化学反应工程习题课(20170527)

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《化学反应工程》课后习题答案1

《化学反应工程》课后习题答案1
3
(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 0.5 5.30(h) 当x A 0.5时, t1 0.615 0.307 (1 0.5) 1 0.9 47.70(h) 当x A 0.9时, t1 0.615 0.307 (1 0.9) 1 0.99 524.70(h) 当xA 0.99时, t1 0.615 0.307 (1 0.99)
VR 2 V0 kcA0
dxA 2 x A dxA 0.5 (1 x A ) k 0.5 x A
xA
2 xA 2 3.892 0.98 [ln ]0.5 389.2s kCA0 (1 x A ) 0.01 2
VR V0 0.002 389.2 0.778 3 m
2 当cB0 / cA0 5时, (rA ) kcA0 (1 xA )(5 xA )
1 t2 kcA0

《化学反应工程》(第四版)课后习题答案详解

《化学反应工程》(第四版)课后习题答案详解
3
(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。

化学反应工程习题及答案

化学反应工程习题及答案

9.在间歇釜式反应器中等温下进行下列反应:NH 3(A)+CH 3OH(B)−→−1kCH 3NH 2(P)+H 2O(S),B A C C k r 11=,CH 3NH 2+CH 3OH −→−2k (CH 3)2NH +H 2O ,P B C C k r 22=,P 为主产物,C P0=0。

这两个反应对各自的反应物均为一级(反应速率如上),已知在该反应温度下k 2/k 1=0.68。

试求一甲胺的最大得率y P 和与之相应的氨的转化率。

[解]:按恒容反应处理。

氨(A)为关键组分,)1(0A A A x C C -=,P A P y C C 0=(得率y P =C P /C A0); B A AA C C k dtdC r r 11=-==-,P B B A P P C C k C C k dtdC r r r 2121-==-=;一甲胺的瞬时收率AP AP PP P C C k k dCdCr r ⋅-=-=-=)(112ϕ,而)1(0A A A x C C -=,P A P y C C 0=,则有1)1(1)(11212=-+⇒-⋅-=P A AP AP AP y x k k dx dy x y k k dx dy (1)解该一阶线性常系数微分方程(初值条件为x A0=0,y P =0),其通解为: ])1([)1(])1exp(][1exp[1212//1212I x dx x I dx xdx k k xdx k k y k k A Ak k A A AAAAP +--=+---=⎰⎰⎰⎰]/1)1([)1(12/1/1212I k k x x k k A k k A +----=-,代入初值条件,得积分常数I=1/(1-k 2/k 1),∴)]1()1[(/1112/12A k k A P x x k k y ----= (2)求一甲胺的最大得率及相应的转化率:0]1)1([/111/121212=+---=-k k A AP x k k k k dx dy则有1)1(1/1212=--k k A x k k ,进而可得:)1//(12112)(1--=k k A k k x (3)已知k 2/k 1=0.68,∴%04.707004.0)68.0/1(1)168.0/(1max ,==-=-A x ;将其代入式⑵可得一甲胺的最大得率:0.681[(10.7004)(10.7004)]0.440610.68P y =---=-,即44.06%。

化学反应工程课后习题解答全解

化学反应工程课后习题解答全解

min)
3-5 在等温全混流釜式反应器中进行下列液相反应:
A + B → P(目的)rP = 2cA [kmol/(m3.h)
2A → R
rR= 0.5cA [kmol/(m3.h)
cA0 = cB0 = 2kmol/m3.
试计算反应2h时A的转化率和产品P的收率。
解:A组分的总消耗速率
(-rA )= rP + 2rR = 2cA + cA = 3cA 将其代入CSTR设计方程
pA 1000 800 666.75 446.75 306.8 206.8 -dpA/dt 82.305 66.844 53.581 33.647 22.503 20.149
(4)对
rA
dpA dt
~
pA
分别取自然对数,得到数据如下表
pA 1000 800 666.75 446.75 306.8 206.8 -dpA/dt 82.305 66.844 53.581 33.647 22.503 20.149
nH2O 17.8082 x 2 y
Y x x 0.692,即 nC0H3OH 27.3979
x 18.961
又nCH3OH
27.3979 x
y

n0 CH3OH
(1
xCH3OH
)
7.6714
y (27.397918.961 7.6714) 0.768
rA k1cAcB k2cRcS 7cAcB 3cRcS
7cB0 (1 xB )(cA0 cB0 xB ) 3(cB0 xB )2
只能指定B的转化率为75%,计算空间时间
VR cB0 xBf

