛇管等。 当釜内除热缺乏于除去反响热时，可以思索采用釜外回流冷凝器和釜外循环 冷却器。
聚氯乙稀消费33立方米聚合釜构造表示图
2 聚合反响的安装
2.塔式聚合反响器
普通用于延续消费且对物料的停留时间有一定要求的较高粘度的物 料体系,主要是一些缩聚反响。
苯乙烯本体聚合反响器
己内酰胺延续缩聚用的VK塔
2 聚合反响的安装
3. 管式聚合反响器
优点：简单，单位体积所具有的传热面积大，单位体积消费才干大、 单程转化率高，适用高温、高压操作。
二种方式的捏和机表示图
2 聚合反响的安装
5.捏和机式聚合安装
捏和机式聚合安装常见的搅拌器方式有三种。
捏和机式聚合安装常见的搅拌器方式
2 聚合反响的安装
6.螺杆挤压机式聚合安装
利用螺杆剧烈的剪切和挤压作用，将高粘度的物料体系强行地混合、推进、 挤出。
运用：尼龙66消费中作后聚器，聚碳酸酯 。聚合反响－加工一体化。
化工工艺试验工技能培训与考核(高教版)教案：模块四 化工产品分析
模块四化工产品分析子模块1 样品的采集【课题】项目1 固体样品的采集【教材版本】王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》，高等教育出版社2009年3月出版。
【教学目标】1．能够熟练完成固体化工产品的采样及样品处理。
2．熟悉固体样品的采集方法及要求。
【教学重点、难点】重点：固体样品采集与处理难点：固体样品采集【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。
根据本项目特点，采用讲授——实训——评价——总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。
【学时安排】1学时【教学建议】先布置实训任务，讲授实训操作方法，指导学生按步骤完成实训项目。
然后，在学生预习的基础上学习样品采集的相关知识。
【教学过程】一、导入要对样品进行分析，应该怎样采集样品？采集量是多少？采集后的样品怎样处理？二、教师讲授实训步骤1．演示固体采样器的使用方法。
（a）取样钻（b）双套取样管图4-1 固体采样器2．固体物料取样步骤。
要点提示1．在采样前应在容器上做出标记，标明物料的性质及其危险性。
2．采样过程中要注意不带进杂质，以避免引起物料变化（如吸水、氧化等）。
三、学生实训指导学生按实训步骤到生产场所或原料、产品存放地完成样品的采集。
1．确定子样数目2．确定每个子样的最小质量3．划分取样单元4．取样5．样品破碎、筛分6．样品掺和、缩分四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及所处理的样品，选出最佳操作人员。
五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。
1．怎样确定采样方案？2．对于不同的物料，怎样确定样品数和样品量？【作业】1．自动采样器、舌形铲、取样钻及双套取样管分别适用于何种状态物料的取样？2．采集化肥样品时，怎样确定应采子样的数目？怎样用取样钻和双套管取样管采集化肥样品？【课题】项目2 液体样品的采集【教材版本】王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》，高等教育出版社2009年3月出版。
(中职)化工总控工应会技能基础模块4+化学反应过程操作-4-催化剂还原与钝化教学课件工信版
【练习与拓展】
1．催化剂成分有哪几部分组成？助催化剂单独存在时有无明显的催化作用？ 2．什么叫催化剂中毒？化工生产中应如何避免催化剂中毒？ 3．催化剂的寿命曲线通常包括哪三个周期？ 4．性能良好的催化剂应具有哪些特点？ 5．化工生产中，有时会因控制不当发生催化剂床层“飞温”，试调查引起 “飞温”的原因，“飞温”的危害，以及发生“飞温”时的操作和调整措施。
考核要求： 1．能够按操作要求正确完成 催化剂的升温还原，掌握催化剂 升温还原的启动、正常运行和停 车操作技能。 2．能够熟练判断及排除催化 剂升温还原在运行中的常见故障。
