2017大连理工大学反应工程试题

2017.1反应工程

一、填空题

1、已知初始摩尔率（y A0），写出膨胀因子A δ和膨胀率A ε的关系_____。

2、气液快速反应发生在_____膜上，写出一例气液反应器__________。

3、可逆放热反应速度随温度升高_________________。

4、对于平行反应：

S

B A P

B A k −→−+−→−+2

1

k 第一个反应为主反应，由动力学方程，有

22

1121r r b B

a A s

b B

a A p C

C k C C k ⋅=⋅=，a1b2时，可通过____反应物A 的浓度、_____反应物

B 的浓度提高主反应选择性。

5、对全混流反应器，最终选择性S 与瞬时选择性S(t)的关系为________。

6、Da 准数的物理意义是__________________________________。

7、某不可逆气固相催化反应本征活化能为150kj/mol ，反应受内扩散控制，表观活化能约为______。

8、CSTR 中发生不可逆放热反应，若存在多个定态点，定态点稳定的必要条件是______________。

9、流化床反应器鼓泡床模型中，气固催化反应主要发生在_____中。

10、固定床反应器忽略轴向扩散影响的条件为________；忽略器壁效应影响的条件是__________。

11、内扩散影响严重时，Thiele 模数>ψ______。 二、判断题

1、活化能越高，反应速率系数对温度的变化越敏感

2、脉冲示踪法测定反应器的停留时间分布时可直接得E（t）函数

3、努森扩散系数与系统压力成正比

4、绝热固定床反应器内，可逆放热反应一定存在热点

5、对于自催化反应，当转化率远大于最大速率点对应转化率时，全混流反应器优于活塞流反应器

6、反应级数高且要求转化率高时，宜采用全混流反应器

η

7、内扩散因子1

>

8、对一个气固反应，高温时无内扩散，低温时也无内扩散

9、对平行反应，主反应级数高时内扩散影响使选择性下降

10、对气固催化反应：催化剂活性提高有利于消除内扩散影响

三、简答题

1、图为间歇釜式反应器的Cp-t图像，Cp为产物浓度，t0为辅助时间，用图解法求出单位时间产量最大的最佳反应时间。

Cp

T 0 T0

2、乙烷裂解的活化能为300kJ/mol ，该裂解反应在600℃的反应速率是500℃的多少倍？

3、气固催化反应的本征动力学模型：I

I N N M M B B N M B A B r P K P K P K P K P P K P P k k ++++-

=1)1

()-r (A

求其吸附组分、速率控制步骤、反应历程。

4、下为原料气冷激式绝热固定床反应器x A -T ，设段间加入冷原料与上一段反应

物料质量流量相等，在图上绘出三段反应后组分A转化率

↑

x A

T0T1T→

四、计算题

1、CSTR中的液相反应：A→C （-r A）=kC A

A转化率为20%，拟用PFR-CSTR反应器组并要求A转化率达到60%，求PFR 体积为CSTR多少倍。

2、用

脉冲法测得一反应

系统出口示踪物浓度与时间的关系

求：1）平均停留时间和方差2）用串级模型求反应器段数3）有1级不可逆反应在该反应系统中进行，13108k --⋅=s ，用串级模型模拟该反应器，求反应最终转化率

T(min) 0 2 4

6

8 10 12 14 16 18 C(t)(g/m 3)

3

10 11.

5

12

10

4

1

3、一个气固催化反应：A →C A m m C k r ，固定床反应器中，催化剂颗粒直径3mm 时转化率60%，求直径变成6mm 时转化率。设其他反应条件不变，两种催化剂均处于内扩散控制状态。

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