化学反应工程课后习题答案.

化学反应工程课后习题答案.

化学反应工程课后习题答案.work Information Technology Company.2020YEAR1 绪 论1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应:3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。

试计算(1) (1)反应的选择性;(2) (2)反应器出口气体的组成。

解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为:0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====(2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为:n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 moln C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为:n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol1. 1.2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应如下:23CO 2H CH OH +⇔23222CO 4H (CH )O H O +⇔+ 242CO 3H CH H O +⇔+ 24924CO 8H C H OH 3H O +⇔+222CO H O CO H +⇔+由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩Bkg/h 粗甲醇 Akmol/h 100kmol原料气和冷凝分离后的气体组成如下:(mol )组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3)2O 3.55%,C 3H 9OH 1.10%,H 2O 6.20%,均为重量百分率。

(完整版)化学反应工程习题

(完整版)化学反应工程习题

(完整版)化学反应工程习题化学反应工程习题第一部分:均相反应器基本理论1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率;并写出这三种反应速率表达式之间的关系。

2、已知某化学计量式为S R B A 2121+=+的反应,其反应速率表达式为B AA C C r 5.02=,试求反应速率B r =?;若反应的化学计量式写成S R B A +=+22,则此时反应速率A r =?为什么?3、某气相反应在400 oK 时的反应速率方程式为221061.3AA P d dP -?=-τh kPa /,问反应速率常数的单位是什么?若将反应速率方程改写为21AA A kC d dn V r =?-=τh l mol ./,该反应速率常数k 的数值、单位如何?4、在973 oK 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应:C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。

反应开始时,系统中含丁烷为116kg ,当反应完成50%时,丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化,试求下列项次的变化速率:(1)乙烯分压;(2)H 2的摩尔数;(3)丁烷的摩尔分率。

5、某溶液反应:A+B →C ,开始时A 与B 摩尔数相等,没有C ,1小时后A 的转化率为75%,当在下列三种情况下,2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉?(1)对A 为一级、B 为零级反应;(2)对A 、B 皆为一级反应;(3)对A 、B 皆为零级反应。

6、在一间歇反应器中进行下列液相反应: A + B = R A + R = S已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3,C B0 = 4 kmol/m 3,C R0 = C S0 = 0。

反应混合物体积的变化忽略不计。

反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3,C R = 1.5 kmol/m 3。

计算这时B 和S 的浓度,并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。

化学反应工程课后习题答案 吴元欣..

化学反应工程课后习题答案 吴元欣..