实训操作： 根据换热器操作步骤进行操作： 检查准备——开车——正常运行 ——停车——数据记录
一、催化剂基本知识
1．催化剂 参加到化学反应体系中，可以改变化学反应的速度，而其本身的化学性 质和量，在反应前后均不发生变化。又称触媒。
反应物 A已转化的摩尔数 X A 反应物A的起始摩尔数 100 %
时空得率为单位体积催化剂上所得产物的重量，其单位为千克/（米3·小时）。
（2）催化剂的选择性 指催化剂对反应类型、复杂反应（平行或串联反应）的各个反应方向和产 物结构的选择催化作用。通常用产率或选择率和选择性因子来量度。 如果已知主、副反应的反应速率常数分别为k1和k2，则选择性用选择性因子 s来表示：
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*项目 4.4 催化剂还原与钝化
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模块四反应工程一、单选题1．使用固体催化剂时一定要防止其中毒，若中毒后其活性可以重新恢复的中毒是（）A、永久中毒；B、暂时中毒；C、碳沉积；D、钝化。
2．固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成（）A、湍流；B、对流；C、理想置换流动；D、理想混合流动。
3．下列性质不属于催化剂三大特性的是（）。
A、活性；B、选择性；Ｃ、稳定性；Ｄ、溶解性。
4．与平推流反应器比较，进行同样的反应过程，全混流反应器所需要的有效体积要（）A、大；B、小；C、相同；D、无法确定。
5．流化床的实际操作速度显然应（）临界流化速度。
A、大于；B、小于；C、相同；D、无关。
6．当固定床反应器操作过程中发生超压现象，需要紧急处理时，应按以下哪种方式操作（）A、打开入口放空阀放空；B、打开出口放空阀放空；C、降低反应温度；D、通入惰性气体。
7．在对峙反应A+B C+D中加入催化剂(k1、k2分别为正、逆向反应速率常数)，则（）A、k1、k2都增大，k1/k2增大；B、k1增大，k2减小，k1/k2增大；C、k1、k2都增大，k1/k2不变；D、k1和k2都增大，k1/k2减小。
8．平推流的特征是（）A、进入反应器的新鲜质点与留存在反应器中的质点能瞬间混合；B、出口浓度等于进口浓度；C、流体物料的浓度和温度在与流动方向垂直的截面上处处相等，不随时间变化；D、物料一进入反应器，立即均匀地发散在整个反应器中。
9．釜式反应器可用于不少场合，除了（）。
A、气－液；B、液－液；C、液－固；D、气－固。
10．下列（）项不属于预防催化剂中毒的工艺措施。
A、增加清净工序；B、安排预反应器；C、更换部分催化剂；D、装入过量催化剂。
11．化学反应器的分类方式很多，按（）的不同可分为管式、釜式、塔式、固定床、流化床等。
A、聚集状态；B、换热条件；C、结构；D、操作方式。
12．固定床反应器内流体的温差比流化床反应器（）A、大；B、小；C、相等；D、不确定。
13．当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用（）反应器。
A、自热式固定床反应器；B、单段绝热式固定床反应器；C、换热式固定床反应器；D、多段绝热式固定床反应器。
14．在同样的反应条件和要求下，为了更加经济的选择反应釜，通常选择( )。
A、全混釜；B、平推流反应器；C、间歇反应器；D、不能确定。
15．载体是固体催化剂的特有成分，载体一般具有（）的特点。
A、大结晶、小表面、多孔结构；B、小结晶、小表面、多孔结构；C、大结晶、大表面、多孔结构；D、小结晶、大表面、多孔结构。
16．各种类型反应器采用的传热装置中，描述错误的是（）A、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管，大型反应釜传热要求较高时，可在釜内安装列管式换热器；B、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构；C、鼓泡塔反应器中进行的放热反应，必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换热装置或设置塔外换热器进行换热；D、同样反应所需的换热装置，传热温差相同时，流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器。