第一节 气-液反应平衡
一、气-液相平衡
气-液相达平衡时,i组分在气相与液相中的逸度相等
,即 fig f iL
气相中i组分的逸度
fig 是分压
p
(或
)Py
与逸度因子
i
i
的乘积,即 fig Pyii
液相中i组分为被溶解的气体,xi是i组分在液相中摩
尔分数,如果是符合亨利定律的稀溶液,即 f i (L) Ei xi
气-液反应广泛地应用于加氢、磺化、卤化、氧化等 化学加工过程;合成气净化,废气及污水处理,以及好气 性微生物发酵等过程均常应用气-液反应。
工业应用气-液反应实例
有机物氧化
链状烷烃氧化成酸;对-二甲苯氧化成对苯二甲酸;环己烷氧化成环 己酮;乙醛氧化成醋酸。
有机物氯化 苯氯化为氯化苯;十二烷烃的氯化;甲苯氯化为氯化甲苯。
溶解度系数和亨利系数的近似关系为 H i 为溶液的密度;M0为溶剂摩尔质量。
ρ
M0
Ei
亨利系数Ei与溶解度系数Hi与温度和压力的关
系为
dln Ei
d 1 T
dlnH i
d 1 T
Hi R
dln Ei dln Hi Vi
dp
d p RT
Vi 为气体在溶液中的偏摩尔容积,m3 kmol 。
第一节 气-液反应平衡
高分压的情况下,而化学吸收宜应用于低分压的情
况下。
第一节 气-液反应平衡
➢ 对各种气体的溶解度的高低,物理吸收主要体现在H的数值
上,而化学吸收则不同,取决于 (H AKc 的乘积)的数值,即
除了HA值外,化学平衡常数Kc更具有特殊的选择性。 ➢ 物理吸收溶解热较小,仅数千焦耳每摩尔之内,而化学吸收

《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 以下哪个选项不属于化学反应工程的研究范畴?A. 化学反应速率B. 反应器设计C. 催化剂制备D. 产品分离和提纯答案:D2. 以下哪种反应器类型不属于理想反应器?A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 非理想反应器D. 等温反应器答案:C3. 以下哪个因素对化学反应速率影响最小?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应时间答案:D4. 在全混流反应器中,以下哪个参数表示反应器的时空产率?A. 空时B. 时空产率C. 反应时间D. 反应速率答案:B5. 以下哪个选项描述的是化学反应工程的主要任务?A. 研究化学反应机理B. 设计和优化反应器C. 分析和解决生产过程中的问题D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 化学反应工程的主要研究内容包括____、____、____。

答案:化学反应动力学、反应器设计、反应器操作7. 在间歇操作反应器中,反应物的浓度随时间变化的关系为____。

答案:指数衰减8. 反应器的设计和操作过程中,需要考虑的主要因素有____、____、____。

答案:反应速率、反应温度、反应压力9. 以下反应器类型中,属于连续操作反应器的是____、____。

答案:平推流反应器、全混流反应器10. 在反应器操作过程中,以下哪个参数表示反应物的转化率?答案:转化率三、计算题(每题25分,共50分)11. 某一级反应在间歇操作反应器中进行,已知反应速率常数为k=0.1 min^-1,反应物初始浓度为C0=1 mol/L。

求反应进行1 min后,反应物的浓度。

解:根据一级反应的动力学方程,反应物浓度随时间的变化关系为:ln(C/C0) = -kt代入已知数据:ln(C/1) = -0.1 1C = 1 e^(-0.1)C ≈ 0.9048 mol/L答案:反应进行1 min后,反应物的浓度为0.9048 mol/L。

化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 化学反应工程主要研究的是()。

A. 化学反应的速率B. 化学反应的机理C. 化学反应的平衡D. 化学反应的设备答案:A2. 反应速率常数k与温度的关系可以用()来描述。

A. 阿伦尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 吉布斯自由能方程D. 牛顿冷却定律答案:A3. 在固定床反应器中,催化剂的表面积对反应速率的影响是()。

A. 增加催化剂表面积可以提高反应速率B. 增加催化剂表面积可以降低反应速率C. 催化剂表面积对反应速率无影响D. 催化剂表面积与反应速率成反比答案:A4. 以下哪种反应器属于非均相反应器()。

A. 管式反应器B. 搅拌槽反应器C. 流化床反应器D. 所有选项都是答案:C5. 反应器设计时,如果希望提高反应物的转化率,应该考虑()。

A. 提高反应温度B. 增加反应物浓度C. 增加催化剂用量D. 所有选项都是答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 阿伦尼乌斯方程中,温度每升高10℃,反应速率常数k大约增加______倍。

答案:2-32. 反应器的停留时间分布可以通过______来描述。

答案:停留时间分布曲线3. 流化床反应器中,颗粒的流态化状态可以通过______来实现。

答案:鼓泡或喷动4. 反应器的体积传质系数通常用______表示。

答案:kLa5. 在反应器设计中,如果需要提高反应速率,可以采用______的方法。

答案:增加催化剂活性三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述反应器的类型及其特点。

答案:反应器的类型包括管式反应器、搅拌槽反应器、流化床反应器等。

管式反应器适用于气体与固体催化剂的反应,优点是结构简单,易于放大;搅拌槽反应器适用于液体或液固反应,优点是混合均匀,反应速率快;流化床反应器适用于气固或液固反应,优点是传热传质效率高,反应速率快。

2. 描述如何通过实验测定反应速率常数k。

答案:通过改变反应物浓度或温度,测量反应速率的变化,然后利用阿伦尼乌斯方程或实验数据拟合,可以求得反应速率常数k。

化学反应工程练习题及答案

化学反应工程练习题及答案

概念题δ= 1、气相反应2A + B 3P+S进料时无惰性组分,A与B以3:2摩尔进料,则膨胀因子B ____1____。

2、全混流反应器的E(t)曲线的方差σ2θ=______1__3、化学计量系数的概念____化学计量式中,各组份前的系数______。

4、全混流反应器的返混为____最大______。

5、气液反应中,当无因次准数M《1时,反应类型为____________。

6、全混流反应器的定常态操作点的判据为。

7、反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的,目前主要采用的示踪剂的输入方式有_______阶跃式________、______脉冲式___________。

8、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间包括__________________。

9、空时的概念。

10、对于不同反应级数,选择不同理想反应器的原则(比如当反应级数大时,选用全混流还是平推流?)。

12、形状系数的概念。

13、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间与生产时间的区别。

问答题1、在半径为R的球形催化剂上,等温进行气相反应A⇔B.试以产物B的浓度为纵坐标,径向距离为横坐标,绘出内扩散控制时,产物B的浓度分布示意图。

2、简述均相反应及其动力学的研究内容。

3、简述理想反应器的种类?4、简述脉冲法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线?5、气固催化反应控制阶段控制的判别条件?(1本征动力学控制,2内扩散影响强烈,3外扩散控制)计算题1、有某一级不可逆液相反应 A 2R ,A A kC r =-kmol/(m3.h),7.0=k 1-h ,30/3.2m kmol C A =,C R0=0,若转化率为x A =0.7,装置的生产能力为50000 kmol 产物R/天,求60℃等温操作所需反应器的有效容积。

1) 在BR 中反应(用于非生产性操作时间为0.5h )2) 在PFR 中反应3) 在CSTR 中反应2、在催化剂上进行反应R B A →+,对A 为一级反应,对B 为零级反应,即CA A V k r =,催化剂的有效扩散系数D eff =0.004 cm 2/s 。

化学反应工程课后习题答案.

化学反应工程课后习题答案.

1 绪 论1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应:3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。

试计算(1) (1) 反应的选择性;(2) (2) 反应器出口气体的组成。

解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为:0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====(2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为:n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 moln C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为:n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应如下:23CO 2H CH OH +⇔23222CO 4H (CH )O H O +⇔+ 242CO 3H CH H O +⇔+24924CO 8H C H OH 3H O +⇔+222CO H O CO H +⇔+由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩Bkg/h 粗甲醇100kmol 放空气体原料气和冷凝分离后的气体组成如下:(mol )组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3)2O 3.55%,C 3H 9OH 1.10%,H 2O 6.20%,均为重量百分率。

化学反应工程习题课(20170527)

化学反应工程习题课(20170527)

化学反应工程习题课1:[填空题]平推流管式反应器t≥t 时,F (t )=_1__。

平推流管式反应器t =t 时,E (t )=_∞___。

2:[填空题]在轴向扩散模型中,模型唯一参数贝克莱数Pe= uL r /Da ,物理意义是对流流动和扩散传输相对大小(对流传输速率和扩散传输速率之比),Pe 准数愈大轴向返混程度就愈小_。