17．既适用于放热反应，也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型是( )A、列管结构对外换热式固定床；B、多段绝热反应器；C、自身换热式固定床；D、单段绝热反应器。
18．薄层固定床反应器主要用于（）。
A、快速反应；B、强放热反应；C、可逆平衡反应；D、可逆放热反应。
19．釜式反应器的换热方式有夹套式、蛇管式、回流冷凝式和（）A、列管式；B、间壁式；C、外循环式；D、直接式。
20．工业反应器按形状分为：管式、（）、塔式。
A、釜式；B、平推式；C、固定床式；D、等温式。
21．工业反应器的设计评价指标有：a、转化率；b、选择性；c、（）。
A、效率；B、产量；C、收率；D、操作性。
22．间歇式反应器出料组成与反应器内物料的最终组成（）。
A、不相同；B、可能相同；C、相同；D、可能不相同。
23．间歇反应器是（）。
A、一次加料，一次出料；B、二次加料，一次出料；C、一次加料，二次出料；D、二次加料，二次出料。
24．把制备好的钝态催化剂经过一定方法处理后，变为活泼态的催化剂的过程称为催化剂的（）。
A、活化；B、燃烧；C、还原；D、再生。
25．固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成（）A、湍流；B、对流；C、理想置换流动；D、理想混合流动。
26．属于理想的均相反应器的是（）。
A、全混流反应器；B、固定床反应器；C、流化床反应器；D、鼓泡反应器。
27．工业催化剂不包括下列哪种成分（）。
A、活性组分；B、蛋白质；C、载体；D、抑制剂。
28．反应釜加强搅拌的目的是（）。
A、强化传热与传质；B、强化传热；C、强化传质；D、提高反应物料温度。
29．某反应的活化能是33 kJ⋅mol-1，当T=300K时，温度增加1K，反应速率常数增加的百分数约为（）。
A、4.5%；B、9.4%；C、11%；D、50%。
30．对于活化能越大的反应，速率常数随温度变化越（）。
A、大；B、小；C、无关；D、不确定。
31．下列不属于化工过程的经济参数有（）。
A、生产能力；B、原料价格；C、消耗定额；D、生产强度。
32．在任意条件下，任一基元反应的活化能Ea（）。
A、一定大于零；B、一定小于零；C、一定等于零；D、条件不全，无法确定。
33．对于同一个反应，反应速度常数主要与（）有关。
A、温度、压力、溶剂等；B、压力、溶剂、催化剂等；C、温度、溶剂、催化剂等；D、温度、压力、催化剂等。
34．以下有关空间速度的说法，不正确的是（）。
A、空速越大，单位时间单位体积催化剂处理的原料气量就越大；B、空速增加，原料气与催化剂的接触时间缩短，转化率下降；C、空速减小，原料气与催化剂的接触时间增加，主反应的选择性提高；D、空速的大小影响反应的选择性与转化率。
35．化学反应速度常数与下列因素中的无关。
A、温度；B、浓度；C、反应物特性；D、活化能。
二、多选题1、若基元反应aA + bB→ cC +d D 成立，则该反应速度与有关( )A、C A aB、C B bC、C C cD、C D d2、关于化学反应速率，下列说法正确的是（）。
A、表示了反应进行的程度B、表示了反应速度的快慢C、其值等于正、逆反应方向推动力之比D、常以某物质单位时间内浓度的变化来表示3、温度高低影响反应的主要特征是( )A、反应速率B、反应组成C、反应效果D、能源消耗4、速度单位的法定符号正确的是（）。
A 、m·s-1B 、m/s C、ms-1D、m-s-15、在釜式反应器中，对于物料粘稠性很大的液体混合，不能选择（）搅拌器A、锚式；B、浆式；C、框式；D、涡轮式。
6．固体催化剂的组成主要有（）组成。