3:[填空题] 对于反应级数n >0反应,为降低反应器容积,应选择平推流__反应器为宜。

对于反应级数n <0反应,为降低反应器容积,应选择_全混流_反应器为宜。

4:[填空题]气―固相催化反应内扩散模数参数为_梯尔模数φ_,表示式是 ,它是表征内扩散影响关键参数,数值平方大小反应了表面反应速率和内扩散速率之比。

不管何种形状催化剂颗粒,当φ<0.4时,η=1,即内扩散影响可忽略,当φ>3.0时,即内扩散影响严重,内扩散因子η=1/φ。

怎样提升多相催化反应反应速率,以强化反应器生产强度,措施之一就是使内扩散有效因子增大。

减小催化剂颗粒尺寸,φ值减小,η值可增大,另外,增大催化剂孔容和孔半径,可提升有效扩散系数De 值,从而使φ值减小,η值增大。

5:[填空题] 对于多孔性催化剂,分子扩散很复杂,当λ/2r a ≤0.01时,属于分子扩散,此时扩散速率关键受分子间碰撞影响所致和孔半径尺寸无关。

当λ/2r a ≥10时,属于努森扩散分子,此时关键是气体分子和孔壁碰撞,和孔半径r a 无关,则努森扩散系数为D K = 39.710×r 为D ei =εp D i /τm6:[填空题] 气固相催化反应7个步骤、3个过程,其中三个过程分别是_外扩散、_内扩散和化学动力学_过程。

固体催化剂比表面积经典测定方法是基于BET 方程。

7:[填空题]外扩散对多相催化反应影响时,一级不可逆反应外扩散有效因子 η=1/(1+Da ),其中Da 称为丹克莱尔数,物理意义是化学反应速率和外扩散速率之比。

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化学反应工程习题课
1:[填空题]平推流管式反应器t≥t 时,F (t )=_1__。

平推流管式反应器t =t 时,E (t )=_∞___。

2:[填空题]在轴向扩散模型中,模型的唯一参数贝克莱数Pe= uL r /Da ,物理意义是对流流动和扩散传递的相对大小(对流传递速率与扩散传递速率之比),Pe 准数愈大轴向返混程度就愈小_。

3:[填空题] 对于反应级数n >0的反应,为降低反应器容积,应选用平推流__反应器为宜。

对于反应级数n <0的反应,为降低反应器容积,应选用_全混流_反应器为宜。

4:[填空题]气―固相催化反应的内扩散模数参数为_梯尔模数φ_,表达式是 ,它是表征内扩散影响的重要参数,数值平方的大小反映了表面反应速率与内扩散速率之比。

无论何种形状催化剂颗粒,当φ<0.4时,η=1,即内扩散的影响可忽略,当φ>3.0时,即内扩散影响严重,内扩散因子η=1/φ。

如何提高多相催化反应的反应速率,以强化反应器的生产强度,办法之一就是使内扩散有效因子增大。

减小催化剂颗粒的尺寸,φ值减小,η值可增大,此外,增大催化剂的孔容和孔半径,可提高有效扩散系数De 的值,从而使φ值减小,η值增大。

5:[填空题] 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当λ/2r a ≤0.01时,属于分子扩散,此时扩散速率主要受分子间碰撞的影响所致与孔半径尺寸无关。

当λ/2r a ≥10时,属于努森扩散分子,此时主要是气体分子与
孔壁的碰撞,与孔半径r a 无关,则努森扩散系数为D K = 39.710×r 扩散系数为D ei =εp D i /τm
6:[填空题] 气固相催化反应的7个步骤、3个过程,其中三个过程分别是_外扩散、_内扩散和化学动力学_过程。

固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于BET 方程。

7:[填空题]外扩散对多相催化反应的影响时,一级不可逆反应的外扩散有效因子 η=1/(1+Da ),其中Da 称为丹克莱尔数,物理意义是化学反应速率与外扩散速率之比。