A主体B、助催化剂C载体D阻化剂7、气固相催化反应过程属于扩散过程的步骤是（）A反应物分子在催化剂表面上进行化学反应B反应物分子从固体催化剂外表面向催化剂内表面传递C反应物分子从气相主体向固体催化剂外表面传递D反应物分子从催化剂内表面向外表面传递8．工业上对反应2SO2+O2=2SO3+Q不是使用催化剂的目的是（）A、扩大反应物的接触面；B、促使平衡向正反应方向移动；C、缩短达到平衡所需的时间，提高SO2的转化率；D、增大产品的产量。
9．关于正催化剂，下列说法中不正确的是（）。
A、降低反应的活化能，增大正、逆反应速率；B、增加反应的活化能，使正反应速率加快；C、增加正反应速率，降低逆反应速率；D、提高平衡转化率。
10、下列性质不属于催化剂三大特性的是（）。
A、活性B、选择性Ｃ、稳定性Ｄ、溶解性11．固体催化剂的组成包括下列哪种组分（）。
A、活性组分Ｂ、载体Ｃ、固化剂Ｄ、助催化剂12．关于催化剂的作用，下列说法中正确的是（）。
A、催化剂改变反应途径B、催化剂能改变反应的指前因子C、催化剂能改变体系的始末态D、催化剂改变反应的活化能13．制备好的催化剂在使用的活化过程常伴随着（）和（）。
A、化学变化；B、热量变化；C、物理变化；D、温度变化。
14．釜式反应器可用于（）场合。
A、气－液；B、液－液；C、液－固；D、气－固。
15．按催化材料的成分分类，一般催化剂可分为( )等。
A、过渡金属催化剂B、硫化物催化剂C、金属氧化物催化剂D、固体酸催化剂16．化学反应器的分类方式很多，按换热条件的不同可分( )等。
A、管式；B、釜式；C、固定床D、流化床17．催化剂的活性随运转时间变化的曲线可分为（）三个时期。
A、青年期B、稳定期C、衰老期D、成熟期。
18．关于催化剂的描述下列正确的是( )。
ABDA、催化剂能改变化学反应速度B、催化剂能加快逆反应的速度C、催化剂能改变化学反应的平衡D、催化剂对反应过程具有一定的选择性19．催化剂的作用与下列哪些因素有关（）。
A、反应速度B、平衡转化率C、反应的选择性D、设备的生产能力20．载体是固体催化剂的特有成分，载体一般具有（）的特点。
A、大结晶B、寿命长C、大表面D、多孔结构21．在实验室衡量一个催化剂的价值时，下列哪些因素加以考虑（）A、活性B、选择性C、寿D、价格22．催化剂失活的类型下列正确的是（）.A、化学；B、热的；C、机械；D、物理。
22．各种类型反应器采用的传热装置中，描述正确的是（）.A、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管，大型反应釜传热要求较高时，可在釜内安装列管式换热器；B、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构；C、鼓泡塔反应器中进行的放热反应，必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换热装置或设置塔外换热器进行换热；D、同样反应所需的换热装置，传热温差相同时，流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器。
23．催化剂中毒有（）两种情况。
A、短期性B、暂时性C、永久性D、长期性。
24．催化剂一般由（）、和。
A、粘接剂B、助催化剂C、活性主体D、载体组成25．催化剂的评价指标主要有（）。
A、比表面和内表面利用率B、孔隙率和堆积密度C、活性温度范围；D、机械强度26．工业反应器按形状分为（）。
A、釜式；B、管式；C、固定床式；D、塔式。
27．工业反应器的设计评价指标有：（）。
A、转化率B、选择性C、收率D、操作性28．气固相催化反应器，分为（）反应器。
A、流化床B、移动床C、固定床反应器D、连续29．间歇反应器是（）。
A、一次加料B、一次出料C、一次加料D、二次出料30．对于催化剂特征的描述，哪一点是正确的（）。
A、催化剂只能缩短达到平衡的时间而不能改变平衡状态B、催化剂在反应前后其物理性质和化学性质皆不变C、催化剂不能改变平衡常数D、催化剂加入不能实现热力学上不可能进行的反应31．以下是尿素合成塔应具备的条件的是（）。