8:[填空题] 反应级数n= 1时,微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。

9:[填空题] 活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。

10:[填空题]在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为累积量=输入量-输出量。

11:[填空题]反应器物料的停留时间分布曲线是通过物理示踪法测定的,目前采用示踪剂的主要输入方式有阶跃输入法和脉冲输入法。

物料在反应器内停留时间是一个随机过程,通常用二个函数及二个特征值予以描述;这二个函数分别是停留时间分布函数F (t ) 和停留时间分布密度函数E(t) ,二个特征值则是平均停留时间和停留时间分布的方差。

12:[填空题] 理想反应器中,平推流反应器的返混为___0___,全混流反应器的返混最大_。

当完全没有返混时,2θδ=1, 当返混达到极大程度时,2θδ=0,当返混介于二者之间时,即非理想流动时,2
θδ介于__0_和__1_之间。

13:[填空题]全混流反应器的容积效率η为反应时间t 与_空时τ___之比。

14:[填空题]具有良好搅拌装置的釜式反应器按理想混合反应器处理,而管径小,管子较长和流速较大的管式反应器按平推流反应器处理。

15:[填空题]理想反应器是指理想混合(完全混合)反应器、平推流(活塞流或挤出流)反应器。

16:[填空题]催化剂在使用过程中,可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的物理失活,也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的化学失活。

17:[填空题] 对于_平推流管式_反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。

18:[填空题] 对于复合反应,当平行反应的反应级数相等时,内扩散多反应选择性无影响。

当主反应的反应级数大于副反应时,内扩散使反应选择性降级。

当反应为一级连串反应时,内扩散的影响,使反应的瞬时选择性降低。

19:[填空题]多釜串联模型的平均停留时间1=θ ,方差21=N
θδ 20:[填空题] 全混流反应器中有__2__个稳定的定常态操作点
21:[填空题] 动力学方程表现的是化学反应速率与反应物温度、浓度之间的关系。

而建立动力学方程常采用两种方法,分别是积分法和微分法。

22:[填空题]气体在固体表面上发生吸附时,描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为吸附等温方程。

23:[填空题]气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠范德华力结合的,而化学吸附是靠化学键力结合的。

24:[填空题] Langmuir 型等温吸附的假定 表面均匀,分子间无作用力,单层吸附最大为1.0,一定条件下动态平衡。

25:[填空题] 在全混流反应器中,反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_空时τ_
26:[填空题]影响固定床空隙率的因素有颗粒体积和床层体积。

27:[填空题] 气相反应4A + B → 3R + S 进料时无惰性气体,A 与B 以3∶1的摩尔比进料,则膨胀因子δA =-1/4,膨胀率εA =
28:[填空题]化学反应工程中的"三传一反”中的三传是指传质、传热、动量传递。

29:[填空题] 化学反应过程按操作方法分为分批式操作、连续式操作、半分批式操作。

30:[填空题] 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。

31:[填空题]气液反应中,液体传递速率方程中的参数β称为化学吸收的增大因子,β值的大小取决于α
和M 的值。

称为_八田数___,物理意义是液膜内化学反应速率与物理吸收速率之比。

32:[填空题]在固定床内流体流动中存在壁效应,是指靠近壁面处的空隙率比其它部位大,为减少壁效应的影响,要求床层直径至少要大于颗粒直径的8倍以上。

在换热式固定床反应器中的T-X A ,温度随转化率的增加是 先升高后降低 ,dT/d X A =0时,所对应的温度称为_热点温度___。

33:[填空题] N 个平推流反应器串联操作,其总体积V R 比一个具有体积为V R 的单个平推流反应器所能获得的转化率大。

34:若反应系在绝热条件下进行,其绝热方程为T-T 0=λX A ,则λ称为绝热温升。

绝热条件下进行吸热反应时,反应温度随转化率的增加而下降,对于不可逆放热反应时,反应温度随转化率的增加而升高。

对于管式反应器,一般情况下选择较高的进料温度是有利的。

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